Pathogenese van osteoporose bij kinderen

Osteoporose bij kinderen is een systemische skeletaandoening die wordt gekenmerkt door een verminderde botmineraaldichtheid (BMD), een afwijkende botmicroarchitectuur en een verhoogde vatbaarheid voor pathologische fracturen. In tegenstelling tot volwassenen treedt osteoporose bij kinderen voornamelijk op als gevolg van afwijkingen in de osteogenese en botremodellering tijdens de periode van actieve groei en de piekvorming van de botmassa.

1. Kenmerken van de vorming van botweefsel in de kindertijd

De vorming van botmassa bij kinderen is een complex biologisch proces dat wordt gereguleerd door de interactie van cellulaire, humorale en mechanische factoren:

• In de fase van intensieve groei overheersen botvormingsprocessen die zorgen voor een lineaire groei van het skelet en verdikking van de corticale botlaag.
• De maximale botmassa wordt bereikt rond de leeftijd van 18-20 jaar, waarna de processen van botvorming en -afbraak zich stabiliseren. Verstoring van deze processen in de kindertijd verhindert het bereiken van een adequate maximale botmassa, wat de voorwaarden schept voor osteoporose.

2. Cellulaire en moleculaire mechanismen

Botweefsel ondergaat voortdurend vernieuwingen, die plaatsvinden door de interactie van twee hoofdtypen cellen:

• Osteoblasten zijn cellen die een organische matrix (osteoïde) synthetiseren die rijk is aan collageen type I en de mineralisatie ervan bevorderen.
• Osteoclasten zijn meerkernige cellen die verantwoordelijk zijn voor de resorptie van gemineraliseerde matrix.

Het belangrijkste pathogene mechanisme bij osteoporose bij kinderen is een verschuiving in het evenwicht richting verhoogde osteoclastactiviteit en/of remming van de osteoblastogenese.

2.1. RANK/RANKL/OPG-systeem

• RANKL (Receptor Activator of Nuclear Factor κB Ligand), tot expressie gebracht door osteoblasten en osteocyten, stimuleert de differentiatie van osteoclastprecursoren tot actieve osteoclasten.
• Osteoprotegerine (OPG), geproduceerd door osteoblasten, is een natuurlijke remmer van RANKL en blokkeert de binding aan de RANK-receptor op osteoclasten.
• Bij osteoporose is er sprake van een afname van OPG-expressie en/of overexpressie van RANKL, wat leidt tot een verhoogde osteoclastogenese.

2.2. Wnt/β-catenine signaalpad

• Dit pad activeert osteoblasten en stimuleert botvorming.
• Wnt-signaalremmers zoals costeokerin en DKK-1 blokkeren osteogenese en bevorderen zo de ontwikkeling van osteoporose.

2.3. Glucocorticoïde-geïnduceerde mechanismen

• Glucocorticoïden onderdrukken rechtstreeks de proliferatie en differentiatie van osteoblasten, induceren hun apoptose en bevorderen een verlengde activering van osteoclasten.
• Kinderen die langdurig GCS krijgen, ontwikkelen zogenoemde secundaire glucocorticoïde osteoporose.

3. Hormonale regulatie van het botmetabolisme

In de kindertijd speelt de hormoonregulatie een sleutelrol in de pathogenese van osteoporose:

• Oestrogenen en androgenen stimuleren de botvorming, remmen de apoptose van osteoblasten en onderdrukken de activiteit van osteoclasten. Hun gebrek aan hypogonadisme of vertraagde puberteit leidt tot een afname van de botdichtheid (BMD).
• Bijschildklierhormoon (PTH) stimuleert in fysiologische concentraties de osteogenese (anabool effect), maar bij hyperparathyreoïdie verhoogt het de botafbraak.
• Vitamine D en calcium zorgen voor een adequate mineralisatie van osteoiden; een tekort leidt tot verstoring van de calciumhomeostase en osteomalacie.

4. Etiopathogenetische classificatie van osteoporose bij kinderen

• Primaire (idiopathische) osteoporose:
  • Juveniele idiopathische osteoporose is een zeldzame ziekte waarvan de oorzaak onbekend is en die zich in de prepuberale periode manifesteert.
  • Osteogenesis imperfecta is een genetische stoornis van collageen type I.
• Secundaire osteoporose:
  • Endocrinopathieën (hypogonadisme, hyperthyreoïdie, hypercorticisme).
  • Chronische immobilisatie (cerebrale parese, ruggenmergletsel).
  • Medicinale middelen (glucocorticoïden, anti-epileptica).
  • Chronische ontstekingsziekten (juveniele idiopathische artritis, coeliakie).

5. Microarchitectonische veranderingen in botweefsel

Bij osteoporose bij kinderen gebeurt het volgende:

• Dun corticaal bot met meerdere poreuze gebieden.
• Vermindering van trabeculair bot: de trabekels worden dunner en verspreider, hun aantal en verbindingen nemen af, wat leidt tot een verlies van mechanische sterkte van het bot.

Conclusie

De pathogenese van osteoporose bij kinderen is multi-component en omvat verstoring van cellulaire interacties (osteoblasten en osteoclasten), hormonale regulatie en moleculaire signaalroutes. Centraal staat de verstoring van de vorming en remodellering van botweefsel tijdens de periode van actieve groei, waardoor het bereiken van de maximale botmassa wordt verhinderd. Deze aandoening vereist vroege diagnose en tijdige behandeling, aangezien osteoporose in de kindertijd het risico op osteopenische fracturen aanzienlijk verhoogt en predisponeert voor de ontwikkeling van osteoporose op volwassen leeftijd.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]