Chương 1 TỔNG QUAN 1. THEO Y HỌC HIỆN ĐẠI 1. Định nghĩa và phân loại loãng xương 1. Định nghĩa loãng xương Cũng như nhiều bệnh khác trong y văn, hiểu biết về loãng xương thay đổi theo thời gian khi bằng chứng nghiên cứu được tích lũy trong vòng 30 năm qua.
Năm 1991, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) chủ trì một hội nghị chuyên đề về loãng xương tại Thụy Sĩ gồm các chyên gia hàng đầu thế giới để định nghĩa thế nào là loãng xương. Kết thúc hội nghị đã đưa ra được một định nghĩa sau đây: “ Loãng xương là một bênh với đặc điểm khối lượng xương suy giảm, vi cấu trúc của xương bị hư hỏng, dẫn tới tình trạng xương bị suy yếu và hệ quả là tăng nguy cơ gãy xương” (nguyên văn: “Osteoporosis is a disease characterized by low bone mass, microarchitectural deterioration of bone tissue leading to enhanced bone fragility and a consequent increase in fracture risk” [Consensus Development Conference, 1991]. Có ba khía cạnh trong định nghĩa trên: Khối lượng xương chính là khối lượng chất khoáng trong xương, một thành tố quan trọng ảnh hưởng đến lực và sức bền của xương. Khối cấu trúc của xương là những đan xen của các tế bào và mô tạo nên xương, phản ánh chất lượng của xương Hệ quả là nguy cơ gãy xương Năm 2001, Viện Y tế Mỹ chủ trì một hội nghị chuyên đề về loãng xương với nhiều chuyên gia quốc tế để đánh giá và xem xét tình hình loãng xương trên thế giới.
Hội nghị đúc kết những hiểu biết mới về LX và đi đến một định nghĩa mới về LX như sau: “LX là một hội chứng với đặc điểm sức bền của 3 xương bị suy giảm dẫn tới gia tăng nguy cơ GX. Sức bền của xương phản ánh sự kết hợp của mật độ khoáng trong xương và chất lượng xương” (nguyên văn: “[…] compromised bone strength predisposing a person to an increased risk of fracture. Bone strength primarily reflects the integration of bone density bone quality” [NIH Consensus development Panel on Osteoporosis]). Từ hai định nghĩa trên cho thấy GX là hệ quả của LX, LX là hệ quả của tình trạng sức bền của xương bị xuống cấp và sức bền của xương do hai yếu tố lượng (lượng chất khoáng trong xương) và chất (chất lượng và cấu trúc xương) tác động [17,18,23].
Xương ở người bình thường Xương ở người loãng xương 1. PHÂN LOẠI LOÁNG XƯƠNG 1. Loãng xương nguyên phát Năm 1983, Riggs và Melton [26 ] qua nghiên cứu dịch tễ học, biểu hiện lâm sàng, những thay đổi về hormone, sự liên quan của LX với tuổi và tình trạng mãn kinh đã chia ra 2 loại LX tiên phát khác nhau và đã được công nhận: X nguyên phát typ 1: LX xuất hiện khoảng 15 – 20 năm sau mãn kinh. Biểu hiện lâm sàng chủ yếu là gãy lún đốt sống hoặc gãy đầu dưới xương quay (gãy Pouteau Colles) do mất xương chủ yếu ở phần bè xương.
Sự giảm Oestrogen là nguyên nhân chính, ngoài ra có sự giảm chức năng của 4 Parathyroid hormone, tăng thải calci qua nước tiểu, suy giảm hoạt động enzyme 25-OH-Vitamin D1α hydroxylase. LX nguyên phát typ 2: LX gặp ở những phụ nữ và nam giới tuổi từ 70 trở lên, với biểu hiện chủ yếu là gãy cổ xương đùi. Sự mất xương ở bè xương và vỏ xương là tương đương nhau. Nguyên nhân chính là do tuổi già và cường parathyroid hormone thứ phát.
