CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Khái quát về hệ xương và di căn xương 1. Đặc điểm giải phẫu, sinh lý hệ thống xương Xương người gồm 206 xương lớn, nhỏ liên kết với nhau bởi các khớp tạo thành bộ xương và chia ra (Hình 1. 2- Đốt sống cổ.
6- Xương cánh tay. 7- Đốt sống thắt lưng I. 12- Xương cổ tay. 14 Xương bánh chè.
17- Xương - cổ chân. Hệ xương người phía trước [12] 4 - Các xương trục (hệ xương trục) theo trục thẳng đứng của cơ thể gồm: xương đầu - mặt 22 xương, xương cột sống 26 xương, xương lồng ngực (khung xương lồng ngực) 25 xương. Mô xương có 3 loại tế bào: tạo cốt bào, cốt bào và huỷ cốt bào [14]. Tạo cốt bào: Là những tế bào tạo chất gian bào xương rồi tự vùi mình vào trong đó để trở thành tế bào xương.
Tạo cốt bào hình đa diện hoặc hình trụ, có các nhánh bào tương nối với nhau, xếp thành hàng trên bề mặt các bè xương đang hình thành. Mỗi tạo cốt bào chứa một nhân lớn, hình cầu. Bào tương ưa màu base và chứa nhiều lưới nội bào hạt, nhiều ty thể, bộ Golgy phát triển, hạt vùi glycogen, enzym (Phosphatase kiềm: tham gia làm lắng đọng calci chất căn bản xương). Cốt bào không có khả năng phân chia nhưng có vai trò trong việc duy trì chất nền xương.
Sự chết của tế bào xương dẫn đến sự hấp thụ chất nền xương xung quanh nó. Hủy cốt bào Là những tế bào có kích thước lớn, có nhiều nhân, xuất hiện ở những vùng xương hoặc sụn đang bị phá huỷ. Nhân thường hình cầu, bào tương ưa acid và chứa nhiều tiểu thể (lysosomes), nhiều không bào, ty thể và bộ golgy phát triển. Ở phía tiếp xúc với sụn hoặc xương đang bị phá huỷ, bề mặt tế bào có nhiều vi nhung mao ăn sâu vào chất căn bản xương.
Vai trò của huỷ cốt bào: huỷ cốt bào tiêu huỷ xương hoặc sụn. Huỷ cốt bào chế tiết acid, enzym collagenase và một số enzym ly giải protein khác để tiêu huỷ chất căn bản xương và giải phóng các muối khoáng. Hình ảnh mô bệnh học của xương bình thường (A) tổn thương di căn dạng hủy xương (B) và tạo xương (C) [15]. Màng xương Là một màng liên kết bọc ngoài miếng xương, gồm 2 lớp: - Lớp ngoài: được tạo bởi những bó sợi collagen, ít sợi chun, tế bào sợi và chứa nhiều mạch.
- Lớp trong: dán sát vào xương, lớp này được cấu tạo bởi những sợi collagen hình cung xâm nhập vào chất nền xương, liên kết màng xương với xương gọi là sợi Sharpey và những tế bào sợi, những tiền tạo cốt bào là tiền thân của tạo cốt bào. Lớp trong của màng xương được gọi là lớp tạo xương. Tuỷ xương Tuỷ xương là mô liên kết nằm trong hốc tủy của xương xốp và ống tuỷ của xương dài. Có 4 loại tuỷ: tuỷ tạo cốt, tuỷ tạo huyết, tuỷ mỡ và tuỷ xơ.
- Tuỷ tạo cốt: là mô liên kết có những tiền tạo cốt bào, tạo cốt bào, huỷ cốt bào đảm nhiệm việc xây dựng và phá huỷ xương. - Tuỷ tạo huyết: là mô lưới có nhiều mao mạch kiểu xoang, nằm trong hốc tuỷ của đầu các xương dài và xương dẹt. Trong các lỗ lưới của mô võng là các tế bào máu thuộc các dòng: hồng cầu, bạch cầu đa nhân, tế bào nhân khổng lồ, bạch cầu đơn nhân. - Tuỷ mỡ: màu vàng, được cấu tạo bởi những tế bào mỡ xen lẫn với các đại thực bào, tế bào trung mô kém biệt hoá, tế bào lưới.
