В основе патогенеза любого варианта остеопении и остеопороза (ОП) лежит дисбаланс процессов костного ремоделирования. Снижение костной массы влечет за собой нарушение механической прочности, что вызывает повышенную ломкость костей. В детском возрасте остеопения и ОП протекают скрытно и длительно не диагностируются. Эпидемиологические исследования свидетельствуют, что наибольшая частота переломов приходится на периоды ростовых скачков (возраст 5–7 и 12–14 лет) и при отставании накопления костной массы. Установлено, что риск развития ОП у взрослых определяется состоянием кости в детском и подростковом возрасте [1].
Уменьшение костной массы при ОП, с одной стороны, может протекать с активной резорбцией и недостаточностью процессов остеогенеза, с другой — процессы резорбции могут быть на нормальном уровне, но активность костеобразования снижена.
Патоморфологической основой ОП является истончение трабекул и нарушение их структуры. Образование резорбционных полостей ведет к истончению кортикального слоя, что вызывает порозность кости с возможным развитием переломов.
В костной ткани в течение всей жизни происходят взаимосвязанные процессы разрушения и созидания, которые объединены понятием ремоделирования. Кость представлена клетками, которые погружены в твердое вещество (костный матрикс), состоящий из коллагеновых волокон. К неколлагеновым белкам костного матрикса относятся остеокальцин и другие отдельные протеины (остеопонтин, фибронектин).
Молодые остеообразующие клетки — остеобласты — синтезируют межклеточное вещество — костный матрикс. Одной из функций остеобластов является участие в процессе отложения солей кальция в межклеточном веществе. Остеобласты также секретируют специфический белок — остеокальцин, который является маркером метаболизма костной ткани. Остеобласты имеют рецепторы к паратиреоидному гормону (ПТГ), кальцитриолу, глюкокортикостероидам (ГКС), половым гормонам, соматотропному гормону (СТГ), тиреоидным гормонам, интерлейкинам (ИЛ), инсулиноподобному фактору роста (ИФР), простагландинам, которые влияют на ремоделирование кости.
В детском возрасте формирование костной ткани преобладает над ее разрушением. Рост костей в организме человека прекращается с завершением периода полового созревания. Но костная ткань в течение всей жизни постоянно обновляется в результате процессов разрушения старой кости и образования новой. У взрослых ежегодно обновляется от 2% до 10% костной массы. Если нарушается процесс остеогенеза, то снижается масса костной ткани и, следовательно, и ее плотность. Основным патогенетическим звеном в развитии остеопении и ОП у детей является дефицит кальция [2].
Процессы резорбции и ремоделирования костной ткани регулируются системными и общими факторами. Основными системными регуляторами являются паратиреоидный гормон, витамин D и кальцитонин. На метаболизм костной ткани влияют и другие гормоны: соматотропин, глюкокортикоиды, тиреоидные и половые гормоны. Местное воздействие оказывают цитокины и простагландины.
Функция ПТГ заключается в поддержании постоянного уровня ионизированного кальция в крови, которая опосредуется через влияние его на кости, почки, кишечник. В костной ткани находятся рецепторы к паратгормону, влияние которого на костную ткань опосредуется соматотропным гормоном и ИФР-1. Результирующим эффектом паратгормона является повышение содержания кальция в крови путем мобилизации его из глубоких, стабильных зон кости.
Воздействие паратгормона на костную ткань происходит только в присутствии витамина D3 (холекальциферола), в то время как влияние паратгормона на почки и кишечник не зависит от витамина D3. Механизм действия паратгормона в почечных канальцах прямо противоположен механизму действия витамина D. Первый подавляет реабсорбцию и усиливает секрецию фосфора, витамин D усиливает реабсорбцию [3].
Витамин D поступает в организм с растительной и животной пищей. Наиболее активными из них являются эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3). Но достаточное обеспечение организма витамином D связано не только с поступлением его с пищей, но и с образованием в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей с длиной 280–310 ммк. При этом из эргостерола (предшественник витамина D2) образуется эргокальциферол, а из 7-дегидрохолестерола (предшественник витамина D3) — холекальциферол. В печени он активно гидроксилируется до 25-гидроксивитамина D3(25)(ОН)D3). Этот метаболит витамина D отражает насыщенность им организма, и его определяют в сыворотке крови.
Синтез активной формы витамина D3 (α,25дигидроксивитамина D3(1α,25(ОН)2D3; D-гормона; кальцитриола) происходит при участии фермента 1a-гидроксилазы, под контролем паратгормона, в проксимальных отделах почечных канальцев. В синтезе этого ключевого фермента (1a-гидроксилазы) необходимы также половые гормоны, тиреоидные, соматотропный, пролактин, кальцитонин.
Основная физиологическая функция витамина D (его активных метаболитов) в организме — регуляция и поддержание на необходимом уровне фосфорно-кальциевого гомеостаза, обеспечение минерализации костей. В костях 1α,25(ОН)2D3 связывается с рецепторами на остеобластах, повышая экспрессию активатора ядерного фактора RANKL.
