Biochimica dell’osteoporosi

L’osteoporosi è una malattia ossea sistemica progressiva in cui vi è una diminuzione della massa ossea, una violazione della microarchitettura dell’osso e una perdita di forza del tessuto osseo. Le ossa diventano fragili, il che aumenta il rischio di fratture. I segni dell’osteoporosi sono determinati in oltre il 30% delle donne sopra i 50 anni e in oltre il 20% degli uomini.

L’osteoporosi è oggi un importante problema medico e sociale. Secondo varie statistiche, il numero di fratture ossee dovute all’osteoporosi aumenta ogni anno. Forse ciò è dovuto all’invecchiamento della popolazione mondiale e ai numerosi fattori di rischio.

Cause dell’osteoporosi

La principale causa patobiochimica dello sviluppo di questa malattia è una violazione del metabolismo del fosforo-calcio, che si manifesta sotto forma di una violazione della struttura del tessuto osseo e un indebolimento delle sue proprietà di supporto.

Il processo di sintesi e scomposizione del tessuto osseo viene eseguito da cellule specializzate che si trovano nelle ossa: osteoblasti e osteoclasti. Gli osteoblasti prendono parte alla sintesi di nuova sostanza ossea, mentre gli osteoclasti la distruggono. Normalmente, questo sistema è in equilibrio; nuove cellule vengono sintetizzate per sostituire le cellule distrutte. Cioè, c’è un certo equilibrio tra l’attività degli osteoclasti e degli osteoblasti.

Durante il periodo della crescita umana predominano i processi di sintesi ossea e la resistenza ossea aumenta. Ma negli uomini, all’età di 50-60 anni, e nelle donne dopo l’inizio della menopausa, iniziano a dominare i processi che portano alla distruzione del tessuto osseo. La progressione dei processi distruttivi nell’osteoporosi porta alla deformazione ossea e alla compressione delle vertebre.

La diminuzione della massa ossea non è immediatamente evidente, ma aumenta significativamente il rischio di fratture ossee con carichi leggeri. Secondo le statistiche, le fratture sono possibili nel 40% delle donne e nel 15% degli uomini. Secondo alcune stime, il rischio di fratture nelle donne a causa dell’osteoporosi è di circa il 50% e negli uomini raggiunge il 20%.

L’aumentata incidenza di osteoporosi nelle donne può essere dovuta all’influenza degli estrogeni. L’inizio della menopausa è accompagnato da una diminuzione del contenuto di estradiolo, un ormone necessario per la normale crescita ossea. Nelle donne in postmenopausa, i segni di osteoporosi si riscontrano nell’80% delle donne. Tuttavia, va notato che non tutte le donne con bassi livelli di estrogeni sviluppano l’osteoporosi.

Le fratture ossee sono possibili, in quasi tutte le localizzazioni del sistema muscolo-scheletrico umano. Le fratture del collo femorale sono più comuni con le cadute nei pazienti debilitati e le fratture vertebrali possono verificarsi con il sollevamento di carichi pesanti. Un’altra localizzazione comune delle fratture sono le ossa dell’avambraccio, l’omero.

Biochimica dell'osteoporosi

I principali ormoni dell’osteoporosi

Il tessuto osseo è costituito da una matrice organica, cellule specializzate, minerali e acqua. La matrice organica costituisce circa il 35% del peso dell’osso. È composto per il 90% da collagene di tipo 1 e da altre proteine ​​come l’osteocalcina. La quota di proteine ​​non collagene rappresenta circa il 10%. L’osteocalcina, come principale proteina ossea non collagene, rappresenta il 3% di tutte le proteine ​​ossee.

Il principale componente inorganico dell’osso è l’idrossiapatite, un composto di calcio e fosforo. Senza questi elementi, la normale costruzione del tessuto osseo è impossibile.

Il processo di assunzione, escrezione di calcio e fosforo è controllato dagli ormoni:

  • calcitonina, che è prodotta dalle cellule C della ghiandola tiroidea e ha un effetto ipocalcemizzante, aumentando il flusso di calcio dal sangue alle ossa;
  • ormone paratiroideo, prodotto dalle cellule della ghiandola paratiroidea. Con un aumento della sua concentrazione, il calcio viene lavato via dal tessuto osseo e gli osteoclasti vengono attivati;
  • metabolita della vitamina D, calcitriolo.

L’equilibrio dell’ormone paratiroideo-calcitonina dipende dal contenuto di calcio e vitamina D. La violazione di questo equilibrio porta a un fallimento dei processi di riassorbimento osseo (decadimento) e alla sua sintesi. Secondo il meccanismo d’azione, questi ormoni sono antagonisti, quindi è il loro equilibrio che garantisce il normale scambio di minerali nelle ossa.

Inoltre, i processi metabolici sono influenzati da ormoni come l’insulina e l’ormone somatotropo (ormone della crescita), che stimolano la sintesi della matrice ossea.

Marcatori di osteoporosi

Poiché la matrice organica viene costantemente aggiornata, durante la sintesi del collagene osseo e durante il suo decadimento si formano frammenti separati: N-telopeptidi e C-telopeptidi. Il contenuto delle sezioni terminali dei telopeptidi – beta-Crosslaps e il propeptide N-terminale del procollagene di tipo I (P1NP) riflette l’attività dei processi di formazione e decadimento del tessuto osseo.

