domingo, 29 de marzo de 2015

biología - biología del desarrollo


La resorción ósea o reabsorción ósea es el proceso por el cual los osteoclastos eliminan tejido óseo liberando minerales,1resultando en una transferencia de ion calcio desde la matriz ósea a la sangre.
Los osteoclastos son células multinucleadas que contienen numerosas mitocondrias y lisosomas. Son las responsables de la destrucción del tejido óseo, en contraposición con los osteoblastos, que son las responsables de la creación del mismo. Los osteoclastos se adhieren al tejido óseo y comienzan a secretar colagenasas y otras enzimas importantes en el proceso de resorción de tejido óseo. Los iones de calcio, magnesiofosfato y los productos del colágeno son endocitados por el osteoclasto y liberados en el líquido extracelular, provocando la desmineralización del tejido óseo. La resorción ósea provocada por los osteoclastos es clave en el proceso degenerativo de enfermedades como la artritis reumatoide o la artritis psoriásica.
La resorción ósea también puede ser el resultado de la falta de ejercicio y la falta de estímulos para el mantenimiento del tejido óseo. Los astronautas, por ejemplo, sufren un cierto grado de reabsorción ósea debido a la falta de gravedad.[cita requerida]
Durante la infancia, la formación de tejido óseo por los osteoblastos excede a la destrucción del mismo por parte de los osteoclastos, pero con el paso del tiempo se igualan y en la vejez la destrucción puede exceder a la formación.

OSTEOPOROSIS
El hueso comprende la mayor proporción de tejido conectivo del cuerpo. Contiene células que hacen y mantienen una matriz extra-celular. La matriz está fisiológicamente mineralizada con microcristales de calcio-fosfato que contienen carbonato, se llama hidroxiapatita y es básico. Durante toda la vida la matriz se encuentra en una regeneración constante como consecuencia de un proceso que se conoce como recambio óseo o remodelación (bone turn-over).
PROCESO DE LA REMODELACION OSEA
El hueso se encuentra en recambio o remodelación constante en respuesta a estímulos mecánicos y al peso o carga, y a las necesidades de calcio y de otros minerales del organismo. El hueso actúa como reservorio de calcio, mediante la remodelación entrega calcio sin perder calcio él mismo. Siempre el esqueleto está en turn-over.
Los eventos de la remodelación ósea son dos:
Primero: Aumenta la reabsorción, comandada por los osteoclastos. Dura aproximadamente 15 días.
Segundo: Formación ósea. Entre 45 a 70 días todo hueso removido ha sido reemplazado por el proceso de formación, dirigido por los osteoblastos.
Estos procesos están acoplados. De este modo si aumenta o disminuye la reabsorción, normalmente le sigue un aumento o disminución en la formación ósea sin que se presente un cambio en la cantidad neta de masa ósea.
En la mayoría de los enfermos con osteoporosis hay un aumento en la reabsorción ósea sin que le siga un aumento compensatorio de la formación ósea, produciéndose pérdida ósea. En osteoporosis secundarias a uso de esteroides hay disminución de la formación ósea.
Diagrama que representa los eventos de la remodelación ósea . A la izquierda se muestra la reabsorción por los osteoclastos (OCL) y a la derecha la formación ósea por los osteoblastos (OB). Citoquinas como la interleuquina -1 (IL-1) modulan el proceso de reabsorción de los osteoclastos. (TGF b ) = factor transformador de crecimiento b , BMPs= Proteína ósea metabólica)

