CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Loãng xương 1. Dịch tễ học loãng xương Theo ước tính của Tổ chức Y tế Thế giới năm 2006 có hơn 200 triệu người trên thế giới bị loãng xương [80]. Tỷ lệ loãng xương đang tiếp tục gia tăng cùng với dân số ngày càng già hóa.
Biến chứng nghiêm trọng của bệnh loãng xương là tình trạng gãy xương, tỷ lệ tử vong và giảm chất lượng cuộc sống. Theo Hiệp hội Loãng xương châu Âu, trong năm 2000 số lượng trường hợp gãy xương do loãng xương đã được ước tính khoảng 3,79 triệu ca [28]. Gãy xương lần đầu là một yếu tố dự báo rất quan trọng cho những lần gãy xương tiếp theo, khoảng 20% bệnh nhân có gãy xương lần đầu được ghi nhận gãy xương lần thứ hai trong năm đầu tiên. Các chi phí chăm sóc gia tăng đáng kể và với tình hình hiện nay, tình trạng gãy xương ước tính tăng gấp đôi vào năm 2050.
Gãy cổ xương đùi do loãng xương là một vấn đề y tế được quan tâm ở châu Âu và châu Mỹ tuy nhiên cũng là một vấn đề ngày càng được chú ý tại châu Á. Theo báo cáo kiểm toán châu Á năm 2009, với sự gia tăng tuổi thọ trên thế giới, số lượng tuổi già đang tăng lên ở mọi khu vực địa lý và người ta ước tính rằng tỷ lệ gãy xương đùi sẽ tăng từ 1,66 triệu năm 1990 sẽ lên đến 6 triệu người vào năm 2050 [115]. Tỷ lệ gãy cổ xương đùi cao nhất ở Thụy Điển và Bắc Mỹ, khoảng gấp bảy lần ở các nước miền Nam châu Âu. Tỷ lệ này thấp hơn ở các nước châu Á và châu Mỹ.
Tuy nhiên vì ba phần tư dân số thế giới sống ở châu Á, người ta dự đoán rằng các nước châu Á sẽ chiếm nhiều hơn trong các trường hợp gãy cổ xương đùi trong những năm tới, ước tính rằng đến năm 2050 hơn 50% của tất cả các gãy xương do loãng xương sẽ xảy ra ở châu Á [115]. Ở Hàn Quốc, Lim và cộng sự đã phân tích tỷ lệ và chi phí của gãy cổ xương đùi từ năm 2001 tới năm 2004, sử dụng dữ liệu hồi cứu từ Cơ quan bảo hiểm y tế 5 Hàn Quốc. Ở nhóm bệnh nhân trên 50 tuổi, số lượng gãy cổ xương đùi ở phụ nữ tăng từ 250,9/100.000 người trong năm 2001 tới 262,8/100. Tuy nhiên, gãy cổ xương đùi ở nam giới giảm từ 162,8/100.
Các chi phí trực tiếp y tế chăm sóc của gãy cổ xương đùi tăng từ 62.697 đô la Mỹ năm 2001 lên 65.035 đô la Mỹ vào năm 2004 và các chi phí cho gãy cổ xương đùi ở quốc gia tăng 4,5% so với 4 năm (từ con số 0,200% trong 2001 tới 0,209% vào năm 2004). Qua phân tích các dữ liệu thu được từ năm 2001-2004, tỷ lệ gãy cổ xương đùi ở phụ nữ và chi phí đã tăng lên tại Hàn Quốc. Sự khác biệt tỷ lệ gãy xương trong giới tính nhấn mạnh sự cần thiết phải can thiệp tích cực trong bệnh loãng xương ở phụ nữ cao tuổi [51]. Nguyên nhân và cơ chế loãng xương 1.
Nguyên nhân gây loãng xương Nguyên nhân gây loãng xương nguyên phát Loãng xương nguyên phát thường liên quan đến tình trạng thoái hóa xương của tuổi già, tuy nhiên một số trường hợp hiếm gặp có thể xuất hiện ở trẻ em. Loãng xương nguyên phát ở người lớn thường tiến triển nặng ảnh hưởng đến xương và hô hấp. Nguyên nhân gây loãng xương thứ phát Có nhiều nguyên nhân thứ phát gây gãy xương như: sự thay đổi lối sống, chán ăn tâm thần, ăn nhiều đạm quá mức, hút thuốc lá, lạm dụng rượu bia. Nguyên nhân do nội tiết như: cường giáp, cường cận giáp, hội chứng cushing, đái tháo đường típ 1, suy sinh dục.
