Osteoporosi: trattamento farmacologico, vitamina D e sali di calcio

Osteoporosi: Trattamento Farmacologico

PATRIZIA DI IORIO 21/03/2023 Nella lezione di oggi continuiamo gli argomenti riguardanti i vari tipi di metabolismi e farmaci che hanno a che fare con una componente ormonale. Oggi trattiamo la terapia dell'osteoporosi, tutto ciò che riguarda le terapie applicate alle malattie del tessuto osseo.

Osteoporosi: Generalità

Parliamo di una condizione che è comune a tante patologie in quanto sussiste in comorbidità a tante altre circostanze: malattie sistemiche, metaboliche, quadri iatrogeni (determinati da vari tipi di terapie farmacologiche); pertanto è molto comune in quanto è un processo - quello della destrutturazione del tessuto osseo - parafisiologico (considerando la variazione geriatrica come parafisiologica, è ovviamente un avvenimento comune). Quando si parla di osteoporosi spesso si abusa di questo termine, in quanto varie situazioni possono essere confuse. E' necessario riferirsi ad una condizione patologica di diagnosi che deve essere validata oltre che da sintomi, anche da esami strumentali (ovvero da studi di composizione dell'osso - in termini radiografici). È una condizione in cui si osserva una riduzione della massa ossea con un'alterazione delle trabecole e quindi di tutta l'architettura che compone un osso spongioso, contestualmente vi sarà una diminuzione della resistenza ossea che si manifesta con un danno, con un osso che non sarà più in grado di reggere la postura, né urti né microtraumi. Tale patologia e tale alterazione della massa ossea ci porta a richiamare alla mente concetti istologici caratterizzanti: il tessuto osseo viene considerato un qualcosa di fisso, pensando allo scheletro noi lo immaginiamo come un qualcosa di statico, un'impalcatura che va a sorreggere e che ci differenzia dagli invertebrati. In realtà non è affatto così, è una condizione di un osso sempre giovane perché il tessuto si rinnova continuamente così come si rinnovano gli altri tessuti, e in tale rinnovamento è necessario che il tessuto osseo prima si possa deteriorare per poi rinascere (altrimenti avremo un accrescimento all'infinito). Questo processo "a fasi", è un processo fisiologico che tende a rallentare con l'età (porta alla osteopenia) o rallenta a causa di aggressioni di diverso genere. In quest'ultimo caso noi dovremmo determinare che tipo di aggressione o anomalia il tessuto ha subito, e si può parlare di osteoporosi solo in determinate condizioni, altrimenti si parla di una riduzione di quella che è la mineralizzazione ossea (ricordiamo che il tessuto osseo ha la capacità di immagazzinare minerali importanti - come calcio e fosfati, che poi costituiscono l'idrossiapatite - che lo rendono così forte da avere anche la funzione di sostegno). La demineralizzazione dell'osso potrà quindi essere l'anticamera di una osteoporosi se non frenata in tempo. È necessario dunque distinguere se si ha a che fare con un'osteoporosi o con una osteopenia in quanto l'abuso di farmaci indicati per l'osteoporosi, in un caso di osteopenia, inducono l'utilizzo di un'arma molto potente con grandi effetti collaterali quando invece è possibile utilizzare altri interventi molto meno aggressivi. L'osteoporosi è una patologia molto diffusa una popolazione sana, è una condizione molto comune nelle donne in menopausa (alcuni ormoni sono necessari al mantenimento del tessuto osseo), pertanto è necessario utilizzare farmaci idonei alla patologia dopo averla correttamente diagnosticata.PATRIZIA DI IORIO 21/03/2023

Malattie della Struttura dell'Osso

La MASSA OSSEA è determinata dall'effetto netto del riassorbimento osseo e del continui processi attivi di formazione.

• rigenerazione completa dello scheletro ogni 10 anni

Osteoporosi: Danno Microarchitettura

• Riduzione della massa ossos con danno della microarchitettura (perdita della matrice organica e inorganica, direttamente correlata alla velocità di tumover)
• Riduzione della resistenza ossea (corpi vertebrali, radio distale, femore prossimale, ... costole e ossa lunghe)

Osteopenia: Riduzione Contenuto Minerale

• Riduzione del contenuto mineralo dell'osso

Osteomalacia e Rachitismo

• Difetti nella mineralizzazione ossea (da deficienza di vitamina D)

Morbo di Paget

• Alterazione del rimodellamento osseo: aumentato riassorbimento osseo ed eccessiva formazione di osso nuovo disorganizzato-> fratture