Это ускоряет созревание преостеокластов и их превращение в зрелые остеокласты [4].
В костной ткани кальциферол мобилизует кальций и использует его для процессов минерализации вновь образовавшейся кости. Наряду с этим он влияет на синтез коллагена, участвующего в образовании матрикса костной ткани. Механизм всасывания кальция в кишечнике связан с синтезом энтероцитами кальций-связывающего белка (СаСБ), одна молекула которого транспортирует 4 атома кальция.
Третьим регулятором кальциевого обмена является кальцитонин — гормон, вырабатываемый С-клетками парафолликулярного аппарата щитовидной железы. По действию на гомеостаз кальция он является антагонистом паратгормона. Паратгормон и витамин D, мобилизуя кальций и фосфор из костей, влияют на углеводный обмен, приводя к образованию повышенного количества цитрата.
ГКС повышают резорбцию костной ткани, снижают активность остеобластов и скорость остеогенеза, а также повышают экскрецию кальция и снижают реабсорбцию кальция в желудочно-кишечном тракте.
Соматотропный гормон активирует остеобласты и минерализацию образующейся костной ткани, увеличивает активность остеокластов и деминерализацию в ранее образовавшейся кости. Гормон роста усиливает экскрецию кальция с мочой. Это влияние опосредовано ИФР-1.
Избыток гормонов щитовидной железы стимулирует резорбцию костной ткани и повышает выделение кальция почками. Дефицит этих гормонов задерживает образование и созревание костной ткани.
Андрогены влияют на минеральный обмен, способствуя отложению кальция на костной белковой матрице. Эстрогены повышают включение кальция и фосфора в основное вещество кости и способствуют увеличению ее массы. В пубертатном возрасте эстрогенам принадлежит ведущая роль в процессе дифференцировки костного скелета. Основные эффекты андрогенов на костную ткань опосредованы их периферической конверсией в эстрогены. Половые стероиды оказывают непосредственное влияние на ростовые зоны, кроме того, способствуют повышению секреции СТГ, вызывая пубертатное ускорение роста (до 10–15 см в год) [5].
В период пубертата окончательно формируется минерализация костной ткани. Пик костной минерализации достигается после достижения ростового скачка: у девочек в 14–16 лет, у мальчиков к 17–18 годам. Степень минерализации костной ткани в этот период обусловлена, главным образом, влиянием половых гормонов.
У подростков с задержкой пубертата и гипогонадизмом имеется значительное снижение минеральной плотности костной ткани. Об этом свидетельствуют данные, что позднее менархе у женщин являлось фактором риска ОП. У подростков с конституционной задержкой роста и полового созревания (КЗРП) даже после наступления пубертата сохраняется сниженная минеральная плотность костной (МПК) ткани. Причины нарушения прироста костной массы при отсроченном пубертате остаются недостаточно изученными.
ОП у детей (ювенильный), также как и у взрослых, бывает первичным (идиопатическим) и вторичным. О, выявленный без сопутствующей патологии или приема препаратов, отрицательно влияющих на метаболизм костной ткани, относят к идиопатическому ювенильному ОП. Доля идиопатического ювенильного ОП от общего числа составляет 85%. К вторичному ювенильному ОП относят все случаи ОП у детей, которые выявляются на фоне других патологических состояний, отрицательно влияющих на метаболизм костной ткани [6]. К ним относятся заболевания эндокринного генеза.
Наиболее распространенной формой вторичного ОП является стероидный ОП. Это обусловлено тем, что ГКС активно используются в терапевтических целях для лечения широкого спектра патологических состояний у детей: аутоиммунных, болезней желудочно-кишечного тракта и бронхолегочной системы, а также для иммуносупрессии при трансплантациях органов и лечении злокачественных новообразований. По данным многочисленных источников, остеопороз при эндогенном гиперкортицизме (болезни или синдроме Иценко–Кушинга) развивается у 50–90% больных, а при экзогенном гиперкортицизме при приеме ГКС в терапевтических целях этот показатель составляет 30–50%. В присутствии избытка ГКС активирующие каспазу-3 клетки-предшественницы остеобластов и остеоцитов либо прекращают дифференцировку, либо они превращаются впоследствии в адипоциты. Под действием стероидных гормонов увеличивается продукция ИЛ-6, положительно влияющего на функцию остеокластов, и снижается продукция ИФН-b, имеющего противоположный эффект, к тому же стероиды увеличивают продолжительность жизни остеокластов [7].
Стероидные гормоны вызывают распад в энтероцитах кальцитриола до неактивных метаболитов, которые не могут всасываться ввиду отсутствия к ним чувствительности клеток кишечного эпителия. Воздействие ГКС на почечные канальцы сходно по их влиянию на энтероциты — происходит усиленная потеря ионов кальция с мочой путем ионной диффузии. ГКС оказывают катаболическое действие на скелетную мускулатуру, что, в свою очередь, снижает минерализацию костной ткани и повышает риск развития остеопороза согласно механостатической теории [8].