REMODELACIÓN ÓSEA NORMAL
La remodelación ósea comienza con la reabsorción por osteoclastos multinucleados. Seguido por una fase inversa en que la reabsorción cesa y los osteoclastos multinucleados son reemplazados por células mononucleares. Los mononucleares son reemplazados por osteoblastos formadores de hueso, que depositan hueso nuevo en los sitios de reabsorción previa. Luego el hueso se mineraliza. Al final de la secuencia de remodelación, el hueso que ha sido removido por la acción de los osteoclastos es totalmente reemplazado por osteoblastos y el defecto por reabsorción se reemplaza por hueso nuevo.
DENSIDAD ÓSEA
La masa ósea se mide en densitómetros. La edad es el mejor predictor de masa ósea. En la figura 1 se muestra el promedio � 2 desviaciones estándar de masa ósea de personas normales según la edad. Como se observa en la figura 1 la densidad ósea aumenta hasta los 30 años y luego comienza a caer. Entre los 30 y los 80 años el calcio total disminuye de 840 g a 680 g o sea 20%. Esta disminución es mayor en el hueso trabecular de la columna, donde es de 60%.
Las mujeres tienen una densidad ósea menor que los hombres. Además, después de la menopausia pierden hueso rápidamente por un período que dura unos 6 años.
La herencia determina en un 80% el nivel de masa ósea máximo que un individuo alcanza y también la tasa de pérdida. Los negros tienen mayor densidad ósea, alcanzan mayor masa ósea y la tasa de pérdida es menor comparado con los blancos y con los asiáticos. Los chilenos tenemos menos osteoporosis que los de origen noreuropeo.
CAMBIOS EN LA MASA ÓSEA CON LA EDAD
Cambios que ocurren en la masa ósea total con el avance en edad.
Durante el crecimiento la masa ósea incrementa progresivamente y alcanza el zénit en el adulto joven. Pasada la etapa media del adulto, comienza una declinación progresiva de la masa ósea total en hombres y en mujeres. En las mujeres la pérdida de hueso acelera en la época de la menopausia por un lapso de alrededor de 10 años. El umbral de la fractura es un concepto teórica. Ocurre cuando la pérdida de hueso llega a un nivel en que éste se puede fracturar después de un trauma trivial.
CLÍNICA
La osteoporosis es una enfermedad en la que la masa ósea está disminuida, se afecta la microarquitectura del hueso y hay un aumento de la fragilidad ósea. Esta combinación patológica aumenta el riesgo de fractura en la cadera, columna y muñeca.
La osteoporosis se puede dividir en:

  • Osteoporosis primaria: Osteoporosis post-menopáusica en las mujeres y osteoporosis senil en hombres.
  • Osteoporosis secundaria: aquellas asociadas con enfermedades hereditarias o adquiridas o a una alteración fisiológica (Tabla 1).
PATOGÉNESIS
En todos los tipos de osteoporosis la anomalía básica es una alteración de la secuencia de remodelación ósea normal a nivel tisular en la que:

