การเกิดโรคกระดูกพรุนในเด็ก

โรคกระดูกพรุนในวัยเด็กเป็นโรคโครงกระดูกระบบที่มีลักษณะเด่นคือความหนาแน่นแร่ธาตุในกระดูก (BMD) ลดลง โครงสร้างกระดูกผิดปกติ และมีความเสี่ยงต่อการเกิดกระดูกหักจากพยาธิวิทยาเพิ่มขึ้น ซึ่งแตกต่างจากผู้ใหญ่ โรคกระดูกพรุนในเด็กส่วนใหญ่เกิดจากความผิดปกติของการสร้างกระดูกและการปรับโครงสร้างของกระดูกในช่วงที่กระดูกเจริญเติบโตเต็มที่และช่วงที่มีการสร้างมวลกระดูกสูงสุด

1. ลักษณะการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกในวัยเด็ก

การสร้างมวลกระดูกในเด็กเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่ซับซ้อนซึ่งควบคุมโดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยระดับเซลล์ ฮิวมอรัล และกลไก:

• ในระยะการเจริญเติบโตอย่างเข้มข้น กระบวนการสร้างกระดูกจะมีบทบาทสำคัญ ซึ่งจะทำให้โครงกระดูกเติบโตเป็นเส้นตรงและชั้นกระดูกคอร์ติคัลหนาขึ้น
• มวลกระดูกสูงสุดจะถึงช่วงอายุ 18-20 ปี หลังจากนั้นกระบวนการสร้างและสลายกระดูกจะค่อยๆ ดำเนินไปอย่างราบรื่น การหยุดชะงักของกระบวนการเหล่านี้ในวัยเด็กจะขัดขวางการสร้างมวลกระดูกสูงสุดที่เพียงพอ ซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อการเกิดโรคกระดูกพรุน

2. กลไกระดับเซลล์และโมเลกุล

เนื้อเยื่อกระดูกมีการปรับเปลี่ยนรูปร่างอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ของเซลล์สองประเภทหลัก:

• กระดูกอ่อนเป็นเซลล์ที่สังเคราะห์เมทริกซ์อินทรีย์ (กระดูกอ่อน) ที่อุดมไปด้วยคอลลาเจนชนิดที่ 1 และส่งเสริมการสร้างแร่ธาตุของคอลลาเจน
• กระดูกสลายกระดูกเป็นเซลล์ที่มีนิวเคลียสหลายตัวที่ทำหน้าที่ในการดูดซับเมทริกซ์ที่มีแร่ธาตุ

กลไกการก่อโรคหลักในโรคกระดูกพรุนในเด็ก คือ การเปลี่ยนแปลงสมดุลไปสู่การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของเซลล์สลายกระดูกและ/หรือการยับยั้งการสร้างเซลล์สร้างกระดูก

2.1. ระบบ RANK/RANKL/OPG

• RANKL (Receptor Activator of Nuclear Factor κB Ligand) ซึ่งแสดงออกโดยเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์กระดูก กระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์ตั้งต้นของเซลล์สลายกระดูกเป็นเซลล์สลายกระดูกที่ทำงานอยู่
• ออสทีโอโปรเตเจอริน (OPG) ซึ่งผลิตโดยเซลล์สร้างกระดูก เป็นสารยับยั้ง RANKL ตามธรรมชาติ และบล็อกการจับกับตัวรับ RANK บนเซลล์สลายกระดูก
• ในโรคกระดูกพรุน การแสดงออกของ OPG ลดลงและ/หรือการแสดงออกมากเกินไปของ RANKL ซึ่งนำไปสู่การสร้างกระดูกสลายเพิ่มขึ้น

2.2. เส้นทางการส่งสัญญาณ Wnt/β-catenin

• ทางเดินนี้จะกระตุ้นเซลล์สร้างกระดูกและกระตุ้นการสร้างกระดูก
• สารยับยั้งการส่งสัญญาณ Wnt เช่น คอสเตโอเคอรินและ DKK-1 ขัดขวางการสร้างกระดูก ส่งเสริมการเกิดโรคกระดูกพรุน

