Tema 2. Fisiopatología de las osteopatías metabólicas PDF

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LOCOMOTOR''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''FISIOPATOLOGÍA'DE'LAS'OSTEOPATÍAS'METABÓLICAS'

' TEMA%2.%FISIOPATOLOGÍA%DE%LAS%OSTEOPATÍAS%METABÓLICAS%' 1.

Fisiología%ósea%'

1.1%Estructura%y%composición%del%hueso%' El'hueso'está'constituido'por'una'matriz'orgánica'(formada'por'fibras'de'colágeno'y'por'material'interfibrilar)'en'la'que'se'deposita'mineral'óseo' (compuesto'fundamentalmente'por'calcio'y'fosfato,'en'forma'de'cristales'de'hidroxiapatita)'' El'hueso'adulto'normal'se'estructura'en'láminas'(hueso'laminar).'' Distinguimos'un'hueso'compacto'o'cortical'y'otro'esponjoso'o'trabecular.'' •

Hueso'compacto' -

En'él'las'láminas'se'disponen'en'paquetes'de'cilindros'concéntricas'adosados'unos'a'otros'(sistema'de'Havers)' Se'sitúa'en'la'superficie'de'los'huesos'cortos'y'de'los'extremos'de'largos;'constituye'además'la'diáfisis'de'estos.'

•

Hueso'trabecular''

-

En'él'las'láminas'tienen'una'configuración'aplanada'y'forman'—de'ahí'el'nombre—'trabéculas'que'se'entrecruzan,'dejando'huecos'en' los'que'asienta'el'tejido'hematopoyético.'' Se'sitúa'en'el'interior'de'los'huesos'cortos'y'de'los'extremos'de'largos.''

-

1.2%Unidades%de%remodelación%ósea%' El' hueso' está' sometido' continuamente' a' un' proceso' de' renovación' (conocido' como' remodelación)' mediante' la' sucesión' de' fenómenos' de' destrucción'y'de'formación'en'múltiples'zonas'microscópicas,'llamadas'unidades'de'remodelación.'' En'el'hueso'trabecular'estas'unidades'se'disponen'en'la'superficie;'en'el'cortical,'en'el'seno'del'mismo'(su'resultado'son'los'sistemas'de'Havers).' ' Las'células'que'llevan'a'cabo'la'destrucción'ósea'son'los'osteoclastos,'y'las'encargadas'de'la'formación,'los'osteoblastos'(en'conjunto'constituyen,' por'tanto,'lo'que'podemos'denominar'“el'componente'funcional”'de'la'unidad'de'remodelación;'el'componente'anatómico'o'estructural'sería' la'porción'ósea'que'se'renueva).'' ' ' ' ' ' ' Parte' de' los' osteoblastos' quedan' enterrados' en' el' hueso' a' medida' que' lo' forman,' transformándose' en' osteocitos.' Otra' parte' queda' en' la' superficie'ósea,'tapizando'el'hueso'recién'formado'(osteoblastos'de'superficie'o'células'de'revestimiento).'' Se' conoce' como' acoplamiento' el' fenómeno' en' virtud' del' cual' los' osteoblastos' actúan' inmediatamente' después' de' los' osteoclastos,' y' exactamente'en'el'mismo'sitio'(se'dice'que'hay'una'“adecuación'témporo-espacial”).' En' cada' unidad' de' remodelación,' desde' que' empieza' a' destruirse' hueso' por' los' osteoclastos,' hasta' que' es' formado' de' nuevo' por' los' osteoblastos,'se'produce'una'pérdida'transitoria'de'hueso;'el'conjunto'del'espacio'correspondiente'a'las'zonas'que'se'encuentran'en'pérdida' transitoria'de'hueso'se'conoce'como'espacio'óseo'en'remodelación.''