LX tiên phát chiếm khoảng 80% trường hợp LX. Loại LX này liên quan tới 2 yếu tố quan trọng là giảm hấp thu calci, giảm chức năng tạo cốt bào dẫn tới cường giáp trạng thứ phát. Loãng xương thứ phát LX gặp ở hai giới thường do hậu quả của một số bệnh ảnh hưởng đến rối loạn chuyển hóa chất khoáng của xương như: cường cận giáp trạng, cushing, đa u tủy xương, suy thận, bất động tại giường lâu ngày…Một số loại thuốc khi dùng kéo dài cũng gây LX như Heparin, Corticoids, thuốc chống động kinh. Sơ lược về cấu trúc và chức năng của xương Xương là một mô liên kết đặc biệt có 3 chức năng: Chức năng cơ giới và là chỗ bám của các cơ để vận động Chức năng bảo vệ các tạng sống và tủy Chức năng chuyển hóa: dự trữ các ion cho toàn bộ cơ thể, đặc biệt là calci và phosphate Với 3 chức năng trên, xương không chỉ là một mô mà còn là một tạng.
Giống như các mô khác, xương có những thành phần cơ bản bao gồm các tế bào và chất khuôn xương. Mô xương có xương đặc và xương xốp. Xương đặc và xương xốp khác nhau về cấu trúc. Sự khác nhau cơ bản mang tính số lượng: 80-90% khối lượng xương đặc bị calci hóa, 15-25% khối lượng xương xốp bị calci hóa.
5 Do sự khác biệt về cấu trúc của xương đặc và xương xốp, chức năng của hai xương cũng khác nhau: xương đặc chủ yếu làm nhiệm vụ cơ giới và bảo vệ; xương xốp làm chức năng chuyển hóa. Tuy nhiên, trong chức năng chuyển hóa cũng có sự tham gia của xương đặc. - Chất khuôn xương (bone matrix): chiếm khối lượng lớn trong toàn bộ xương, gồm các sợi collagen và các mô liên kết khác rất giàu chất glucoaminoglycin. Khác với các mô liên kết khác, khuôn xương có thể calci hóa (trừ sụn và các thành phần cấu tạo răng).
Chất khuôn xương (cả xương đặc lẫn xương xốp) có chứa glucoprotein và proteoglycerin. Chúng là những phức hợp hút anion, giữ vai trò quan trọng trong các giai đoạn calci hóa của xương và trong việc cố định các tinh thể hydroxyapatit vào các sợi collagen. Các protein nằn cả ở trong và ngoài sợi collagen, đa số các protein được tổng hợp bằng các tạo cốt bào, một số protein xương hấp thụ từ huyết tương. - Tế bào xương: gồm tạo cốt bào và hủy cốt bào Tạo cốt bào là tế bào có nhân hình thoi, bắt nguồn từ tế bào trong mô liên kết, có nhiệm vụ sản sinh ra các thành phần của nền xương (collagen và chất nền), nó cũng góp phần quan trọng trong quá trình calci hóa.
Tạo cốt bào xếp thành cụm hình khối dọc theo mặt xương (có khoảng 100-400 tế bào ở mỗi điểm tạo cốt). Hủy cốt bào có nhiệm vụ tiêu xương, đó là một tế bào khổng lồ đa nhân (14-20 nhân) tiếp xúc với các mặt đã calci hóa và nằm trong một khoảng trống ( khoảng trông Howship). Khoảng trống này là hậu quả hoạt động hủy xương của hủy cốt bào. Việc đổi mới mô hình xương là do hoạt động của tạo cốt bào và hủy cốt bào, hai loại tế bào này hoạt động dọc theo các bề mặt của xương, chủ yếu là ở mặt trong xương.
Việc tạo xương và hủy xương xảy ra theo cơ chế thay xương cũ bằng xương mới, ở tuổi 30-40 hủy xương và tạo xương được duy trì 6 một cách cân bằng. Sau đó hủy xương cao hơn tạo xương dẫn tới giảm khối lượng xương theo thời gian và gây tình trạng LX. Quá trình điều hòa và sự tạo lại mô hình xương [28] PTH PTH Calcitriol Calcitriol Tiền tạo cốt bào HM tuyến giáp HM tuyến giáp Tiền hủy cốt bào Oestrogen Prostaglandins (+) IL-1 (+) TGF TNFs (-) Glucocorticoid (-) Interferon Calcitonin IL-1 Osetrogen Tạo cốt bào Hủy cốt bào Tạo xương Hủy xương Sơ đồ mô tả quá trình điều hòa tái tạo mô xương 1. C ÁC H ORMONE THAM GIA ĐI ỀU CH ỈNH T ÁI T ẠO X Ư ƠNG 1.