Нельзя забывать и о том, что заболевания, при которых назначена гормонотерапия, могут отрицательно влиять на развитие ОП и повышать риск переломов. Так, при ревматоидном артрите имеется хронически повышенный уровень провоспалительных цитокинов, которые нарушают нормальный процесс костеобразования и усиливают резорбцию костной ткани.
Более ранние исследования уже продемонстрировали, что альфакальцидол предотвращает потерю кости у пациентов с аутоиммунными заболеваниями, получающих ГКС. Альфакальцидол был достоверно более эффективен по сравнению с нативным витамином D [9].
Хотя переломы костей могут случаться уже на ранних стадиях глюкокортикоидной терапии, есть прямая корреляция между длительностью и дозой приема стероидных гормонов. При ежедневном приеме 2,5–7,5 мг эквивалентов преднизолона риск переломов позвоночника (компрессионных) увеличивается в 2,5 раза. При ежедневном приеме 10 мг и более эквивалентов преднизолона в день в течение более чем 90 дней риск переломов бедренной кости и тел позвонков увеличивается в 7 и 17 раз соответственно [7].
Степень выраженности варьирует от небольшого ОП костей до исчезновения костной структуры. В телах позвонков выявляют повышенную контрастность замыкательных пластинок и вертикальную исчерченность за счет утолщения остаточных, наиболее загруженных трабекул. Возможны также изменение высоты тел позвонков за счет их уменьшения, а также компрессионные переломы. В детском возрасте стероидный ОП имеет длительное бессимптомное течение и манифестирует преимущественно задержкой роста.
Нарушения обмена паратгормона являются одной из частых причин эндокринного ОП у детей. Гиперпаратиреоз проявляется избыточной активностью остеокластов, фиброзом и образованием кистоподобных полостей (фиброзно-кистозный остеит). Это классический вариант изменения костей, однако, ввиду все более широкого применения современных диагностических методик и ранней диагностики, такие изменения обнаруживаются все реже. Чаще встречают диффузную деминерализацию костной ткани, сходную с таковой при старческом ОП [10]. У пациентов изменяется походка по типу «утиной». Клиника характеризуется множественными деформациями осевого скелета: уменьшается высота тел позвонков, они деформируются по типу «рыбьих», вследствие компрессионных переломов развиваются кифозы и кифосколиозы. Первичный гиперпаратиреоз встречаетчся редко. При первичном гиперпаратиреозе показано хирургическое лечение.
Вторичный и третичный гиперпаратиреоз наблюдаются чаще. Вторичный развивается в ответ на снижение уровня кальция в крови при заболеваниях печени, почек, кишечника, а также при дефиците витамина D. Третичный гиперпаратиреоз формируется у тех больных, у которых длительное время существует вторичная форма, и к ней впоследствии присоединяется автономный синтез ПТГ, даже при устранении фактора, стимулировавшего его избыточную секрецию.
Псевдогипопаратиреоз является генетической патологией с аутосомно-доминантным типом наследования, проявляющейся нарушением фосфорно-кальциевого обмена, обусловленным резистентностью к ПТГ. Возможен фенотип, обусловленный мультигормональной резистентностью. Это связано с нарушением активности α-субъединииы G-белка вследствие дефекта гена GNAS и эпигенетических сдвигов. Механизм развития этой формы заболевания очень сложен и до конца не изучен.
При псевдогипопаратиреозе типа 1а (остеодистрофия Олбрайта) наблюдается дефект клеточного рецептора, который связывает паратгормон. Активность GSA в 2 раза ниже, чем у здоровых людей. Псевдогипопаратиреоз типа 1б обусловлен повреждением белка, связывающего клеточный рецептор с аденилатциклазой. Экспрессия GSA-протеина в большинстве тканей нормальная, лишь некоторые ткани к нему не чувствительны. У части больных выявлена недостаточность фермента аденилатциклазы. Для псевдогипопаратиреоза 2-го типа характерными особенностями фенотипа являются ожирение, задержка роста, лунообразное лицо, подкожные кальцификаты, брахидактилия, умственная отсталость на фоне нарушения фосфорно-кальциевого обмена (гипокальциемия, гиперфосфатемия). Отсутствие адекватного ответа на введение экзогенного ПТГ (повышение кальция крови и увеличение экскреции фосфора), высокий уровень ПТГ в крови пациентов — все это свидетельствовало о наличии резистентности органов-мишеней к ПТГ.
Витамин-D-зависимый рахит типа I (псевдовитамин-D-дефицитный рахит) редкое заболевание, наследуется аутосомно-рецессивно, для него характерен очень низкий уровень 1,25(OH)2D3 при нормальном уровне кальцидола. Причиной считают недостаточность 1α-гидроксилазы в почечных канальцах, что клинически проявляется как авитаминоз D. Заболевание проявляется до двух лет задержкой роста и симптомами рахита. Уровни кальция и фосфатов в сыворотке снижены, щелочная фосфатаза (ЩФ) повышена. Всасывание кальция в кишечнике и его экскреция с мочой снижены. Из-за гипокальциемии повышен уровень ПТГ, поэтому с мочой теряются фосфаты. Генетический дефект состоит в неактивности 25-гидроксивитамин-D-1α-гидроксилазы, конвертирующей 25-гидроксихолекальциферол в кальцитриол. Ген локализован на длинном плече 12-й хромосомы (12q14) и клонирован несколькими группами ученых. На настоящий момент идентифицировано более 30 различных мутаций [11].
