Остеопороз: причини, методи діагностування, маркери

С.І.СМІЯН, д.мед.н., професор

Остеопороз (ОП) — найбільш поширене захворювання кісткової системи, це так звана безшумна соціальна хвороба, яка тягарем лягає на бюджет охорони здоров’я соціально розвинених країн і на людину.

В основі ОП лежить зниження мінеральної щільності кісткової тканини (МЩКТ), яке розвивається задовго до появи клінічних ознак.

ОП є мультифакторіальним явищем, що може виникнути як первинне ураження кісткової тканини, так і внаслідок низки захворювань різних органів і систем та їх медикаментозної корекції (вторинний ОП).

Так, актуальність проблеми остеодефіцитних станів при патології травного каналу і гепатодуоденальної зони зумовлена такими обставинами:

- у хворих даної категорії виникають порушення процесів травлення, що неминуче впливає на засвоєння мінеральних і органічних речовин;

- при тривалому перебігу хвороби пацієнти дотримуються різноманітних дієт, які також негативно впливають на кістковий метаболізм (наприклад, обмеження вживання молочних продуктів при хронічному панкреатиті);

- деякі лікарські засоби опосередковано впливають на МЩКТ і сприяють розвитку ОП (наприклад, при пригніченні секреторної функції шлунка зменшується засвоєння кальцію);

- оперативні втручання, внаслідок яких змінюються анатомо-фізіологічні умови функціонування травного каналу, стреси, пов’язані з ними, тривалий післяопераційний період, ліжковий режим мають остеонегативний вплив, який за умов існування інших відомих факторів ризику призводить до розвитку ОП;

- при розладах пігментного обміну порушується обмін вітаміну Д, що, в свою чергу, стимулює остеодеструктивні процеси.

Запальні захворювання сполучної тканини і суглобів є унікальною моделлю для вивчення ролі імунних медіаторів у патогенезі ОП. З іншого боку, методи лікування ревматичних хвороб також виявляють в одних випадках негативну, в інших — позитивну дію на кісткову ремодуляцію. Важливими питаннями ревматології в розрізі виникнення та профілактики ОП є:

- своєчасна й адекватна терапія ревматичних захворювань. За даними деяких дослідників, за умов призначення необхідної дози хворобомодифікуючих препаратів можна уникнути тривалого застосування кортикостероїдів взагалі (як при ревматоїдному артриті) або зменшити їх дозування;

- використання кортикостероїдів у добовій дозі більше 10 мг має негативний вплив на кісткову тканину і зумовлює значну поширеність ОП серед пацієнтів із ревматичними хворобами;

- висока інвалідизація, особливо при суглобовій патології, призводить до гіподинамії, яка прискорює швидкість втрати кісткової маси.

Аналогічна ситуація спостерігається в пульмонологічній практиці. Висока поширеність остеодефіцитних станів серед хворих на хронічні обструктивні захворювання легень (ХОЗЛ) і бронхіальну астму (БА) зумовлена:

- використанням пероральних та інгаляційних кортикостероїдів у дозах, що перевищують 10 мг на добу;

- наявністю дихальної недостатності, що призводить до гіпоксії органів і систем;

- гіподинамією, яка супроводжує дані недуги;

- великою часткою курців серед пацієнтів із ХОЗЛ.

За даними наукових публікацій ОП часто діагностують серед хворих із нирковою недостатністю, що пов’язано з:

- використанням у лікуванні пацієнтів високих доз кортикостероїдів і цитостатиків;

- впровадженням у практику трансплантації нирок та гемодіалізу;

- довготривалою імобілізацією.

Проте, незважаючи на очевидну значущість ОП для хворих та суспільства, це захворювання не включено до переліку першочергових проблем, що потребують інтенсифікації досліджень щодо етіології та патогенезу. Недостатня увага до недуги з боку суспільства зумовлена тим, що ОП не загрожує життю, а зустрічається в старших вікових групах як ознака фізіологічного старіння. Хоча остеопоротичні переломи зустрічають не лише у старечому віці.

Відомо, що на ризик виникнення переломів впливає велика кількість факторів. Їх умовно розподіляють на позакісткові (схильність до падіння, втрата захисних властивостей, неадекватна маса м’яких тканин) та кісткові (накопичення мікротравматичних ушкоджень, втрата трабекулярної цілості, знижена кісткова маса).

Вірогідність розвитку ОП значною мірою визначається максимальною масою кістки, набутою в процесі росту (пікова маса, досягнута в другому та четвертому десятиліттях життя), та швидкістю й тривалістю прискореної постменопаузальної та вікоіндукованої втрати кісткової маси. Більш низька пікова маса та швидка втрата кістки є суттєвими факторами ризику ОП. З кожним хронічним прогресуючим захворюванням ризик перелому подвоюється.