P1NP si forma e viene rilasciato nel flusso sanguigno solo durante la sintesi del collagene, quindi è considerato un marker della formazione ossea. Beta-Crosslaps viene rilasciato dal collagene di tipo 1 maturo ed è più indicativo del riassorbimento osseo.

Diagnosi di laboratorio dell’osteoporosi

Pertanto, durante il decadimento del tessuto osseo, le sostanze che compongono la matrice ossea entrano nel flusso sanguigno. Il monitoraggio della loro presenza nel sangue viene utilizzato per valutare la condizione del tessuto osseo.

Un altro modo specifico per valutare la formazione ossea è determinare la concentrazione di molecole specifiche coinvolte nella reticolazione delle molecole di collagene. Questi collegamenti incrociati sono chiamati deossipiridinolina (DPID). Il rilevamento di molecole DPID nelle urine è un marcatore altamente specifico di distruzione ossea.

Ulteriori metodi di valutazione di laboratorio dello stato del sistema scheletrico sono la determinazione del contenuto di ormoni, l’attività di enzimi, proteine ​​​​e altre sostanze coinvolte nel metabolismo del tessuto osseo. I principali parametri che possono essere eseguiti nei laboratori diagnostici clinici includono:

  • ormone paratiroideo,
  • calcitonina,
  • osteocalcina,
  • calcio (totale, ionizzato),
  • fosforo,
  • vitamina D,
  • frazione ossea della fosfatasi alcalina (ostasi).

2-3 mesi dopo l’inizio della terapia, i dati di laboratorio consentono di valutarne l’efficacia.

Va tenuto presente che i parametri di laboratorio devono essere combinati con i dati densitometrici, che è attualmente uno dei metodi principali nella diagnosi dell’osteoporosi.

I metodi biologici molecolari per valutare lo stato dei fattori genetici nello sviluppo dell’osteoporosi sono ampiamente utilizzati: polimorfismo del gene del recettore della vitamina D, polimorfismi del gene dell’enzima aromatasi (CYP19A1) e del gene del recettore degli estrogeni (ESR1).

Per una valutazione completa delle cause che portano allo sviluppo della malattia, è necessario analizzare tutti i dati che contribuiscono al suo sviluppo. Questi includono lo stato ormonale generale, la natura della nutrizione (mancanza di vitamine e calcio), farmaci, cause genetiche (sindrome di Marfan, sindrome di Ehlers-Danlos).

Biochimica dell'osteoporosi

Fattori di rischio per l’osteoporosi

Durante lo studio di questa malattia, si è formata una comprensione dell’influenza delle principali cause e fattori di rischio nella formazione di questa patologia ossea.

I principali fattori di rischio includono:

  • La vecchiaia.

L’influenza dell’età è evidente, poiché nel periodo della vita dopo i 50-60 anni predominano i processi di riassorbimento (decadimento) e si osserva una diminuzione della massa ossea. Nel periodo senile, vi è una diminuzione dell’attività funzionale degli osteoblasti, cellule ossee specializzate responsabili della sintesi della sostanza intercellulare dell’osso.

  • Menopausa e menopausa precoce.

Il periodo della menopausa nelle donne è accompagnato da una diminuzione dei livelli di estrogeni, che influisce negativamente sul metabolismo della matrice ossea. Si ritiene che la mancanza di estrogeni influenzi il contenuto di sostanze attive, in particolare l’interleuchina 6, che è coinvolta nel metabolismo osseo.

  • Disturbi del metabolismo del calcio.

L’assunzione insufficiente di calcio, che è uno dei principali minerali dell’osso, porta a una violazione della formazione della matrice ossea. La violazione dell’assunzione di calcio può verificarsi a seguito di una diminuzione della sua assunzione dal cibo, carenza di vitamina D, malattie del tratto gastrointestinale (sindrome da malassorbimento, resezione gastrica, pancreatite cronica).

  • Assunzione di determinati farmaci.

È stato dimostrato che l’uso a lungo termine di farmaci glucocorticoidi, diuretici, ormoni tiroidei, anticoagulanti (eparina), anticonvulsivanti (fenitoina) è accompagnato da perdita ossea. Una spiegazione dell’effetto negativo dei glucocorticoidi è il loro effetto inibitorio sugli osteoblasti.

Inoltre, ci sono altri fattori di rischio che aumentano la probabilità di sviluppare l’osteoporosi:

  • ragioni genetiche,
  • una significativa diminuzione dell’attività fisica,
  • malattie del tratto gastrointestinale,
  • malattie della tiroide,
  • alcolismo, fumo di tabacco e consumo eccessivo di caffè.

Pertanto, la combinazione di fattori di rischio e il lavoro dei meccanismi interni (ormoni, enzimi, minerali, vitamine) determinano l’equilibrio dei processi di rimodellamento osseo e di riassorbimento. La violazione dei meccanismi biochimici e la presenza di fattori di rischio aumentano significativamente il tasso di processi di osteoporosi.

Le misure preventive prescritte da un endocrinologo contribuiranno a ridurre le conseguenze indesiderabili della distruzione del tessuto osseo e migliorare la qualità della vita.

Biochimica dell’osteoporosiultima modifica: 2023-01-06T23:22:22+01:00da grarida007

Lascia un commento

Se possiedi già una registrazione clicca su entra, oppure lascia un commento come anonimo (Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato ma sarà visibile all'autore del blog).
I campi obbligatori sono contrassegnati *.