Нарушено превращение 25(ОН)D3 в 1,25(ОН)2D3, поэтому уровень 1,25(ОН)2D3 в сыворотке снижен. Для лечения с успехом используют кальцитриол или альфакальцидол внутрь в дозах 0,5–3 мкг/сут. Витамин-D-зависимый рахит типа I напоминает рахит, вызванный дефицитом витамина D в пище, но для лечения требуются более высокие дозы D-гормона [12].
Гипопаратиреоз может развиваться как при недостаточной секреции ПТГ, так и при нарушении структуры гормона или рецепторов к нему. Это постоперационный, радиационный, идиопатический, аутоиммунный гипопаратиреоз. Функциональный гипопаратиреоз может быть вызван недостатком магния. Гипомагниемия тормозит секрецию ПТГ. Считается, что избыток или недостаток магния действуют на работу цАМФ, что нарушает синтез и секрецию ПТГ.
При длительном течении гипопаратиреоза дети отстают в росте, у них нарушается образование зубов, развивается кариес. Повышается нервно-рефлекторная возбудимость. Вследствие пониженной мобилизации кальция из костей его содержание в сыворотке крови остается пониженным. Тонический спазм скелетных и гладких мышц вызывает боль в грудной клетке, расстройства дыхания, ангинальные боли в сердце. Нарушение функции почек является наиболее распространенным осложнением, наблюдаемым у пациентов c гипопаратиреозом. Это связано с возрастом пациента, продолжительностью заболевания и уровнем гиперкальцемии во время лечения. Отсутствие ПТГ приводит к неспособности почечных канальцев реабсорбировать кальций, приводя к гиперкальциурии и нефрокальцинозу.
Кроме того, пациенты с основным заболеванием почек, таким как дискинезия почек при синдроме ДиДжорже, особенно подвержены повышенному риску развития нефролитиаза. Отсрочка лечения гипопаратиреоза активными препаратами витамина D (кальцитриолом, альфакальцидолом) и препаратами кальция может привести к почечнокаменной болезни, поэтому необходим мониторинг экскреции почечного кальция. В одном из исследований было показано, что хронические заболевания почек на стадии 3 встречались в 2–3 раза чаще у пациентов с гипопаратиреозом, чем в общей популяции, наблюдение происходило в течение 7 лет [13].
Лабораторные исследования выявляют снижение уровня кальция, особенно его ионизированной фракции. Проба Сулковича отрицательная. Рентгендиагностика и определение МПК указывает на снижение содержания кальция в костях [14].
Пациенты с гипопаратиреозом требуют ежедневного постоянного потребления кальция и активного витамина D, необходимого для достижения целевого содержания минералов в крови. Для лечения с успехом используют альфакальцидол внутрь в дозах 0,5–3 мкг/сут [12].
Частота выявления ОП у больных сахарным диабетом составляет, по данным разных авторов, от 60% до 70%. Потери костной плотности у больных с сахарным диабетом 2-го типа более выражены, колебание составляет от 10% до 26% и зависит от возраста, длительности и тяжести заболевания, массы тела. Согласно данным института детской эндокринологии у каждого пятого ребенка или подростка с длительностью заболевания более 5 лет выявляется снижение костной массы [15].
Дефицит инсулина, являющегося анаболическим гормоном, приводит к уменьшению выработки остеобластами коллагена и щелочной фосфатазы, необходимых для образования костного матрикса и его минерализации. Кроме того, недостаток инсулина вызывает нарушение образования активных метаболитов витамина D, вследствие чего снижается всасывание кальция в кишечнике и усиливается выведение его с мочой [16].
В эксперименте у крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом продемонстрировано снижение содержания неминерализованного матрикса и остеокластов [17]. Способствует развитию остеопении и высокая концентрация глюкозы в крови, а также осложнения сахарного диабета: микроангиопатиии (нарушение микроциркуляции в кости), ацидоз (кислая среда способствует резорбции кости), гипогликемия и другие осложнения. Все это приводит к гипогонадизму и соматотропной недостаточности. Со стороны костной системы развивается ОП и значительно запаздывает появление ядер окостенения [6].
Основой лечения остеопении при сахарном диабете 1-го типа является хорошая компенсация заболевания. В диету следует включать продукты, богатые кальцием (молочные). Из препаратов широко используются комбинации витамина D c кальцием.
Показано, что у больных сахарным диабетом, принимавших 1α(ОН)D3 ежедневно, индекс ∑GS/P, характеризующий содержание минеральных веществ в костной ткани, увеличивается. Такая тенденция более характерна для сахарного диабета 1-го типа [18].