2.3. กลไกการกระตุ้นด้วยกลูโคคอร์ติคอยด์

• กลูโคคอร์ติคอยด์จะยับยั้งการแบ่งตัวและการแบ่งตัวของเซลล์สร้างกระดูกโดยตรง กระตุ้นให้เกิดอะพอพโทซิส และส่งเสริมการทำงานของเซลล์สร้างกระดูกเป็นเวลานาน
• เด็กที่ได้รับ GCS เป็นเวลานานจะเกิดภาวะกระดูกพรุนจากกลูโคคอร์ติคอยด์ชนิดรอง

3. การควบคุมฮอร์โมนในการเผาผลาญของกระดูก

ในวัยเด็ก การควบคุมฮอร์โมนมีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคกระดูกพรุน:

• เอสโตรเจนและแอนโดรเจนกระตุ้นการสร้างกระดูก ยับยั้งการตายของเซลล์ออสทีโอบลาสต์ และยับยั้งการทำงานของออสทีโอคลาสต์ ภาวะพร่องฮอร์โมนเพศชายหรือภาวะวัยแรกรุ่นล่าช้าของฮอร์โมนทั้งสองชนิดนี้ทำให้ความหนาแน่นของมวลกระดูก (BMD) ลดลง
• ฮอร์โมนพาราไทรอยด์ (PTH) ในความเข้มข้นทางสรีรวิทยาจะกระตุ้นการสร้างกระดูก (ผลทางอนาโบลิก) แต่ในภาวะต่อมพาราไทรอยด์ทำงานมากเกินไป จะทำให้การสลายกระดูกเพิ่มขึ้น
• วิตามินดีและแคลเซียมช่วยให้กระดูกอ่อนมีแร่ธาตุเพียงพอ แต่การขาดวิตามินดีและแคลเซียมจะส่งผลให้เกิดภาวะสมดุลของแคลเซียมและภาวะกระดูกอ่อน

4. การจำแนกประเภทของโรคกระดูกพรุนในเด็กตามสาเหตุ

• โรคกระดูกพรุนชนิดปฐมภูมิ (ไม่ทราบสาเหตุ):
  • โรคกระดูกพรุนในเด็กที่ไม่ทราบสาเหตุเป็นโรคหายากที่ไม่ทราบแน่ชัด โดยมักแสดงอาการในช่วงก่อนวัยแรกรุ่น
  • กระดูกพรุนเป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมของคอลลาเจนประเภทที่ 1
• โรคกระดูกพรุนรอง:
  • โรคต่อมไร้ท่อ (ฮอร์โมนเพศชายต่ำ, ไทรอยด์ทำงานมาก, คอร์ติซอลทำงานมาก)
  • ภาวะเคลื่อนไหวร่างกายไม่ได้เรื้อรัง (สมองพิการ กระดูกสันหลังบาดเจ็บ)
  • ยา (กลูโคคอร์ติคอยด์, ยากันชัก)
  • โรคอักเสบเรื้อรัง (โรคข้ออักเสบเรื้อรังในเด็ก, โรคซีลิแอค)

5. การเปลี่ยนแปลงทางจุลภาคสถาปัตยกรรมในเนื้อเยื่อกระดูก

เมื่อเด็กเป็นโรคกระดูกพรุน จะเกิดอาการดังนี้

• กระดูกเปลือกบางที่มีรูพรุนหลายจุด
• การลดลงของกระดูกทราเบคูลา: ทราเบคูลาจะบางลงและกระจัดกระจาย จำนวนและการเชื่อมต่อลดลง ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความแข็งแรงเชิงกลของกระดูก

บทสรุป

พยาธิกำเนิดของโรคกระดูกพรุนในเด็กมีองค์ประกอบหลายอย่าง รวมถึงการหยุดชะงักของปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ (เซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สลายกระดูก) การควบคุมฮอร์โมน และเส้นทางการส่งสัญญาณระดับโมเลกุล ประเด็นสำคัญคือการหยุดชะงักของกระบวนการสร้างและปรับเปลี่ยนโครงสร้างของกระดูกในช่วงที่ร่างกายเจริญเติบโตเต็มที่ ซึ่งขัดขวางไม่ให้มวลกระดูกเพิ่มขึ้นสูงสุด ภาวะนี้จำเป็นต้องได้รับการวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆ และการแก้ไขอย่างทันท่วงที เนื่องจากโรคกระดูกพรุนในวัยเด็กเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดกระดูกหักจากภาวะกระดูกพรุนอย่างมีนัยสำคัญ และมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคกระดูกพรุนในวัยผู้ใหญ่

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]