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' Balance'óseo'de'una'unidad'de'remodelación'es'la'diferencia'entre'la'cantidad'de'hueso'destruido'y'la'cantidad'de'hueso'formado.'Lógicamente,' para'que'no'haya'variaciones'en'la'masa'ósea'total'debe'ser'de'cero.'Cuando'la'cantidad'formada'es'inferior'a'la'destruida,'se'dice'que'el'balance' es'negativo,'fenómeno'que'ocurre'con'la'edad'(a'partir'de'aproximadamente'los'35-40'años)'' -

En'el'hueso'trabecular'el'balance'negativo'se'traduce'en'una'falta'de'formación'de'las'capas'más'superficiales'de'la'unidad,'y'por'tanto' en'un'adelgazamiento'de'la'trabécula.'' En'el'hueso'cortical'el'balance'negativo'se'traduce'en'la'falta'de'formación'de'las'láminas'internas'de'los'sistemas'de'Havers,'y'por' tanto'en'unos'canales'de'Havers'más'anchos.''

' ' ' ' ' El'aumento'del'número'de'unidades'de'remodelación'tiene'varias'consecuencias:'' -

Determina'un'incremento'en'la'velocidad'de'renovación'ósea,'lo'que'se'conoce'como'aumento'del'recambio'óseo;'si' se'desarrolla' estando'las'unidades'de'remodelación'en'balance'negativo,'significa'un'incremento'en' el'número'de'lugares'en'que'se'establecen' pérdidas'óseas.'Esto'ocurre,'por'ejemplo,'tras'la'menopausia.''

-

En'las'trabéculas,'ya'que'cada'unidad'de'remodelación'activa'constituye'un'punto'de'debilidad,'por'suponer'ausencia'de'hueso,'el' aumento'del'número'de'unidades'determina'un'incremento'de'los'lugares'de'menor'resistencia'("concentradores'de'tensión").''

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' Durante'su'actividad,'los'osteoblastos'y'los'osteoclastos'liberan'unas'sustancias'cuya'determinación'nos'ayuda'a'conocer'su'grado'de'actividad;' las'llamamos'marcadores'del'recambio'óseo.'Distinguimos:'' -

Marcadores'de'formación.'Hay'varios,'pero'el'más'interesante'es'el'P1NP.'La'fosfatasa'alcalina'es'un'marcador'de'formación'típico,' pero'menos'sensible,'y'además'menos'específico'(ya'que'puede'aumentar'también'en'las'enfermedades'hepatobiliares).' Marcadores'de'destrucción.'Hay'varios,'pero'merece'recordarse'principalmente'el'CTX.''

El'hueso' formado'en' las' unidades'de' remodelación'no' está' mineralizado'inicialmente,' y'recibe' en' esta'fase' el' nombre' de'osteoide;' tras' un' período'de'maduración'(en'torno'a'10'días),'comienza'a'mineralizarse.'' -

Se'mineraliza'antes'el'osteoide'que'se'depositó'primero,'de'manera'que'la'mineralización'avanza'de'la'profundidad'de'la'superficie.'' Hasta'que'la'mineralización'se'completa,'en'los'cortes'histológicos'es'visible'una'banda'de'osteoide.'' 'Una'mineralización'correcta'depende,'entre'otros'factores,'de'la'dotación'de'vitamina'D'del'organismo'(facilita'la'absorciofn'intestinal' de'calcio'y'fosfato),'de'la'disponibilidad'de'fosfato,'y'de'la'disponibilidad'de'una'enzima'(fosfatasa'alcalina)'que'destruye'un'inhibidor' de'la'mineralización'(pirofosfato).''

1.3%Regulación%de%la%remodelación%ósea%' Los' osteocitos' tienen' capacidad' para' detectar'las' necesidades' de' renovación' ósea;' cuando' se' dan' estas,' producen' sustancias' que' atraen' o' activan'a'los'precursores'de'los'osteoclastos.'' • •

La'mejor' conocida'es' el'RANKL,'que' actúa'como'ligando' de'un' receptor'de' los'osteoclastos'denominado' RANK.'El'RANKL' también' puede'ser'producido'por'otras'células'de'estirpe'osteoblástica.'' Estas'mismas'células,'además,'son'capaces'de'producir'una'sustancia'que'se'une'al'RANKL'y'le'impide'actuar'sobre'el'RANK'(se'conoce' como'osteoprotegerina'[OPG],'porque'protege'al'hueso'al'impedir'la'activación'de'los'osteoclastos).''