Дефицит тиреоидных гормонов грубо нарушает процессы роста и дифференцировки всех тканей и систем организма. При гипотиреозе в 2–3 раза снижается скорость ремоделирования как костной резорбции, так и костеобразования. Пролонгированное костеобразование приводит к замедлению минерализации кости и возрастанию риска переломов. Больные резко отстают в росте. Пропорции тела у детей без лечения приближаются к хондродистрофическим, отстает развитие лицевого скелета (широко расставленные глазницы, широкая запавшая переносица). Запаздывает прорезывание молочных зубов, а позднее и их смена постоянными.
При рентгенографии костей отмечается зернистая структура верхних эпифизов бедренных костей, которые окостеневают с опозданием. Ядра окостенения появляются неравномерно, окостенение эпифизов начинается из разных хаотично разбросанных по площади эпифизарного хряща фокусов. Часто обнаруживается гипоплазия первого поясничного позвонка или перелом его тела с деформацией. При гипотиреозе в более позднем возрасте у детей отмечается ОП, повышенная хрупкость костей, возрастает риск патологических переломов [19].
Патофизиологические основы развития ОП и патологических переломов при тиреотоксикозе прямо противоположны таковым при гипотиреозе. Воздействие избытка тиреоидных гормонов приводит к отрицательному минеральному балансу с потерей кальция, что проявляется усиленной резорбцией костной ткани. Одновременная активация остеосинтеза не компенсирует усиленной резорбции, в связи с этим за один цикл обновления кости теряется до 10% ее массы.
У больных с гипертиреозом обнаруживаются низкие уровни кальцитриола. Клинически это приводит к развитию диффузной остеопении и даже ОП. Возможны боли в костях, патологические переломы, коллапс позвонков, формирование кифоза. Артропатия при гипертиреозе развивается редко, по типу гипертрофической артропатии с утолщением фаланг пальцев и периостальными реакциями. У детей возможно развитие низкорослости и раннее заращение швов черепа [20]. При гипотиреозе отмечается пониженное содержание кальция в сыворотке крови в сочетании с пониженной экскрецией его с мочой, повышается уровень ПТГ и кальцитриола. При гипертиреозе ситуация прямо противоположная.
В детском возрасте СТГ, стимулируя развитие эпифизарного хряща, влияет на рост кости в длину, а также активирует периостальный рост, т. е. увеличивает ширину и толщину кости. Гормон роста оказывает прямое стимулирующее действие на хондроциты и остеобласты, действуя через ИФР-1. Под влиянием СТГ усиливается рост соединительной ткани, мышц и внутренних органов.
Наряду с половыми стероидами и основными модуляторами фосфорно-кальциевого обмена 1,25(OH)2D3, паратгормоном, кальцитонином, СТГ является одним из важнейших компонентов регуляции метаболизма костной ткани и поддержания ее минеральной плотности.
СТГ активирует 1α-гидроксилазу почек, увеличивает превращение транспортной формы витамина D в его активный метаболит — кальцитриол, тем самым способствуя абсорбции кальция и фосфора в кишечнике. Также гормон роста увеличивает реабсорбцию фосфора в почках [21].
Дефицит СТГ у детей приводит к снижению костной массы. Одновременно отмечается низкое содержание остеокальцина, 1,25(OH)2D3 и проколлагена 1-го типа. Костный возраст у этих детей значительно отстает от паспортного. Следствием дефицита СТГ является сниженная минеральная плотность длинных трубчатых костей и позвоночника, а также слабость скелетной мускулатуры.
Связи между половыми гормонами и костной тканью сложны и окончательно не изучены. Начиная с пубертатного периода, когда повышается секреция половых стероидов, последние активно принимают участие в моделировании костной ткани. Они важны для формирования и поддержания на достаточном уровне костной массы.
В основе гипогонадизма у девочек лежит недостаточность функции гонад, которые синтезируют половые стероиды. Классической формой гипергонадотропного гипогонадизма у девочек является синдром Шерешевского–Тернера (СШТ), для которого у детей характерна остеопения, а у взрослых больных отмечают более частые переломы костей запястья, позвоночника, шейки бедра. Остеопения, выявленная в пубертатном периоде, сохраняется во взрослом состоянии. ОП костей, вызванный дефицитом половых стероидов при СШТ, может возникать в связи с активностью остеокластов в костях, нарушенным моделированием матрикса и уменьшением отложения кальция и фосфатов.
Эффективность и безопасность применения альфакальцидола в дозе 1 мкг/сут и комбинации витамина D 880 МЕ/сут с Са2+ 1000 мг/сут в терапии пациенток белой расы с постменопаузальным ОП и отсутствием дефицита витамина D оценены в многоцентровом рандомизированном сравнительном исследовании. Через 12 месяцев от начала лечения в группе пациенток, принимавших 1 мкг/сут альфакальцидола, произошло увеличение МПК поясничного отдела позвоночника на 2,33% (от исходного уровня), а через 18 мес — на 2,87% (р < 0,001); в группе, принимавшей витамин D и Са2+, — только на 0,7%. Причем межгрупповые различия были статистические значимы (р = 0,018; 0,005) [22].