  • La reabsorción ósea excede a la formación.
  • Hay una pérdida de cantidad de masa ósea.
  • Aumenta el riesgo de fractura, ya que la masa ósea es el determinante principal del riesgo de fractura.
En las osteoporosis secundarias existe una causa evidente de pérdida ósea, por ejemplo, uso de corticoesteroides o hipogonadismos con testosterona baja.
En las osteoporosis primarias la alteración básica no es tan clara. Son normales las actividades de las células óseas: osteoblastos responsables de la formación de hueso y los osteoclastos responsables de la reabsorción ósea. En la mayoría de los enfermos los niveles hormonales son normales; no hay exceso de hormona paratiroídea, ni déficit de vitamina D, estrógenos, andrógenos o de calcitonina. Todas las mujeres después de la menopausia son deficitarias en estrógenos, pero no todas desarrollan osteoporosis.
FACTORES DE RIESGO
Si bien no existen factores patogénicos específicos, hay once factores de riesgo para osteoporosis que actúan de modo independiente o por combinación de ellos. Los más importantes son:
Privación de estrógenos.
Déficit de calcio.
Inactividad.
No haber alcanzado el nivel de masa ósea máximo durante la adolescencia.
Otros factores son el envejecimiento, la delgadez extrema, el fumar y el alcohol. Además la exposición a algunos medicamentos como corticoesteroides, heparina y el uso de hormonas tiroídeas de reemplazo en exceso.
EPIDEMIOLOGÍA
Es una enfermedad común en los mayores de 50 años. Se presentan algunas cifras relacionadas con la presencia de fracturas por osteoporosis en población caucásica:
La prevalencia de fracturas por compresión vertebral es del 20% en las mujeres postmenopáusicas. La incidencia de las fracturas de cadera aumenta exponencialmente después de los 50 años en las mujeres y después de los 60 en los hombres. A un tercio de todas las mujeres de más de 80 años se les fracturará la cadera. Para una mujer el riesgo de fractura de cadera durante su vida es del 15%. La mortalidad por fractura de cadera es alta, varía entre 15% y 37% en el año que sigue a la fractura.
La fractura de un hueso depende del tipo de traumatismo y de la cantidad y calidad de ese hueso. En los viejos las fracturas de cadera ocurren después de una caída. Los ancianos se caen fácilmente (1/3 de los mayores de 65 años se cae cada año; 15% sufre algún daño grave en que la mitad son fracturas). Los inducen a caerse el uso de sedantes, diuréticos, alcohol, alfombras que se deslizan, zapatos de taco alto, baños y tinas sin protecciones adecuadas. A veces estos factores son más fáciles de tratar que revertir el déficit óseo. Durante una caída se produce una contractura muscular que favorece que la fuerza del impacto se reparta sobre una superficie mayor, sin embargo en los ancianos la fuerza muscular y la velocidad de reacción están disminuida, lo que dificulta poner en marcha este mecanismo de protección al hueso.
DIAGNÓSTICO Y EVALUACIÓN DE OSTEOPOROSIS
Los enfermos se pueden presentar de tres maneras:
1) Paciente asintomático que posee factores de riesgo aumentados para osteoporosis.
2) El paciente con FRACTURAS por osteoporosis.
3) El paciente con osteoporosis que presenta LUMBAGO.
Pacientes asintomáticos con riesgo aumentado
Dentro de este grupo se encuentran, por ejemplo, los que están en tratamiento esteroidal o las mujeres con enfermedades reumatológicas en el período post menopausia inmediato. Se pueden evaluar con exámenes de laboratorio como calcemia, fosfemia, fosfatasas alcalinas, calciuria, hidroxiprolina/creatinina urinaria. En enfermos individuales dependiendo de sus factores de riesgo se puede hacer una densitometría ósea. Si la densidad ósea es baja se debe hacer tratamiento preventivo agresivo. En cambio si la densidad ósea se encuentra dentro de 1 desviación estándar del promedio normal para la edad, bastaría con indicar más ejercicio y aumentar la ingesta de calcio.
El enfermo con fracturas por osteoporosis
Estos pacientes requieren una evaluación más completa, una historia y examen físico destinados a buscar la presencia de todos los factores de riesgo y a excluir las enfermedades que causan osteoporosis secundaria.
TABLA 1