Campo di Azione dei Farmaci

Caratterizziamo per prima cosa il campo di azione dei farmaci utilizzati per il trattamento dell'osteoporosi. In tale patologia si avrà una prima aggressione ad una quantità di tessuto minimale localizzato all'interno di una trabecola e non nella corticale (questo strato è più spesso). Dunque lo stadio iniziale della rarefazione andrà ad interessare le trabecole, noi avremo sicuramente un aumento di quella che è la trabecolatura con un grosso indebolimento, ma bisogna fare attenzione in quanto l'osso trabecolare corrisponde solo ad un 20% rispetto al tutto il tessuto osseo contenuto nello scheletro. Dunque il primo campanello d'allarme sarà una frattura di questo osso trabecolare che risulterà essere più fragile, che non sarà in grado di reggere più il peso e le sollecitazioni esterne. Il peso della persona è anch'esso un componente molto importante: nell'obesità, tra i grossi rischi quali la sindrome metabolica, cardiovascolare eccetera, sicuramente vi sarà anche l'alterazione strutturale dello scheletro e del tessuto osseo, non solo nella composizione (perché va ad interferire anche su tutto l'assetto ormonale che regola l'omeostasi dello sfaldamento e ricostruzione del tessuto osseo) ma anche propriamente come "peso", in quanto è una sollecitazione importante con un aggravamento primario del tessuto osseo. Il primo campanello d'allarme risulterà pertanto essere una frattura vertebrale (le vertebre infatti sono costituite maggiormente da tessuto osseo trabecolare) per poi, nel tempo, interessare anche le ossa lunghe, principalmente il femore (in quanto deambulando potremmo inciampare e in tal caso ne risentirà l'acetabolo e tutte quelle regioni ossee più soggette a sollecitazioni fisiche).

SCHELETRO UMANO

• 80% osso corticale: ossa lunghe
• 20% osso trabecolare: vertebre, epifisi ossa lunghe, cresta iliaca metabolicamente più attivo

OSTEOPOROSI: Riduzione Massa Ossea

OSTEOPOROSI -> riduzione della massa ossea e dell'architettura trabecolare Normale Osteoporotico disconnessioni orizzontali Le trabecole sono importanti per la solidità delle ossa La perdita delle connessioni determina una perdita di resistenzaPATRIZIA DI IORIO 21/03/2023

Costituzione del Tessuto Osseo

Struttura e Composizione dell'Osso

osso trabacolare 80% Sostanza minerale 70% Idrossilapatite 95% Ca10(PO4)6(OH)2 (fosfato di calcio) Altri: Mg, Na, K, F, CI Composizione ossea Collagene tipo 1 95% Fibrille ossee: Proteine 98% non collageni 5%- protooglicani osteocalcina osteonectina Sostanza organica 30% Osteoblasti Cellule ossee 2% - Osteociti Osteoclasti Matrice organica dell'osso OSTEOIDE Dall'immagine notiamo che il tessuto osseo per un 70% è costituito da sostanza mineralizzata di cui il 95% è idrossiapatite (e fosfato di calcio), la restante percentuale è costituita da altri elementi quali Mg, Na, K, F, Cl. Il 30% del tessuto è invece costituito dalla sostanza organica (che costituisce la matrice ossea giovane, definita osteoide che poi mineralizzata diventa poi il tessuto solidificato). Tale sostanza organica è costituita dal 98% di proteine e per un 2% di cellule ossee. [Il motivo per cui i glucocorticoidi andranno a determinare osteoporosi è dovuto anche al fatto che vi sarà un catabolismo proteico abbastanza consistente di tutte le proteine strutturali e di quelle della matrice ossea che viene a diminuire e perdere la componente di sostanza organica producendo indebolimento del tessuto]. Di queste proteine il Collagene di tipo I costituisce la più cospicua parte delle proteine della matrice organica; poi vi sono una piccola percentuale di proteine che sono funzionalmente utili, tra queste annoveriamo i proteoglicani, la osteocalcina e la osteonectina. Tra le cellule che compongono l'osso possiamo distinguere osteoblasti, osteociti e osteoclasti. Recuperiamo per un attimo il ruolo e l'importanza degli osteoclasti: senza gli osteoclasti gli osteoblasti non avrebbero ragione di esistere. Gli osteoblasti sono quelli adibiti alla formazione ossea, tutti i fattori caratterizzanti gli osteoblasti sono associati ad un esito positivo di quella che è la produzione di tessuto osseo. Sono presenti i precursori degli osteoblasti nel midollo osseo e nel periostio, sono inoltre in grado di attivare anche gli osteoclasti. Gli osteociti sono osteoblasti rimasti inclusi nella matrice ossea quando si mineralizza, formano canalicoli fra di loro e con le fibre nervose dell'osso, inoltre in risposta ad uno stress meccanico vanno ad avviare il rimodellamento osseo. Diversi meccanismi portano alla attivazione degli osteociti: pressioni, stress meccanici sul tessuto osseo, attività fisiche specifiche come la corsa, in cui vi è una pressione e in cui vi sono urti specifici che possono essere stimolanti alla rigenerazione tissutale, tuttavia bisogna fare attenzione in quanto se si ha un'osteoporosi con fratture ossee eventualmente possibili, il contraccolpo provocato da una corsa potrebbe degenerare nella frattura, ecco il motivo per cui nella popolazione di mezza età si consiglia più una lunga camminata piuttosto che una corsa. L'attività fisica oPATRIZIA DI IORIO 21/03/2023 comunque altri stress meccanici permettono di generare, all'interno del tessuto osseo in cui vi è un accumulo di minerali, piccoli campi elettrici attivati dagli elettroliti che vanno a depolarizzare e creano un potenziale elettrico vero e proprio. Dunque sia la pressione, sia lo stiramento dell'osso (o comunque qualcosa che modifica la stasi della cellula), porta all'attivazione degli osteociti che vanno a formare quei canalicoli nel quale scorre il liquido canalicolare che tocca i cristalli minerali dell'osso (non neutri elettricamente), polarizzandoli e generando così una differenza di potenziale elettrico (da deformazione meccanica). Tutto ciò porta ad un sostanziale ingresso di ioni (calcio) che a loro volta attiveranno enzimi, i quali determinano tutti quei meccanismi di formazione del tessuto. Gli osteociti quindi partecipano attivamente alla formazione dell'osso, non sono cellule statiche. Gli osteoclasti sono cellule multinucleate, derivate da precursori macrofagi-monociti, sono cellule che quindi hanno subito un differenziamento in quanto si devono modificare ad hoc per quello che devono fare. L'osteoclasto sarà necessario al riassorbimento dell'osso. Avremo poi anche altre cellule, macrofagi-monociti, linfociti, endotelio vasale, che secernono citochine le quali partecipano al rimodellamento osseo dopo l'erosione dovuta all'osteoclasto.