Наиболее частой причиной гипергонадотропного гипогонадизма у мальчиков является синдром Кляйнфельтера. Андрогены стимулируют пролиферацию и дифференцировку остеобластов и их предшественников и усиливают синтез коллагена. Влияние на кость опосредовано ростовыми факторами. Снижение андрогенов при синдроме Кляйнфельтера приводит к росту конечностей, соотношение верхнего и нижнего сегментов тела уменьшается, формируются евнухоидные пропорции тела. Костный возраст отстает от паспортного. Конечный рост больных выше генетически детерминированного. Проводят рентгенографию черепа, позвоночника, трубчатых костей, выявляют признаки остеопении.
У пациентов с синдромом Кляйнфельтера обнаруживается повышенный риск развития ОП и остеопении: в 25–48% случаев сопровождается снижением костной массы, а в 6–15% случаев ОП. Ежегодная убыль костной массы составляла 1,18 ± 0,53% в позвоночнике и 1,03 ± 0,43% в шейке бедренной кости [23].
Гиперпролактинемия у взрослых является распространенным нейроэндокринным нарушением. У подростков гиперпролактинемия диагностируется реже и в большинстве случаев обнаруживается случайно. У подростков может отмечаться задержка полового развития. У девочек гиперпролактинемия вызывает нарушения менструальной функции: первичную или вторичную аменорею.
Остеопения, вызванная гиперпролактинемией, затрагивает как трабекулярную, так и кортикальную структуру кости. У девушек с повышенным содержанием пролактина отмечается снижение минеральной плотности кости (на примере позвоночника) на 20–25% по сравнению с возрастной нормой. Ежегодно уровень минеральной плотности при длительно существующей гиперпролактинемии понижается на 3,8%. Чаще снижение МПК остается на уровне остеопении, остеопороз развивается сравнительно нечасто. Заболевание сопровождается болями в позвоночнике, чаще в поясничном отделе, крупных суставах, однако они быстро проходят после нормализации уровня пролактина при приеме агонистов дофамина, и остеопения обычно требует дополнительной коррекции лишь в случаях значительного снижения минеральной плотности костной массы [24].
Лечение и профилактика ОП при эндокринной патологии в первую очередь должны быть направлены на достижение максимальной компенсации основного заболевания, поскольку начальные проявления остеопении в большей степени обратимы.
Патогенетическая терапия ОП предполагает нормализацию костного метаболизма, уменьшение потери костной массы, купирование болевого синдрома, предотвращение переломов костей, улучшение качества жизни.
Лечение остеопении и ОП включает дозированную физическую нагрузку, диету и препараты, устраняющие дефицит костной ткани. Мышечная активность является обязательным компонентом лечения ОП, так как полный покой увеличивает потерю костной массы. Коррекция только препаратами кальция проводится для профилактики и на начальных стадиях остеопении.
При более выраженных проявлениях ОП показана лекарственная терапия, действующая на костный метаболизм. Среди них базовыми являются препараты кальция и активные метаболиты витамина D.
Среди последних уже в течение многих лет с успехом применяется альфакальцидол. Это синтетический аналог естественных активных метаболитов витамина D. В отличие от нативного витамина D он превращается в D-гормон (1,25(ОН)2D3) за одну метаболическую стадию (минуя почки) с помощью печеночного фермента 25-гидроксидазы. Альфакальцидол (Альфа Д3-Тева, Этальфа) — синтетический аналог естественных активных метаболитов витамина D. Часть препарата метаболизируется в костной ткани. В отличие от природного витамина D3 биотрансформация препарата не происходит в почках, что позволяет использовать его у пациентов с почечной патологией. Скорость образования кальцитриола из альфакальцидола намного выше, чем из нативного витамина D, поэтому эффект первого проявляется быстрее. И нативный витамин D
Альфакальцидол воздействует на обе части процесса костного ремоделирования (резорбцию и синтез), увеличивает минерализацию костной ткани, повышает ее упругость за счет стимуляции синтеза белков матрикса кости и костных морфогенетических белков. Сравнительное изучение альфакальцидола с витамином D3 показало достоверное увеличение плотности костной ткани и снижение частоты переломов позвонков [25].
Ключевым элементом патогенеза различных форм ОП является снижение активности 1α-гидроксилазы и нарушение образования D-гормона из витамина D. В этой связи восстановление уровня кальцитриола является важнейшим направлением в профилактике и лечении ОП, предусматривающее обязательное применение витамина D или его активных форм (кальцитриола, альфакальцидола) [26]. В настоящее время для лечения остеопороза используют широкий арсенал препаратов.
К основным эффектам альфакальцидола относятся: усиление абсорбции кальция из желудочно-кишечного тракта, как следствие, повышение кальциемии; понижение гиперпродукции ПТГ и благодаря этому подавление костной резорбции; стимуляция костного ремоделирования; усиление репарации и синтез костного матрикса дифференцирующимися остеобластами; снижение риска падений в результате повышения мышечной силы [27].