ENFERMEDADES MÁS COMUNES QUE CAUSAN OSTEOPOROSIS SECUNDARIA
Insuficiencia renal
Insuficiencia hepática
Mieloma múltiple
Hiperalciuria
Artritis inflamatorias
Hipertiroidismo
Malaabsorción intestinal
Cushing
Mastocitosis
Hiperparatiroidismo
DESCARTAR OSTEOMALACIA
ALGUNAS DE ESTAS ENFERMEDADES PRODUCEN OSTEOMALACIA QUE CLíNICAMENTE PUEDE PARECER OSTEOPOROSIS
El Hiperparatiroidismo: produce osteitis fibrosa que se presenta con densidad ósea baja y fracturas
Examen físico del enfermo con osteoporosis y fracturas vertebrales: en el examen de columna hay que buscar xifosis o joroba "de la viuda" (de Dowager) y dolor en la palpación. Registrar la estatura lo que será muy útil en el seguimiento seriado del paciente. Abdomen protuberante, que los enfermos pueden confundir con obesidad. A veces se observa que las costillas tocan el borde pélvico. Hay espasmo de la musculatura paravertebral y la piel se adelgaza (signo de McConkey)
Los exámenes de laboratorio general que se solicitan confirmarán que sus valores son normales descartando de este modo causas tratables de osteoporosis secundaria. En todos los enfermos conviene pedir un perfil bioquímico, hemograma y VHS. Si se dispusiera de recursos ilimitados son útiles: calcio sérico iónico y calcio total, PTH (paratohormona) fósforo, hemograma VHS y electroforesis de proteínas (excluir mieloma múltiple). Antígeno prostático específico (metástasis de cáncer de próstata). Metabolitos de vitamina D (si hay historia que sugiera osteomalacia). Pruebas de función tiroídea. Electrolitos plasmáticos para excluir un trastorno ácido-base y estudio de la función renal y hepática (osteomalacia). En los hombres con fractura vertebral por osteoporosis una testosterona total y sérica para descartar hipogonadismo.
Las fracturas por osteoporosis se producen entre las vértebras D7 y L5, más frecuentemente a nivel de D10-D12 o lumbares altas. En otros niveles hay que buscar metástasis.
La radiología puede mostrar la osteopenia y las fracturas del cuerpo vertebral con hundimiento central por aplastamiento. Ayuda a descartar otras causas de aplastamiento vertebral como metástasis, tumores, osteomalacia, infecciones.
La densitometría ósea tiene valor medida en sitios sin fractura. Si la fractura es vertebral medir en cadera.
Utilidad del examen de Calcio / Creatinina en orina de 24 horas. Normal 40-300mg/24h.
Calcio urinario bajo indica: baja ingesta de calcio o baja absorción de calcio o una alteración en la vitamina D.
Calcio urinario aumentado indica: ingesta de calcio excesiva o hipercalciuria idiopática.
Utilidad del examen hidroxiprolina / creatinina en orina de 24 horas. Estudia la remodelación ósea. Es un indicador de potencial respuesta a terapia.
OH prolina elevada / creatininuria (³ 45): etapa de remodelación ósea aumentada y potencial respuesta a terapias anti reabsortivas.
OH prolina baja (< 45): etapa de remodelación ósea baja y respuesta potencial a terapias formadoras de hueso.
BIOPSIA OSEA: sirve para excluir osteomalacia y otras enfermedades óseas metabólicas.
3) El enfermo con osteoporosis y lumbago:
Muchos enfermos con osteoporosis consultan por dolor lumbar agudo o crónico. Es muy importante primero excluir formas graves de patología lumbar: tumores y metástasis (de próstata, mama, cuello uterino, tiroides, otras) o mieloma múltiple. En los enfermos en los que no se sospeche o identifique esas patologías, el dolor se puede relacionar con fractura de compresión reciente, alteraciones mecánicas de la columna secundarias a fracturas previas que originaron xifosis, espasmos de los músculos paraespinales, artritis o a una alteración psicológica y /o social.
El cintigrama óseo puede usarse para evaluar ese tipo de dolor óseo. Una cintigrafía ósea con una captación mayor de radionucleótidos en el sitio de la fractura reciente indica formación de hueso y cicatrización ósea, lo que si se correlaciona con el sitio de dolor sugiere tratar con reposo y analgesia. Si el cintigrama es normal sugiere que el dolor no se origina en el esqueleto.
Así un cintigrama positivo con una radiografía normal, en ausencia de enfermedad metastásica, indica microfractura de un cuerpo vertebral o del fémur proximal. Las microfracturas pueden progresar hasta ser radiológicamente demostrables.
Indicaciones clínicas para medir masa ósea
¿ Cuando pedir densitometría ósea ?

  1. Mujeres que sean deficitarias en estrógenos: la densitometría ósea determinará si la masa ósea está o no significativamente disminuida y así decidir si se requiere reemplazo hormonal u otras formas de terapia.
  2. Presencia de osteopenia en la radiología vertebral. La radiología es relativamente insensible para calificar desmineralización ósea.
  3. Condiciones en las que se sospeche baja masa ósea: tratamiento esteroidal prolongado, anorexia nerviosa, otras alteraciones de la alimentación, etc.
  4. Control de tratamiento por osteoporosis.
Tratamiento de la osteoporosis
Para el tratamiento es necesario entender el proceso de la remodelación ósea.Una terapia ideal para la osteoporosis tendría que:

  • disminuir la reabsorción de hueso impidiendo mayor pérdida de hueso
  • aumentar la formación ósea y reemplazar el hueso perdido
  • este aumento en masa ósea en teoría debe disminuir el riesgo de fractura
No existe un tratamiento que a la vez inhiba la reabsorción y estimule la formación ósea. sino hacen una o la otra. Como estudiar el efecto de las terapias sobre la aparición de nuevas fracturas ha sido imposible por el gran número de enfermos requeridos, casi todos los estudios de evaluación de tratamientos para la osteoporosis usan la masa ósea como criterio de mejoría.

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