За даними Б.Лоренса Ріггза, Л.Джозефа Мелтона ІІІ (2000), є три основних фактори, що визначають розмір та масивність скелету: 1) генетична програма, яка реалізується протягом періоду росту; 2) механічні навантаження; 3) гормональний статус та харчування. Сучасні досягнення медицини ще не дозволяють впливати на генетичні програми, але є можливість контролю над рівнем та якістю харчування, гормональним статусом та дозуванням фізичного навантаження.

У здорових людей фізіологічна втрата кісткової маси починається у віці близько 35 років, її швидкість становить 0,5–1% на рік (Поворознюк В.В., 1999). Із настанням менопаузи у жінок швидкість втрати кісткової маси прискорюється і досягає 3–5% на рік протягом 10 років. Менопауза та супровідні хронічні прогресуючі захворювання зумовлюють втрату 1/3–1/2 маси кістки (Hannan M.T. et al., 1992). Швидкість розвитку дефіциту кісткової маси зростає після 65 років та прискорюється за наявності хронічних захворювань (Hanson D.A. et al., 1992).

Вікозалежні фактори ризику ОП зумовлені змінами метаболізму кальцію, поєднаними порушеннями гормональної функції, дієти та рухового режиму. Фізіологічне старіння супроводжується втратою мінералів кістки, руйнуванням її трабекулярної архітектури та змінами кристалічних властивостей мінералів (Бутенко Г.М., 1999). На всі ці аспекти впливають зміни гомеостазу кальцію та вітаміну Д, дефіцит естрогенів, зниження функції паращитоподібних залоз, секреції кальцитоніну.

Вторинний ОП призводить до виникнення остеодефіциту. Тривалі хронічні захворювання та інші патофізіологічні зміни прискорюють втрату кістки внаслідок порушень функції органів та систем, що поєднується у більшості випадків з іншими факторами (вік, іммобілізація, вживання лікарських препаратів).

На сьогодні відомі стани, що супроводжуються схильністю до ОП та підвищеним ризиком переломів. Сучасні методи діагностики дозволяють діагностувати ОП ще до того, як стався перелом.

Головні клінічні принципи щодо виявлення пацієнтів, які мають небезпеку виникнення ОП, включають ідентифікацію факторів ризику, які ми пропонуємо поділити на ендогенні та екзогенні (Kong Y.-Y. et al., 1999).

І. Ендогенні.

1.Фізіологічні:

– рання менопауза (до 40 років);
– фізіологічна менопауза, при якій жінка не отримувала естрогенозамісної терапії хоча б 5 років після її настання;
– похилий вік;
– біла раса;
– низька маса тіла та високий зріст;
– пацієнти з остеопоротичним анамнезом (остеопоротичні переломи у батьків).

2. Хронічні захворювання та патофізіологічні стани:

– оваріоектомія, що відбулася до настання менопаузи;
– первинний гіперпаратиреоз;
– гематологічні пухлинні захворювання;
– гіпогонадизм будь-якої етіології;
– захворювання органів травлення, що супроводжуються синдромами мальабсорбції та мальдигестії (особливо після гастректомії);
– захворювання печінки;
– захворювання нирок (особливо за наявності ниркової недостатності);
– гіпертиреоз;
– синдром або хвороба Іценко–Кушинга;
– цукровий діабет;
– ревматоїдний артрит;
– анкілозуючий спондилоартрит;
– хронічні захворювання легень (особливо за наявності дихальної недостатності).

ІІ. Екзогенні.

1. Керовані:

– аліментарна недостатність кальцію, вітамінів;
– знижений рівень фізичної активності (гіподинамія, тривала іммобілізація, сидячий та ліжковий режими);
– регулярне куріння та вживання алкогольних напоїв.

2. Вимушені:

– вживання глюкокортикоїдів понад 3 місяці;
– хіміотерапія;
– вживання препаратів, що негативно впливають на кістку (гепарин, протисудомні, наркотики, седативні, препарати гормонів щитоподібної залози).

Патогенез

Зниження кісткової маси є наслідком порушення ремоделювання кісткової тканини — безперервного процесу, що підтримує стан кісткової системи дорослої людини. Внаслідок цього відбувається оновлення кісткового матриксу зі швидкістю майже 25% на рік у губчастій та 2–3% — у кортикальній зоні кісток. Ремоделювання вважають єдиним важливим механізмом утворення нормальної кісткової тканини у дорослих людей. Причини та механізми активації ремоделювання у певній ділянці не з’ясовані. Множинні одиниці ремоделювання активуються в різних ділянках скелета у випадковій послідовності.

Порушення ремоделювання на будь-якому його етапі призводить до зменшення маси кісткової тканини.

Загальну швидкість ремоделювання та активність клітин в одиницях ремоделювання контролюють багато факторів (Body J.J. et al., 1983; Wongsurawat N. et al., 1987; Fox J., 1991). Умовно їх можна поділити на чотири групи.