Cellule Ossee e Loro Funzioni

• OSTEOBLASTI: da precursori nel midollo osseo e nel periostio
  • formano l'osso componenti dell'osteoide (collagene, proteoglicani, osteocalcina, osteonectina)
  • attivano gli osteociasti
• OSTEOCITI: dagli osteoblasti rimasti inclusi nella matrice ossea
  • formano una rete di canalicoli fra loro e con le fibre nervose dell'osso-> meccanosensori
  • avvio al rimodellamento osseo in risposta allo stress meccanico piccoli campi elettrici generati della piezoelettricità causata dal liquido canalicolare che tocca cristalli minerali dell'osso, non neutri elettricamente, polarizzandoli e generando così una differenza di potenziale elettrico (da deformazione meccanica)
• OSTEOCLASTI: cellule multinucleate, da precursori di macrofagi-monociti
  • riassorbono l'osso
• MACROFAGI-MONOCITI
• LINFOTICI secrezione di citochine e mediatori
• ENDOTELIO VASALE

Composizione Ossea e Matrice Organica

composizione ossea Fibrille ossee: Collagene tipo | 95% protooglicani Proteine 98% non collageni 5%- osteocalcina Sostanza organica 30% osteonectina Osteoblast Cellule ossee 2% Osteociti Osteoclasti Matrice organica dell'osso OSTEOIDE OSTEOF +Electric field eonectina) · format · attivar +Shear Pressure OSTEOG · format nsori · avvio re che ando così piccoli q tocca cr una diff Strain fig. 2.15 Le varie tipologie el forze cul è sottoposto una cela ossca nell'ambiente celulare Nella figura 2.15 sono schematizzate tutte le forze agenti su una cellula ossea: abbiamo il carico esterno sullo scheletro che causa una deformazione del substrato cul si appoggia la cellula trasmettendola alla stessa (stroin) ; forze di pressione dovute ail'ambiente interstiziale (pressure); forze di taglio superficiale (shear) dovute al passaggio del liquido canaliculare e piccoli campi Osse elettrici (electric field) dovuti al fenomeno della piezoelettricità causata dal liquido interstiziale che passa sfiorando per così dire cristalli minerali ossel non elettricamente neutri. Folicani calcina octina organica 30% Com Aumento dell'attività enzimatica degli osteociti proporzionale all'ampiezza della deformazione del tessuto