Các bệnh lý hệ thống như: bệnh Gaucher, viêm khớp dạng thấp, viêm cột sống dính khớp, vẩy nến. Các bệnh lý khác như: hen suyễn, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, suy thận, xơ gan nguyên phát, bệnh đường ruột liên quan đến hấp thu gluten (celiac sprue), ghép tạng. 6 Sử dụng thuốc: glucocorticoid, thuốc lợi tiểu, an thần, methotrexate, cyclosporin A, hóc môn tuyến giáp, các chất điều trị ung thư. Một số cơ chế gây loãng xương thứ phát liên quan đến nội tiết Ở người bình thường 10% diện tích xương trong cơ thể luôn được thay đổi, quá trình hình thành xương mới và hủy xương xảy ra liên tục.
Mật độ xương gia tăng nhanh trong 30 năm đầu của cuộc sống và đạt mật độ xương đỉnh khoảng 30 tuổi. Khối lượng xương trung bình ở phụ nữ trưởng thành thấp hơn nam giới khoảng 30%, giảm dần theo tuổi và gia tăng tốc độ hủy xương, sau tuổi 50 thường khối lượng xương bị mất dần và dẫn đến loãng xương. Quá trình biến đổi xương luôn xảy ra song hành và liên tục trong tình trạng thăng bằng. Sự tạo xương và sự tiêu xương Sự tạo xương tức là sự áp đặt khung xương mới có dạng protein lên khung đã hình thành rồi lắng đọng các muối calci, phospho lên trên khung xương đó.
Quá trình này phụ thuộc vào hoạt động của các tạo cốt bào, tạo cốt bào sinh ra các enzyme đặt biệt là phosphatase kiềm, nồng độ của enzyme này trong huyết tương cho phép đánh giá hoạt động của sự tạo xương có hiệu quả. Hoạt động của tạo cốt bào được kích thích tại chỗ khi có những lực cơ học tác động trên xương mô ở đó. Sự tạo xương bình thường chỉ có thể tiến hành được nếu như các chất cần thiết cho sự quá trình tạo xương và sự calci hóa của khung xương có sẵn và hoạt động này diễn ra khi các tuyến nội tiết liên quan hoạt động bình thường [5]. Các dịch hữu cơ bao quanh xương có nồng độ ion calci, phospho thấp hơn mức bão hòa, do đó một phần các ion này cố định vào xương và được hòa tan.
Các protein tạo nên khung xương cũng bị tiêu đi do tác động của các enzyme dung giải protein do các hủy cốt bào tiết ra. 7 Các hóc môn tác động lên chu chuyển xương PTH ( Prarathyroid hormone) Hóc môn do tuyến cận giáp tiết ra, có vai trò kiểm soát nồng độ calci và phospho máu qua các thụ thể ở trên xương, ruột và thận. PTH tác động trên xương qua trung gian tế bào tạo xương và hủy xương, mối liên quan hoạt động 2 loại tế bào này qua một protein có tên là RANK- OPG có vai trò kiểm soát tác động của PTH. PTH tác động trên xương làm tăng hủy xương, ngược lại tăng hoạt động tạo xương trong trường hợp giảm PTH.
Tác động trên thận: gây giảm bài tiết calci, tăng bài tiết phospho. Tác động trên ruột: qua cơ chế tăng sản xuất 1,25 D, tăng hấp thu Calci ở ruột. Calcitonin Do tế bào C cận nang tiết ra, có vai trò ức chế hoạt động của tế bào hủy xương và chu trình hủy xương. Tác động trên xương: Ức chế hủy xương Tác động trên thận: tăng bài tiết calci, tăng bài tiết phospho Tác động trên ruột: giảm hấp thu calci và phospho Vitamin D Tác động của vitamin D tăng hấp thu calci trong ruột và vận chuyển calci trong máu, ngoài ra người ta còn ghi nhận vitamin D tác động chuyển hóa xương qua hệ thống RANK.
