Fisiologia e patogênese óssea


Introdução


Por volta dos 90 anos, uma em cada 3 mulheres terá sofrido fratura de quadril, com mortalidade de 20%, e 25% de se manter em tratamento a longo prazo e menos de 50% de recuperação completa.


As fraturas osteoporóticas, especialmente as de quadril, podem estar associadas a uma diminuição do estado funcional e da qualidade de vida, além de diminuição da sobrevida.


Em torno de 30% das fraturas de quadril ocorre em idosos masculinos.


Fisiologia


- O esqueleto tem três funções importantes: sustentação para o sistema musculoesquelético; proteção de órgãos internos vitais e reservatório metabólico, trabalhando para hematopoese e homeostase do cálcio. 40% do osso trabecular é reciclado anualmente e 10% do osso cortical.


O osso cortical tem três superfícies:



  • a) envelope endosteal: a superfície em contato com a cavidade medular;

  • b) envelope periosteal: a superf externa do osso;

  • c) envelope intracortical: tecido ósseo entre o endósteo e o periósteo.

A atividade de remodelação óssea varia em cada envelope, dependendo da idade e do status reprodutivo, como se segue:


a) crianças: a neoformação óssea no periósteo excede a destruição óssea do endósteo, havendo aumento real no diâmetro externo do osso;


b) adolescentes: a formação óssea ocorre na superfície endosteal e na periosteal, com aumento de massa óssea total;


c) adultos jovens: a perda óssea endosteal aumenta, e começa a superar a aposição óssea, indicando o início do decréscimo da massa óssea, relacionado à idade/menopausa, resultando em estreitamento do envelope intracortical e expansão da cavidade medular.


A estrutura do osso trabecular é semelhante a um favo de mel, formado por lâminas horizontais e verticais que se interconectam.
Isto assegura força mecânica. A remodelação óssea se dá nos envelopes externos e internos de cada trabécula e ela determina a força óssea. O osso velho é fraco e o novo é mais forte.


OSTEOCLASTO


O osteoclasto é derivado de células mononucleares da medula óssea (pré-osteoclastos) que se enfileiram nas superfícies formadoras de tecido ósseo; na sua borda ondulada há reabsorção ativa.
Sua principal função é a desmineralização óssea e a digestão da matriz do osso.
Eles apresentam receptores de estrogênio, cujo efeito primário deste e de outras drogas inibidoras de reabsorção é o de inibir o recrutamento de osteoclastos.


O osteoblasto sintetiza a matriz óssea; esta é uma substância de base, rica em colágeno (principalmente tipo I), e essencial para a posteriror mineralização, por aderência, de cristais de hidroxiapatita de cálcio, magnésio, potássio, sódio e carbonato a fibrilas de colágeno, individualmente.


Também possuem receptores de estrogênio.


Há 4 passos no Ciclo de remodelação óssea:


a) ativação: os pré-osteoclastos são estimulados e diferenciados, sob influência de outras citocininas e fatores de crescimento, transformando-se em osteoclastos maduros;


b) reabsorção: eles secretam uma substância ácida, dissolvendo e digerindo a matriz orgânica e mineral do osso velho;


c) inversão: a reabsorção cessa quando a cavidade atinge certa profundidade; células derivadas de monócitos formam uma superfície de cimento, que previne a erosão óssea adicional;


d) formação: os osteoblastos são atraídos para a cavidade de reabsorção e, sob influência de vários hormônios e fatores de crescimento amadurecem para preencher a cavidade com osso novo. A vitamina D3 ativada é essencial neste processo; na sua ausência a mineralização é defeituosa, ocorrendo osteomalácia.


A orientação e composição dos cristais (e sua resistência à ação dos osteoclastos) são alterados pelo NaF. Se o NaF é usado clinicamente, é essencial que uma quantidade adequada de osteóide seja estimulada mediante terapia com estrogênio e cálcio (prévia e/ou concomitante).