' ' ' ' ' ' •

En'definitiva,'el'que'los'osteoblastos'se'estimulen'o'no,'depende'de'la'relación'RANKL/OPG.'Si'predomina'el'primero,'se'estimulan,'si' no,'no'lo'hacen.''

Los'propios'osteoclastos,'al'finalizar'su'acción,'producen'señales'que'estimulan'a'los'osteoblastos'para'que'intervengan'a'continuación.'' •

Entre'ellas'destacan'unas'proteínas,'llamadas'Wnt,'que'activan'la'vía'Wnt/β-catenina'en'los'osteoblastos.'Las'proteínas'Wnt'pueden' también'tener'otros'orígenes.''

Una'vez'formada'la'cantidad'de'hueso'adecuada,'los'osteocitos'detectan'este'hecho'y'envían'señales'a'los'osteoblastos'para'que'finalicen'la' síntesis'ósea.'' •

Una'de'estas'señales'es'la'esclerostina,'que'inhibe'la'referida'vía'Wnt/β-'catenina.''

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' ' ' ' ' ' ' ' ' Otros' factores' locales' que' regulan' la' remodelación' ósea' son' las' citocinas' inflamatorias,' (interleucina' 1,' el' factor' de' necrosis' tumoral' y' la' interleucina'6),'que'estimulan'la'actividad'osteoclástica.'' Además'de'estos'factores'locales,'la'remodelación'está'regulada'por'factores'hormonales:'' -

La'hormona'paratiroidea'(PTH)'la'estimula' Los'estrógenos'y'la'calcitonina'la'frenan' La'vitamina'D'inhibe'la'PTH'actuando'sobre'las'glándulas'paratiroides'en'parte'directamente'y'en'parte'indirectamente'(por'favorecer' la'absorción'de'calcio);'por'ello'frena'la'remodelación.'La'vitamina'D,'además,'favorece'la'mineralización'ósea'al'aumentar'la'absorción' de'calcio'y'fosfato.''

Los' factores' hormonales' con' frecuencia' actúan' modulando' la' relación' RANKL/OPG' en' osteoblastos' y' osteocitos' (la' PTH' la' aumenta' y' los' estrógenos'la'disminuyen).' Un'importante'factor'estimulador'de'la'formación'ósea'es'la'sobrecarga'mecánica.'Al'menos'en'parte'esta'acción'es'desarrollada'a'través'de'la' vía'Wnt.'' Dado'que'la'acción'de'los'osteoclastos'se've'seguida'de'la'de'los'osteoblastos,'los'factores'que'estimulan'(o'inhiben)'aquéllos'dan'lugar'a'un' aumento'(o'disminución,'respectivamente)'de'la'renovación'ósea.'' 1.4%Evolución%de%la%masa%ósea%a%lo%largo%de%la%vida%' La'masa'ósea'alcanzada'al'final'del'desarrollo'permanece'estabilizada'entre'los'20'y'30'años'años.' En'la'cuarta'década'de'la'vida'se'instaura'un'balance'negativo'en'las'unidades'de'remodelación'responsable'de'la'pérdida'de'masa'ósea'que' tiene'lugar'con'la'edad.'' Además,' la' depleción' de' estrógenos' de' la' menopausia' determina' un' incremento' del' recambio' óseo;' ello' acelera' las' pérdidas' en' los' años' siguientes'a'esta.' El'valor'máximo' alcanzado'depende'fundamentalmente'de'factores'genéticos'(entre'ellos'como'puede'apreciarse,'el'sexo),'aunque'en'parte' también'de'factores'ambientales'(ejercicio,'ingesta'de'calcio).'' ' ' ' ' '