- Tuỷ xơ: màu xám, được cấu tạo chủ yếu bởi các tế bào sợi và các sợi collagen. Đặc điểm dịch tễ, giải phẫu bệnh ung thư di căn xương Hệ thống xương là một trong những cơ quan hay bị ung thư di căn nhất và thường gây ảnh hưởng nhiều đến chất lượng cuộc sống của bệnh nhân. Tại Mỹ, hàng năm có trên một triệu ca ung thư mới mắc, trong đó ước tính khoảng 300.000 bệnh nhân ung thư có di căn xương, chiếm từ 30-70% trong tổng số bệnh nhân bị ung thư [16]. Di căn xương có thể gây ra các biến chứng nguy hiểm, thường gặp là gãy xương bệnh lý và chèn ép tủy sống.
Các loại ung thư thường gây di căn vào xương bao gồm ung thư ở các cơ quan như phổi, vú (nữ), tuyến tiền liệt, thận, tuyến giáp, dạ dày.Trong số đó, khoảng 2/3-3/4 bệnh nhân ung thư vú và ung thư tuyến tiền liệt có di căn xương, đối với ung thư phổi, tuyến giáp và ung thư biểu mô tế bào thận thì tỷ lệ di căn xương là 30 – 40%. Di căn xương có thể xảy ra ở bất kỳ xương nào, nhưng thường gặp phải ở các xương có nhiều tủy như: cột sống, xương chậu, xương sườn, xương sọ (chiếm số lượng 70%), xương cánh tay, xương dài ở hai chi chiếm khoảng 10% [2]. Dựa theo đặc điểm hình thái và sinh lý bệnh, tổn thương di căn xương được chia thành 03 loại [17]: - Tổn thương dạng hủy xương: trong trường hợp tổn thương u kích thích sự tạo ra các yếu tố thúc đẩy tế bào hủy xương phát triển và hoạt động. Từ đó dẫn đến sự phá hủy vỏ xương, làm yếu xương và gãy xương bệnh lý.
- Tổn thương dạng tạo xương: thường gặp khi có sự quá phát của các tế bào tạo xương gây nên sự dày đặc nhưng không sắp xếp, phá hoại tổ chức xương dẫn đến làm yếu cấu trúc xương. - Tổn thương dạng hỗn hợp: là trường hợp có cả tổn thương dạng hủy xương và tổn thương dạng tạo xương. Tổn thương di căn xương dạng hủy xương (A) và tạo xương (B)[15]. Sinh lý bệnh của di căn xương * Phân loại tổn thương di căn xương Tổn thương di căn xương được phân loại thành hủy xương (osteolytic), tạo xương (osteoblastic) và hỗn hợp (mixed).
Tổn thương hủy xương có thể gây đau ở mức độ khủng khiếp, gãy xương bệnh lý, tăng canxi máu mức độ nặng đe đọa tính mạng, chèn ép tủy và các hội chứng chèn ép thần kinh khác. Hơn nữa, các tổn thương tạo xương cũng gây đau và gãy xương bệnh lý do chất lượng xương kém được tạo ra bởi các tế bào tạo xương [15]. Thể hủy xương chiếm 80-85% trong di căn xương của ung thư vú và 100% trong đa u tủy. Trong khi đó, tổn thương di căn xương của ung thư tuyến tiền liệt phần lớn là thể tạo xương.
Theo một nghiên cứu của Saad và cộng sự, tiến hành trên 3049 bệnh nhân đa u tủy xương, ung thư vú, tuyến tiền liệt, phổi…cho thấy tỷ lệ biến chứng gãy xương lên tới 43% với bệnh đa u tủy xương, tiếp đến là do ung thư vú, cuối cùng là ung thư phổi và các bệnh ung thư khác (chỉ có 17%) [18]. * Triệu chứng và biến chứng của di căn xương Đau và hạn chế vận động xuất hiện trong khoảng 65-75% bệnh nhân di căn xương. Hơn thế, di căn xương là nguyên nhân phổ biến nhất của đau do ung thư [19]. Cơ chế gây đau bao gồm đau cảm thụ và đau thần kinh.