1. Кальційрегулюючі гормони — паратгормон (ПТГ), кальцитонін (КТ) та активний метаболіт вітаміну Д — кальцитріол.

2. Інші системні гормони — глюкокортикоїди (ГК), інсулін, тиреоїдні гормони (тироксин, трийодтиронін), жіночі (естрадіол, естрол) та чоловічі (тестостерон) статеві гормони, соматотропний гормон (СТГ).

3. Паракринні фактори — інсуліноподібні фактори росту (ІПФР-1 та ІПФР-2), тромбоцитарний фактор росту, фактор росту фібробластів та ін.

4. Локальні фактори, що продукуються самими кістковими клітинами, — простагландини (ПГ), остеокластактивуючий фактор, інтерлейкіни (ІЛ).

Для дослідження МЩКТ застосовують інструментальні методи діагностики, основані на використанні променевих методик, що класифікуються залежно від джерела випромінювання:

- однофотонний (радіонуклідний) метод (SPA),

- однофотонний (рентгенологічний) метод (SXA),

- двофотонний (радіонуклідний) метод (DPA),

- двофотонний (рентгенологічний) метод (DЕXA),

- рентген-комп’ютерна томографія (QCT),

- ультразвуковий метод (QUS),

- радіографічний метод (RA).

Найбільш поширеним та загальноприйнятим методом діагностики ОП у нашій країні є візуальна оцінка рентгенограми скелета. Слід зазначити, що рентгенологічні ознаки ОП з’являються при дефіциті кісткової маси, що становить 25–30%, та мають вигляд крупнопетлистого рисунка внаслідок розсмоктування окремих кісткових балок та збільшення кістковомозкового простору. Поряд із тим визначається збільшення кістковомозкового каналу (наслідок резорбції кістки), стоншення кортикального прошарку, підкресленість країв кортикального прошарку та його спонгізування.

Існують також інші, менш поширені у практичній діяльності методи дослідження скелета (магніторезонансна томографія дистальних відділів променевої кістки, мікротомографія з високою дозвільною здатністю, синхронна тривимірна радіотомографія з використанням високофотонного монохроматичного рентгенівського променя, комп’ютерна кількісна радіографія тощо), що використовуються здебільшого для наукових досліджень.

Сучасний світовий етап розвитку наукових досліджень у галузі медицини характеризується істотним прогресом у розробці нових біохімічних методів діагностики метаболічних порушень кісткової тканини.

Біохімічні маркери дозволяють діагностувати швидку втрату кісткової маси, оцінити ризик переломів кісток. Вони є важливими параметрами для оцінки ефективності лікування та профілактики, можуть бути корисні при проведенні скринінгових досліджень, у тому числі популяційних.

З основних біохімічних механізмів обміну колагену в кістковій тканині випливає, що найбільш перспективними показниками резорбції кісткового матриксу є визначення:

- гідроксипроліну (ГП) у сечі;

- галактозилгідроксилізину (ГГЛ) у сечі;

- піридіноліну (П) у сечі;

- тартратрезистентної кислої фосфатази (ТКФ) у сироватці;

- лужної фосфатази сироватки (ЛФ) у крові;

- пептиду проколагену типу І у сироватці крові;

- остеокальцину;

- паратиреотропного гормону.

Слід зазначити, що для метаболічних кісткових захворювань не існує специфічного кісткового маркера. Іншими словами — діагноз будь-якого захворювання кісток не може бути встановлений лише за результатами визначення кісткових маркерів. Однак біохімічні дослідження відіграють важливу роль для скринінгу остеомаляції в групах ризику, куди входять особи похилого віку, хворі після операцій на шлунку, з синдромом мальабсорції іншої етіології, пацієнти зі спонтанними переломами. Дослідження загальної ЛФ у цьому відношенні дотепер є найбільш традиційним і поширеним методом. Нещодавно проведене дослідження (Велика Британія) показало, що визначення загальної ЛФ і паратиреотропного гормону значно інформативніше, ніж вивчення окремо загальної ЛФ. Одночасне підвищення обох цих показників дозволило діагностувати остеомаляцію у 96% хворих із гістологічно підтвердженим захворюванням (Sartoris D.J., Resnick D., 1988).

Кісткові маркери відрізняються чутливістю до порушень кісткового ремоделювання, що залежить від основного захворювання. Виявлено, що рівень загальної ЛФ і екскреція оксипроліну більше інформативні, ніж вміст остеокальцину, при так званих структурних захворюваннях (хвороба Педжета) і за наявності кісткових метастазів, тоді як показник остеокальцину демонструє високу чутливість при ендокринних хворобах (первинний гіперпаратиреоз, тиреотоксикоз, гіперкортицизм, ниркова остеодистрофія).

Дослідження кісткового обміну важливе для інтерпретації результатів вимірювання кісткової маси (наприклад, при двохенергетичній рентгенівській абсорбціометрії), що в останні роки набуло значного поширення.

Патогенез