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' La'masa'ósea'que'tiene'un'individuo'en'un'momento'determinado'de'su'vida'puede'representarse'por'Q'='I'-'(a'+'b'+'c),'en'que'Q'='masa'ósea' en'un'momento'determinado,'I'='valor'máximo'de'masa'ósea'alcanzado'al'finalizar'el'desarrollo,'a'='pérdidas'debidas'a'la'edad,'b'='pérdidas' debidas'a'la'menopausia,'y'c'='pérdidas'debidas'a'otros'factores'(se'pretende'con'ello'sistematizar'los'factores'que'determinan'pérdida'de'masa' ósea'en'tres'grandes'apartados,'dos'de'los'cuales'-la'edad'y'la'menopausia-'se'califican'de'«obligados»,'mientras'que'todos'los'demás'-resumidos' en' c-'se' califican'de' «esporádicos»,' en' el' sentido' de'que' se' dan' sólo' en' algunas'ocasiones).'Entre' los'factores' esporádicos'se' incluyen,'por' ejemplo,'el'contenido'en'calcio'de'la'dieta,'el'grado'de'ejercicio'físico,'diversas'enfermedades'y'tratamientos,'etc.'' 2.%Síndrome%osteoporótico%' Concepto' Disminución' de' la' masa' ósea' que' repercute' sobre' los' elementos' determinantes' de' la' resistencia' mecánica' del' hueso' (trabéculas,' que' se' adelgazan' e'incluso' desaparecen,' y'cortical,' que' se'adelgaza),' conduciendo' a'un' aumento'de' su' fragilidad;'a' la' fragilidad'pueden' contribuir' alteraciones'en'la'calidad'del'tejido'óseo.'' Etiología' La' osteoporosis' es' una' enfermedad' multifactorial:' a' su' desarrollo' contribuyen' múltiples' factores' de' carácter' genético' y' adquirido.' En' las' enfermedades' multifactoriales,' con' tantos' determinantes,' más' que' de' “causas' de' enfermedades”' hablamos' de' “factores' de' riesgo”;' sin' embargo,'el'concepto'de'factor'de'riesgo'y'el'de'causa'no'son'superponibles:'aunque'efectivamente'los'factores'de'riesgo'tienen'con'frecuencia' carácter'causal,'otras'veces'son'simplemente'“marcadores”'de'una'enfermedad,'es'decir,'se'asocian'a'ella'pero'no'contribuyen'a'su'desarrollo' (la'razón'de'que'se'asocien'puede'ser,'por'ejemplo,'que'ambos'-factor'de'riesgo'y'enfermedad-'tengan'una'misma'causa).'' Aunque,' de' acuerdo' con' lo' que' venimos' diciendo,' contribuyan' varios' factores' al' desarrollo' de' osteoporosis,' es' costumbre' clasificar' esta' enfermedad'desde'el'punto'de'vista'etiológico'en'primaria'y'secundaria'según'el'factor'etiológico'predominante:'' • •

Osteoporosis'primaria:'el'principal'factor'involucrado'en'su'desarrollo'es'la'edad' (osteoporosis'senil)' o'la'menopausia' (osteoporosis' posmenopáusica)'' Osteoporosis'secundaria:'el'principal'factor'involucrado'es'un'factor'esporádico'capaz'por'sí'solo'de'generar'osteoporosis'(en'general,' se'trata'de'enfermedades'-p.ej.,'hipertiroidismo-'o'tratamientos'farmacológicos'–p.ej.,'corticoides–).''

Con'frecuencia,'los'factores'esporádicos'mencionados'más'arriba'(tabaco,'alcohol,'dieta'pobre'en'calcio,'falta'de'vitamina'D,'etc.)'se'limitan'a' intensificar'una'osteoporosis'determinada'por'la'edad'o'la'menopausia.'' Patogenia' Los'factores'que'aceleran'la'pérdida'de'masa'ósea'pueden'actuar'de'dos' maneras:'a)'incrementando'el'balance'negativo' de'las'unidades'de' remodelación' (por' menor' actividad' de' los' osteoblastos' o' mayor' actividad' de' los' osteoclastos);' b)' aumentando' su' número' (aumento' del' recambio).'Ejemplos'de'lo'primero'son'la'edad'y'los'corticoides.'Ejemplo'de'lo'segundo'es'la'menopausia.'En'este'sentido'puede'decirse'que'la' osteoporosis'no'es'sino'el'resultado'de'un'trastorno'en'el'funcionamiento'de'la'unidad'de'remodelación'ósea.'' ' ' ' ' ' La'pérdida'de'masa'ósea'se'traduce:'' -