A perda óssea acelerada em mulheres na menopausa recente se associa a uma atividade osteoclástica aumentada; a perda óssea lenta relacionada com a idade, resulta de hipoatividade osteoblástica.


Outros fatores endócrinos que influenciam a formação óssea:


a) PTH: tem dois sítios biologicamente ativos: a atividade principal se dá ao nível da extremidade N-terminal (PTH 1-34); e a extremidade C-terminal parece ter alguma atividade renal. O PTH aumenta o recrutamento e a atividade dos osteoclastos e osteoblastos. Se sua secreção é excessiva (adenoma de paratireóides), o turnover ósseo aumentará, mas a massa óssea não se reduzirá, já que o acoplamento permanece intacto. Se a secreção de PTH é ampliada, na presença de deficiência de vitamina D e/ou retenção de fosfato (hiperparatireoidismo secundário), o ciclo de remodelação óssea é acelerado, com perda óssea;


b) Vitamina D: a vitamina D3 ativada age no intestino, com absorção de cálcio; no osso, aumentando o recrutamento de osteoclastos, estimulando a síntese de proteínas pelos osteoblastos e participando na mineralização da matriz;


c) Calcitonina: produzida pelas células C da tireóide. Sua principal função é inibir os osteoclastos levando a turnover ósseo reduzido; portanto só tem efeito em pacientes com remodelação óssea de alto turnover. O efeito de preservação óssea alcança um platô após dois anos;


d) Tireóide: T4 e T3 tem efeitos diretos e indiretos; estes últimos ocorrem pela ação dos fatores de crescimento locais (fator de crescimento insulina-like 1) sobre as células ósseas. O hipertireoidismo resulta em mais sítios de reabsorção; e desacoplamento com a reabsorção excedendo a formação; isto resulta em perda mineral óssea. As células ósseas são muito sensíveis ao hormônio tereoidiano exógeno, mesmo em doses eutireóideas;


e) Glicocorticóides: sua atividade excessiva resulta em: inibição dos osteoblastos, com inibição da formação de matriz; diminuição da absorção de cálcio, com hiperparatireoidismo secundário;


f) Hormônios sexuais: há 2 estrógenos fisiologicamente relevantes: estradiol (E2) e estrona (E1). Na pré-menopausa o estradiol predomina; na pós-menopausa este quociente se inverte. Uma fonte importante de E1 é a conversão periférica de precursores androgênicos, principalmente a androstanediona. A maior parte da atividade se dá no tecido adiposo; esta é uma das razões porquê as obesas têm menor risco de osteoporose.


Patogênese :


a) Osso Trabecular: o adelgaçamento e o dano ao osso resultam de: aumento do número de sítios de reabsorção, levando a perda óssea transitória e reversível. As trabéculas são contíguas, e a força mecânica é mantida; condição conhecida como osteopenia. Há aumento da atividade dos osteoclastos, com cavidades de reabsorção patologicamente profundas, resultando em perfuração das trabéculas; este grau de perda óssea só é diagnosticado histologicamente; há também diminuição da função dos osteoblastos, com adelgaçamento progressivo das trabéculas, com pouca ou nenhuma perfuração, resultando em osteopenia, e é reversível.


B) Osso Cortical: a perda óssea é devida a: atividade endosteal excessiva, resultando em adelgaçamento do córtex, com perda óssea irreversível; aumento da atividade das unidades de remodelação intracorticais, com maior porosidade do córtex; o córtex é o mesmo, mas mais frágil; esta perda óssea é reversível.


A osteopenia é um fator de risco para fraturas, mas não é patognomônica de doença por si só - osteoporose.


No idoso, o equilíbrio é em geral prejudicado pela marcha deficiente, ocorrendo fraqueza muscular progressiva e lentificação associada à diminuição na proporção de fibras musculares anaeróbicas de contração rápida em comparação com as fibras aeróbicas de contração lenta; as respostas reflexas estão frequentemente comprometidas; também a visão. Tudo isto aumenta o risco de queda.