Đau do cảm thụ là khi các thụ cảm thể đau ở màng trong xương (endostium) 8 bị kích thích bởi các chất trung gian hóa học như prostaglandins, leuko - trienes, chất P, bradykinine, interleukins 1 và 6, endothelins và yếu tố hoại tử khối a (TNF-a). Ngoài ra, đau do cảm thụ còn do màng ngoài xương (per - iostium) bị căng giãn bởi tổn thương di căn xương, hoặc gãy xương [20] [21]. Đau thần kinh xảy ra khi tổn thương ung thư xâm lấn và phá hủy các cấu trúc thần kinh như tủy sống, rễ thần kinh, dây thần kinh ngoại vi và có tính chất đau bỏng buốt, dữ dội hoặc kiểu điện giật [21]. Gãy xương bệnh lý cũng là triệu chứng thường gặp trong di căn xương thể hủy xương.
Ngoài ra, chèn ép tủy sống do di căn xương cột sống là một biến chứng cấp cứu trong thực hành lâm sàng ung thư vì tổn thương thần kinh chỉ hồi phục trong 24- 48h ở thời điểm chẩn đoán. Các triệu chứng báo trước gồm đau khu trú tại cột sống, yếu chi và thường xuất hiện vài tuần hoặc vài tháng [20]. Ngoài ra, một biến chứng chuyển hóa phổ biến nữa trên bệnh nhân di căn xương là tăng canxi máu. Biểu hiện tăng canxi máu thể hiện trên hệ tiêu hóa như buồn nôn, nôn, chán ăn, táo bón, đau bụng; trên thận như tiểu nhiều, khát nước, các dấu hiệu mất nước và các rối loạn về tâm thần [20].
Cơ chế của ung thư di căn vào xương Di căn xương là một quá trình gồm nhiều bước được đặc trưng bởi sự mất liên kết giữa các tế bào, khả năng xâm nhập vào hệ thống mạch máu và sống sót trong quá trình lưu thông, sau đó là bám mạch, thoát mạch và đến các cơ quan, tránh né các phản ứng miễn dịch tại chỗ đồng thời tăng trưởng ở các cơ quan ở xa [22] (Hình 1. Người ta ước tính rằng 3 - 4 x 10 6 tế bào ung thư/gam khối u có thể đến được dòng máu mỗi ngày [23]. Tuy nhiên, chỉ có một số ít các tế bào ung thư đến được mạch máu có các đặc tính sinh học phù hợp để tồn tại và phát triển ở các vị trí xa [24]. Hiểu biết về di căn xương đã cho phép phát triển thêm các phương pháp điều trị mới hiện đang được đánh giá trong các thử nghiệm lâm sàng.
Các bước di căn tế bào ung thư từ vị trí khối u nguyên phát đến xương Chuyển tiếp trung biểu mô (EMT) tạo ra một kiểu hình xâm lấn (mất sự kết dính của tế bào-tế bào, tăng khả năng vận động và suy thoái chất căn bản) cho các tế bào ung thư. Đồng thời ung thư nguyên phát thúc đẩy sự hình thành mạch máu mới, tạo điều kiện cho các tế bào ung thư xâm nhập vào hệ thống tuần hoàn và xâm nhập vào xương [27]. Các tế bào ung thư di căn đến xương bằng hai con đường chính là đường động mạch và tĩnh mạch. Ngoài ra, có thể di căn theo đường bạch huyết hoặc xâm lấn trực tiếp [28].
Trong đó, di căn theo đường mạch máu là chủ yếu. Năm 1940, Batson đã mô tả đám rối tĩnh mạch cột sống. Các tĩnh mạch này không có van nên cho phép dòng máu có sự hồi lưu vào cột sống khi áp lực trong lồng ngực hoặc ổ bụng tăng lên. Điều này lí giải việc di căn ưu thế vào cột sống ở một số loại ung thư, đặc biệt là ung thư vú và ung thư tuyến tiền liệt.
Xương là kho chứa lượng lớn các yếu tố tăng trưởng tại chỗ như TGF-beta, I-LGF 1 (insulin – like growth factor), FGF (fibroblast growth factor).