Sự tạo lại mô hình xương là quá trình phức tạp, điều hành bằng hệ thống hormon và các yếu tố cục bộ. Hormon tham gia điều chỉnh tái tạo xương gồm 3 loại: hormon polypeptid (hormon cận giáp trạng, calcitonin, insulin, hormon tăng trưởng GH (Growth Hormon); các hormon steroid (VTM D; 1,25 dihydroxy VTM D3); hormon tuyến giáp (hormon thyroid). - lượng phân tử 9500, có tác dụng kích thích sự hủy xương, nhưng không có tính chất trực tiếp vì hủy cốt bào không có bộ phận thụ cảm với PTH. 7 - phân tử 3000, có tác dụng ứng chế sự hủy xương nhưng không làm biến đổi sự tạo xương, có rất nhiều thụ thể với calcitonin trên bề mặt hủy cốt bào.
- thích tổn hợp chất nền của xương, cần thiết cho sự khoáng hóa bình thường của xương.000, kích thích sự tổng hợp IGF1 (Insulin like Growth Factor 1) của tế bào xương. - chủ yếu ở thận, có chức năng tương tự PTH, kích thích sự hủy xương, ức chế tổng hợp collagen và chất nền xương. Tuy vậy, vitamin D lại cần cho sự trưởng thành và khoáng hóa bình thường của xương, kích thích sự hấp thu calci ở ruột và có thể tác dụng trực tiếp lên tạo cốt bào. - calci, tăng đào thải calci và phospho ở thận, ảnh hưởng sự chuyển hóa vitamin D và PTH.
- thiết cho sự trưởng thành của mô xương. Trên tạo cốt bào có các thực thể với Oestrogen. Oestrogen còn tác động lên xương thông qua những hormone điều hòa calci (như kích thích sản xuất calcitonin và calcitriol, ảnh hưởng lên việc tiết PHT). Tuy nhiên không có bằng chứng chắc chắn rằng những ảnh hưởng này có vai trò then chốt trong cơ chế bệnh sinh của LX (Raisz và Smith, 1989).
Oestrogen còn tác động lên việc sản xuất những yếu tố tăng trưởng tại chỗ của xương (Insulin like growth factor, cytokines – interleukin 1 (IL_1), prostanglandin E2 (PGE2) (Russel, 1990). Các tác giả đều thấy rõ vai trò của sự 8 thiếu hụt Oestrogen đối với sự mất xương sau mãn kinh. Có một số nghiên cứu đưa ra ý kiến rằng Progesterone có ảnh hưởng lên xương, có thể có tác dụng kích thích tạo xương. Riggs và Melton L.J nêu rằng thiếu hụt Oestrogen là nguyên nhân chính gây LX sau mãn kinh [26].
- thường của xương. Chúng có tác dụng kích thích sự hủy xương, đôi khi dẫn tới LX với biểu hiện GX. Nordin (1984) nêu rằng 60% bệnh nhân bị cường giáp có rối loạn chuyển hóa xương biểu hiện qua các dấu hiệu về sinh hóa và 20% bệnh nhân có khối lượng xương giảm dưới mức bình thường. - thay thế bằng thyroid hormone sau khi cắt tuyến giáp có khối lượng xương bị giảm.
Điều nay được giải thích rằng do liều điều trị thay thế hơi cao đối với bệnh nhân [28].2 - - - TGFβ) - - Factor – PDGF) - tăng trưởng của nguyên bào xơ kiềm tính (base FGF), yếu tố tăng trưởng chuyển dạng β (TGFβ). Bảng 1: Tóm tắt một số yếu tố điều hòa tái tạo mô xương (Wark, 1993) [28] Những yếu tố hệ thống N K - - S ích - - ự thích - - hủy - - xươ Ứ - - ng c chế - - - - S K - - ự ích - - tạo thích - - xươ - ng Ứ - - c chế - 4. Những thông số sinh hóa phản ánh quá trình tạo xương: 4.