Os idosos têm ainda menor quantidade de adiposidade protetora.


Em alguns casos o parkinsonismo, artrite e DCV afetam a mobilidade e estabilidade e a limitação ao leito em decorrência de doenças se acompanha de rápida deterioração no equilíbrio e coordenação.


Os medicamentos muitas vezes levam a hipotensão postural.


O álcool com seu efeito sobre a coordenação e o equilíbrio, é um fator considerável em diversas quedas.


Ainda a associação luz-visão deficiente, escadas íngremes, superfícies deslizantes, tapetes, etc. ¾ das quedas se dão no domicílio, pelo simples ato de levantar-se.


Há diferenças raciais no tamanho do esqueleto; os negros têm ossos maiores e risco menor de fratura do fêmur proximal ou das vértebras e a osteoporose afeta mais as anglosa-xônicas, japonesas e indianas.


Quanto ao fator genético, a densidade óssea de mulheres jovens se correlaciona significativamente com a massa óssea de seus pais.


Os exercícios estimulam o ciclo de remodelação óssea.
A manutenção mineral óssea e/ou a hiperplasia do osso dependem do tipo e freqüência dos exercícios, e dos efeitos da gravidade.



Na adolescência e idade adulta aumenta a densidade mineral óssea.



Exercícios intensos podem diminuir a densidade óssea, principalmente se resultarem em amenorréia secundária.
O exercício deve ser regular; os efeitos osteogênicos são logo perdidos, se a intensidade e a freqüência diminuírem.


Densidade mineral óssea reduzida se acha em mulheres com ciclos menstruais disfuncionais. Quanto mais precoce o início da menstruação, maior será a densidade mineral óssea subseqüente.


Com o fechamento das epífises o crescimento longitudinal do osso cessa, mas a aposição de osso endosteal continua por período variável de tempo.


Mulheres com anovulação assintomática e sem amenorréia associada tem menor massa óssea.


Pacientes com anorexia e/ou com bulimia têm massa óssea bastante reduzida.


A escoliose se associa a forte tendência genética e mulheres adultas com escoliose têm incidência maior de osteoporose.


Com o envelhecimento da mulher, a concentração sérica de PTH aumenta, devido: deficiência de vit D, diminuição da ingestão e da absorção intestinal de cálcio.


Na insuficiência do osso cortical há geralmente uma fratura de um dos ossos longos. Já a insuficiência estrutural do osso da coluna - predominantemente trabecular - acarreta o desabamento ou compressão dos corpos vertebrais sem deslocamento, às vezes na ausência de dor e sem qquer possibilidade de manutenção da altura vertebral normal; há alterações residuais progressivas, com redução da coluna e frequentemente curvaturas artificiais.


O osso trabecular predomina nos corpos vertebrais, e em menor extensão na região posterior do calcâneo, na extremidade inferior do rádio e na região intertrocantérica do fêmur.
Já o osso cortical constitui 80% de todo o esqueleto. O trabecular pela sua ampla área superficial é facilmente disponível, mais metabolicamente ativo e é aí que ocorrem incicialmente as alterações da massa óssea. Ele sempre tem, maior comprometimento visto, existir uma perda seletiva irreversível das trabéculas e não uma diminuição generalizada da espessura, de tal modo que podem recuperar somente aquelas trabéculas que não sofreram dissolução.


A perda total de osso cortical nas mulheres pode ser quatro vezes maior nos homens após os 80 anos; nas mulheres dos 40 anos até a menopausa, perda de 0,4% ao ano; 1-8 pós-menopausa, 2,5% ao ano.


Bibliografia:


1 - WOOLFf AD, DIXON ASJ. Osteoporose: um guia clínico;1999


2- LEVINSON W, ALTKORN D. Prevenção primária da osteoporose pós-menopausa. JAMA Brasil, novembro/dezembro 1999 - vol 3 - nº 10:2607-2609


 



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