-

En'las'trabéculas,'en'adelgazamiento'y'desaparición'de'las'mismas,'con'la'consiguiente'pérdida'de'conexión'trabecular,'que'debilita' el'entramado.' Por'otra'parte,' las'trabéculas' conservadas'son' más'propensas' a' fracturarse'de'lo' normal,' dado'que' el'aumento' del' número'de'unidades'supone'un'incremento'del'número'de'lo'que'hemos'denominado'concentradores'de'tensión.'' En'la'cortical'se'traduce,'en'el'adelgazamiento'de'la'misma'y'el'aumento'de'su'porosidad.'El'aumento'de'porosidad'se'debe'a'que'los' canales'de'Havers'se'ensanchan,'por'estar'en'balance'negativo,'y'además'tienden'a'confluir,'porque'está'aumentado'el'número'de' unidades' de' remodelación' activas.' La' confluencia' de' estos' canales' aumentados' de' tamaño' supone' la' desaparición' de' grandes' porciones'de'hueso.'Dado'que'estas'alteraciones'se'dan'sobre'todo'en'la'parte'interna'de'la'cortical,'ello'se'traduce'en'la'práctica' desaparición'de'la'misma,'lo'que'supone'un'adelgazamiento'de'la'cortical.'A'este'adelgazamiento'contribuye'el'hecho'de'que'en'la'

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' superficie'del'endostio'existen'unidades'de'remodelación'similares'a'las'del'hueso'trabecular'(superficiales),'que'están'también'en' balance'negativo'y'con'su'número'aumentado,'destruyendo'hueso.'' ' ' ' ' ' ' ' ' La'figura'siguiente'proporciona'una'imagen'esquemática'de'la'osteoporosis,'que'transmite'con'claridad'la'idea'de'fragilidad'ósea'que'caracteriza' a'esta'enfermedad:'adelgazamiento'trabecular'y'cortical,'desconexión'trabecular,'aumento'de'la'porosidad'cortical,'aumento'del'número'de' unidades'de'remodelación.'' ' ' ' ' ' ' ' ' La' mayor' parte' de' los' factores' que' aceleran' la' pérdida' de' masa' ósea' desarrollan' su' efecto' deletéreo' a' través' del' sistema' RANKL/OPG' y' probablemente'de'la'vía'Wnt.'' Las'alteraciones'de'la'calidad'del'tejido'óseo'son'mal'conocidas;'en'su'deterioro'seguramente'interviene'el'envejecimiento.'' Fisiopatología'y'manifestaciones'' •

Aspectos'clínicos:' -

La'osteoporosis'es'asintomática'hasta'que'se'producen'las'fracturas;'cuando'ocurren'éstas,'aparecen'dolor'y'deformidades.'' Las'fracturas'más'frecuentes'son:' o o

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Las' de' la' extremidad' proximal' del' fémur' («fracturas' de' cadera»),' más' relacionadas' con' el' componente' senil' de' la' enfermedad' Las' vertebrales,' que' lo' están' principalmente' con' el' componente' postmenopáusico' (no' todas' las' fracturas' vertebrales' guardan'relación'con'la'menopausia;'de'hecho,'también'pueden'producirse'en'el'varón);'producen'cifosis,'aproximación'de' las'costillas'a'los'iliacos'(que'pueden'rozar,'produciendo'dolor)'y'disminución'de'la'talla.''

Las'fracturas'osteoporóticas'vertebrales'suelen'ocurrir'de'forma'espontánea,'pero'las'de'las'extremidades'suelen'exigir'la'concurrencia' de'un'traumatismo,'como'una'caída.'Se'trata'de'un'traumatismo'de'poca'intensidad,'porque'de'lo'contrario'el'propio'traumatismo'

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' justificaría'la'aparición'de'la'fractura,'sin'la'necesidad'de'que'el'hueso'tuviera'aumentada'su'fragilidad.'De'lo'anterior'se'deduce'que' uno'de'los'factores'de'riesgo'del'padecimiento'de'fracturas'osteoporóticas'es'también'la'tendencia'a'las'caídas.'' ' ' ' ' ' ' ' • • •

Aspectos'analíticos.'El'laboratorio'convencional'(calcio,'fosfato,'fosfatasa'alcalina)'no'suele'detectar'alteraciones.'' Aspectos'radiológicos..'La'radiografía'pone'de'manifiesto'las'fracturas.' Otros'estudios.'La'densitometría'revela'la'disminución'de'densidad'ósea.''