У больных с лекарственным глюкокортикоидным ОП с развившимся отрицательным балансом кальция, повышенным ПТГ, подавленной экспрессией гена VDR, кодирующего рецептор витамина D и мышечной слабостью альфакальцидол оказывал более выраженный эффект на минеральную плотность кости и снижал риск перелома позвонков, чем лечение нативным витамином D. В исследовании J. D. Ringe и соавт. (2004) участвовало 204 больных, которые постоянно получали ГКС и которым был поставлен диагноз «глюкокортикоидный остеопороз». В течение трех лет пациенты получали альфакальцидол в дозе 1 мкг/сут и витамин D3 в дозе 1000 МЕ/сут. В результате более выраженное повышение минеральной плотности кости было в группе альфакальцидола по сравнению с группой витамина D3: в шейке бедра — на 1,8%, в позвоночнике — на 3,2%. Кроме того, у больных, получавших альфакальцидол, отмечено более значимое снижение риска всех типов переломов — на 48% [28].
В другом исследовании также было показано снижение риска переломов позвонков при глюкокортикоидном ОП в 1,8 раза при лечении активными метаболитами витамина D по сравнению с плацебо или нативным витамином D [29].
У 201 больного ребенка в возрасте от 4 до 15 лет с системной красной волчанкой, дерматомиозитом, склеродермией была проведена оценка эффективности различных препаратов для лечения стероидного ОП. У всех пациентов при денситометрии выявлено снижение минеральной плотности костей в разной степени. Самый быстрый эффект в отношении исчезновения боли и увеличения МПК выявлен при лечении кальцитонином, однако через год от начала лечения у больных прекращалось увеличение минеральной плотности, несмотря на продолжение приема препарата. Альфакальцидол вместе с кальцием вызвал увеличение МПК на 1,8% через 12 месяцев приема препарата. Альфакальцидол без карбоната кальция повышал МПК на 1,2%. Также существуют данные длительного использования (до 4 лет) альфакальцидола, при котором эффективность его не снижалась. МПК продолжала увеличиваться в среднем на 0,3% в год у детей, продолжающих получать ГКС [30].
Важная цель лечения ОП при различных эндокринных заболеваниях — снижение риска падений, который значительно повышается на фоне сахарного диабета, хронической почечной недостаточности и при применении больших доз ГКС. В ряде исследований акцентировано внимание на положительном влиянии альфакальцидола на мышечную силу, равновесие и координацию тела [31]. Для пациентов с вторичным гиперпаратиреозом или почечной остеодистрофией альфакальцидол — это препарат выбора. У пациентов с почечной недостаточностью, в том числе терминальной стадией хронической болезни почек на гемодиализе, терапия альфакальцидолом в дозах от 0,5 мкг в сутки повышает уровень сывороточного кальция, снижает уровень паратиреоидного гормона и увеличивает минеральную плотность кости, уменьшая таким образом проявления остеопении и остеомаляции [32].
Итак, благодаря активной форме альфакальцидол демонстрирует хорошую клиническую эффективность по сравнению с аналогами естественных метаболитов витамина D, так как он метаболизируется до D-гормона уже в печени. Все это открывает широкие возможности для терапии данным препаратом при ОП в детском и юношеском возрасте.
Литература
- Cooper C., Dennison E. M., Leufkens H. G., Bishop N., van Staa T. P. Epidemiology of Childhood Fracrures in Britain: A Study Using the General Practice Research Database // J. Bone Miner. Res. 2004. Vol. 19 (12). 1976–1981.
- Коровина Н. А., Творогова Т. М., Гаврюшова Л. П., Захарова И. Н., Тупикина Н. В. Остеопороз у детей. Учебное пособие. М., 2002.
- Балаболкин М. И., Клебанова Е. М, Креминская В. М. Дифференциальная диагностика и лечение эндокринных заболеваний (руководство). М.: Медицина, 2002. 752 с.
- Forman J. P., Giovannucci E., Holmes M. D. et al. Plasma 25-hydroxyvitamin D level and risk of incidents hypertension // Hypertension. 2007. Vol. 49. P. 1063–1069.
- Дедов И. И., Семичева Т. В., Петеркова В. А. Половое развитие детей: норма и патология. М.: Колор Ит Студио, 2002. 232 с.
- Остеопороз. Диагностика, профилактика и лечение: клинические рекомендации / Под. ред. О. Лесняк, Л. Беневоленской, 2-е изд. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 272 с.
- Canalis E., Mazziotti G., Giustina A., Bilezikian J. P. Glucocorticoid-induced osteoporosis: pathophysiology and therapy. Published online 14 june 2007.
- Актуальные проблемы остеопороза / Под ред. В. И. Струкова. Типография «Ростра», 2009. С. 342.
- Scharla S. H., Minne H. W., Lempert U. G. et al. Bone mineral Density and calcium regulang hormones in patients with inflammatory bowel Diseast (Crohn?n Disease and ulcerative colitis) // Exp Clin Endocrinology. 1994, 102: 44–49.
- Benson M., Fixsen J., Macnicol M., Parsch K. Children’s Orthopaedics and Fractures. Оriginally published by Churchill Livingstone, 2002, 2009, XVI, 868 p.