Tác động trên xương: Cung cấp calci cho xương, đẩy mạnh quá trình khoáng hóa trên xương, tác động trên sự liên kết các cốt bào thành tế bào hủy xương, kiểm soát sự kích hoạt của các protein xương. Tác động trên thận: Đẩy mạnh hấp thu phosphate trong thận và duy trì mức calci máu bình thường. 8 Hóc môn tăng trưởng và IGF1 Hóc môn tăng trưởng kiểm soát sự tăng trưởng của xương về chiều dài và bề dày của xương qua kích thích sự tổng hợp collagen típ I, quá trình hoạt động sản xuất phosphatase kiềm, osteocalcin. IGF1 cũng có vai trò trong tái hấp thu phosphate tại ống thận, hấp thu tại ruột và vận chuyển phosphate vô cơ qua màng tế bào.
Hóc môn giáp Trong suy giáp chậm phát triển thì chuyển hóa xương bị giảm toàn thể.Trong cường giáp chuyển hóa của xương bị kích thích do đó cần có chất cần thiết tạo xương nhiều hơn, sự thiếu hụt protein có thể gây loãng xương. Hóc môn sinh dục Kích thích sự gắn liền của các sụn liên hợp, kích thích sự tạo thành khung xương, giữ calci và phospho trong xương, hóc môn sinh dục nữ kích thích hoạt động của tạo cốt bào và sinh xương [11]. Hóc môn thượng thận Hóc môn thượng thận ức chế sự tạo xương qua kích thích giáng hóa protein Loãng xương do Glucocorticoid Glucocorticoid ảnh hưởng trên xương theo nhiều cách khác nhau. Đầu tiên, glucocorticoid bị nghi ngờ gây nên tình trạng gia tăng hủy xương, nhưng hiện nay người ta cho rằng ảnh hưởng quan trọng nhất của glucocorticoid trên xương là giảm sự hình thành xương.
Có sự hiện diện nhiều thụ thể của glucocorticoid trên những tế bào xương. Glucocorticoid ảnh hưởng sự biệt hóa và hoạt động tế bào tiền thân của tế bào tạo xương, sự chuyển mã của nhiều gen chịu trách nhiệm với sự tổng hợp của chất nền như collagen típ 1, osteocalcin, fibronectin, phosphatase kiềm, vv. và hoạt động của các yếu tố tại chỗ như cytokine (interleukins 1 và 6), IGF-I, IGF-II và một số IGF gắn kết với proteins (IGFBP-3, 4, 5). Gần đây nhiều bằng chứng cho thấy rằng bên cạnh sự giảm tăng sinh tế bào tiền thân tế bào tạo xương có sự gia tăng tự 9 hủy theo chương trình của tế bào tạo xương và hủy xương trưởng thành [111].
Glucocorticoid cũng tác động làm tăng sinh tế bào hủy xương osteoclastogenesis qua tín hiệu tế bào tạo xương trên thụ thể hoạt động của trục RANK-L — OPG. Glucocorticoid thúc đẩy RANK-L, gắn kết và kích hoạt RANK trên bề mặt của tiền tế bào hủy xương và cũng ức chế sản sinh OPG, hậu quả là sự gia tăng tình trạng hủy xương [18]. Điều này có thể giải thích đáp ứng của thuốc chống hủy xương trong điều trị loãng xương do glucocorticoid. Glucocorticoid ức chế sự hấp thu calci trong ruột và tăng thải calci qua thận.
Một trong những ý kiến cho rằng tình trạng thiếu hụt vitamin D có thể góp phần vào sự giảm hấp thu calci và tăng bài tiết PTH. Loãng xương do đái tháo đường típ 1 Nghiên cứu trên mô hình động vật cho thấy insulin kích thích tái tạo tế bào xương và collagen của xương. Trên mô hình chuột đái tháo đường đã ghi nhận giảm marker hình thành xương [100]. Tương tự như vậy, các nghiên cứu lâm sàng cho thấy osteocalcin huyết thanh giảm ở một số bệnh nhân đái tháo đường típ 1, giảm quá trình hình thành xương.