La'OMS' ha'sugerido' que' se'hable' de' osteoporosis'cuando' la' densidad' ósea' sea' inferior' a' la' media' juvenil' en' 2,5' desviaciones' estándar' (las' unidades'estándar'referidas'a'la'media'juvenil'se'conoce'como'"índice'T",'por'lo'que,'según'la'OMS,'existe'osteoporosis'cuando'la'densidad' mineral'ósea'es'igual'o'inferior'a'-2,5T;'cuando'las'desviaciones'estándar'se'refieren'a'personas'de'las'misma'edad,'se'habla'de'índice'Z,'mucho' menos'utilizado'en'el'manejo'de'la'osteoporosis).'La'OMS,'además,'califica'de'"osteopenia"'las'situaciones'en'que'la'masa'ósea'está'entre'-1.0' y'-2,5'T.'' ' ' ' ' ' 3.%Síndrome%osteomalácico%' Concepto.' 'Trastorno'debido'a'un'enlentecimiento'de'la'mineralización'del'osteoide,'lo'que'da'lugar'a'que'la'cantidad'del'mismo'presente'en'un'momento' determinado'sea'mayor'de'lo'normal.'' Etiología' Podemos'agrupar'sus'causas'en'tres'categorías:' • • •

Falta'de'aporte'de'vitamina'D.-'Es'la'causa'más'frecuente.'Hay'dos'grandes'formas:'Exposición'inadecuada'a'la'luz'solar'y'malabsorción'' Debidas' a' depleción' crónica' de' fosfatos' (en' general' por' perdida' renal,' por' ejemplo' por' exceso' de' FGF23' [véase' lección' del' metabolismo'del'calcio])' Otras.-'Son'muy'infrecuentes.''

Los'comentarios'que'siguen'se'refieren'a'la'osteomalacia'por'falta'de'vitamina'D.'' Patogenia.' 'Se'discute'si'el'déficit'de'vitamina'D'produce'osteomalacia'por'disminuir'la'absorción'intestinal'de'calcio'y'fosfato'(con'la'consiguiente'menor' disponibilidad'de'ambos'para'su'depósito'en'la'matriz'ósea)'o'por'falta'de'actuación'directa'sobre'los'osteoblastos.'El'principal'mecanismo'es' seguramente'el'primero,'aunque'es'probable'que'intervengan'los'dos.''

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' Fisiopatología'y'manifestaciones' •

Aspectos'clínicos.'' -

Hueso:' o o o o

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Paratiroides:'' o o

-

La'falta'de'vitamina'D'hace'que'disminuya'la'absorción'intestinal'de'calcio,'con'la'consiguiente'tendencia'a'la'hipocalcemia;' esta'estimula'la'secreción'de'PTH'(hiperparatiroidismo'secundario).'' La'PTH'estimula'la'salida'de'calcio'desde'el'hueso,'lo'que'amortigua'la'hipocalcemia,'pero'estimula'la'pérdida'de'fosfato'por' el'riñón.''

Músculo' o o

•

La'sustitución'de'tejido'óseo'mineralizado'por'osteoide'hace'que'el'hueso'sea'más'blando,'con'tendencia'a'deformarse'bajo' el'soporte'de'la'carga'mecánica'(el'propio'peso'corporal).' 'Esta'tendencia'a'la'deformación'puede'producir'dolor,'por'estimular'las'terminaciones'nerviosas'del'periostio.' Además,'la'deformación'puede'cristalizar'en'deformidades.' Puede'haber'fracturas,'sobre'todo'vertebrales;'en'los'huesos'largos'suelen'ser'incompletas'(afectan'a'la'cortical'en'sólo'una' parte'de'la'circunferencia'del'hueso)'

Puede'añadirse'un'cuadro'miopático,'de'mecanismo'oscuro,'◦'Tal'vez'en'relación'con'la'depleción'de'fosfa...