- Маказан Н. В., Орлова Е. М., Карева М. А. Псевдогипопаратиреоз // Проблемы эндокринологии. 2015, № 3. С. 47–56.
- Дедов И. И., Петеркова В. А. Справочник детского эндокринолога. М.: Литтерра, 2014. 528 с.
- Mitchell D. M., Regan S., Kuli M., Lauter K. B., Vrla M. K., Becker S. B. et al. Long-term follow-up of patients with hypoparathyroidism // J Clin Endocrinol Metab. 2012, 97 (12): 4507–4514.
- Смирнов И. И., Баканов М. И., Кукса В. П. Гипопаратиреоз у детей // Вопросы современной педиатрии. 2002, № 3, с. 63–65.
- Дедов И. И., Кураева Т. Л., Петеркова В. А., Щербачева Л. И. Сахарный диабет у детей и подростков. М.: Универсум Паблишинг, 2002. 391 с.
- Seino Y., Ishida H. Diabetic osteopenia: pathophysiology and clinical aspects // Diabetes and Clinical Reviews. 1995. V. 11, № 1, p. 21–35.
- Goodman W. G., Hori M. T. Diminished bone formation in experimental Diabttes: relationship to osteoid maturation and mineralization // Diabetes. 1984. V. 33, № 7, p. 825–883.
- Ishida H., Ikada M. et al. Diabetic osteopenia and circulating levels of vitamin D metabolites in type 11 (njn-insulin Dependent)diabetes // Metabolism. 1985. V. 34. № 6, p. 797–980.
- Mosekilde L., Eriksen E. F., Charles P. Effects of thyroid hormones on bone and mineral metabolism // Endocrinol Metab Clin North Am. 1990; 19: 35–63.
- Benson J., Fixsen M., Macnicol K. Parsch «Children’s Orthopaedics and Fractures», Оriginally published by Churchill Livingstone, 2002, 2009, XVI, 868 p.
- Дедов И. И., Тюльпаков А. Н., Петеркова В. А. Соматотропная недостаточность. М.: Индекс Принт, 1998, 312 с.
- Larsen E. R., Mosekilde L., Foldspang A. Vitamin D and calcium supplementation prevtnts osteoporotic fractures in elderly community Dwelling residents: A pragmatic population-based 3-year intervention study // J. Bone Miner Res. 2004; 19: 270–278.
- Breuil V., Euller-Ziegler L. Gonadal Dysgenesis and bone metabolism // Joint Bone Spine. 2001, 68: 26–33.
- Смирнов В. В., Морозкина А. И., Утев М. Д. Синдром гиперпролактинемии у детей и подростков: причины, диагностика, лечение // Лечащий врач. 2014, 12, 58–60.
- Haussler M. R., Whitfield G. K., Kaneko I. et al. Molecular mechansms of vitamin D action // Calcif Tissue Int. 2013; 92 (2): 77–98.
- Шварц Г. Я. Витамин D, D-гормон и альфакальцидол: молекулярно-биологические и фармакологические аспекты // Остеопороз и остеопатии. 1998. № 3. С. 2–7.
- Дамбахер М. А., Шахт Е. Остеопороз и активные метаболиты витамина D: мысли, которые приходят в голову // EULAR. Switzerland, 1996.
- Ringe J. D., Dorst A., Faber H. et al. Superiority of alfacalcidol over plain vitamin D in the treatment of glucocorticoid-induced osteoporosis // Rheumatol. Int. 2004. Vol. 24. № 2. P. 63–70.
- De Nijs R. N., Jacobs J. W., Algra A. et al. Prevention and treatment of glucocorticoid-induced osteoporosis with active vitamin D3 analogues: a review with meta-analysis of randomized controlled trials including organ transplantation studies // Osteoporos. Int. 2004. Vol. 15. № 8. P. 589–602.
- Никитинская О. А., Беневоленская Л. И., Демин А. С. и др. Влияние альфакальцидола на показатели минеральной плотности костной ткани и переломы у больных с остеопорозом. Тезисы конгресса ревматологов России. 2003. С. 193.
- Dukas L., Schacht E., Bischoff H. A. Better functional mobility in community Dwelling elderly is related to D-hormone and a minimal calcium intake of more than 512 mg/day // Osteoporos. Int. 2003. Vol. 14. P. S34.
- Rapoport J., Mostoslavski M., Ben-David A. et al. Successful treatment of secondary hyperparathyroidism in hemodialysis patients with oral pulse 1-alpha-hydroxy-cholecalciferol therapy // Nephron. 1996. Vol. 72. № 2. P. 150–154.
В. В. Смирнов1, доктор медицинских наук, профессор
С. А. Мирошниченко
ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ, Москва
1 Контактная информация: smirnov-web@mail.ru
Альфакальцидол в профилактике и лечения эндокринного остеопороза у детей и подростков/ В. В. Смирнов, С. А. Мирошниченко
Для цитирования: Лечащий врач № 4/2018; Номера страниц в выпуске: 59-65
Теги: костное ремоделирование, костная масса, кальций
Купить номер с этой статьей в pdf