Роль роста в развитии костного скелета

Роль роста в развитии костного скелета
Cyrus Cooper
Остеопороз – это заболевание скелета, характеризующееся низкой массой кости и патологическим
изменением микроархитектуры костной ткани, следствием чего является повышенная хрупкость кости и
склонность к переломам. Кумулятивная встречаемость перелома в возрасте 50 лет составляет около 50%
среди женщин и 20% среди мужчин европеоидной расы. Хотя большая часть усилий в профилактике
перелома направлена на замедление скорости возрастной потери костной массы и уменьшение частоты и
степени тяжести травм среди пожилых людей, появляется все больше фактов, свидетельствующих о том, что
пиковая масса кости – это важный показатель прочности кости во время более поздних периодов жизни.
Нормальные показатели роста скелета были подробно изучены в кроссоверных и длительных
исследованиях. Было подтверждено, что для мальчиков характерно более высокое содержание минералов в
кости, тогда как у девочек больше объемная плотность кости. Более того, существуют различия между
пиковой скоростью увеличения роста и увеличением содержания минералов в кости у представителей обоих
полов. Пубертатный период - это время, в течение которого объемная плотность, по всей видимости,
возрастает как в аксиальных, так и периферических частях. Многие факторы влияют на накопление
минералов в кости в период детства и в пубертатный период, включая наследственность, пол, диету,
физическую активность, эндокринный статус и спорадические факторы риска, такие как курение сигарет.
Меры, позволяющие максимизировать накопление минералов в кости, особенно такие, как увеличение
физической активности и обеспечение поступления адекватного количества кальция с пищей, вероятно,
определяют степень риска переломов в последующие периоды жизни.
Хотя есть данные, позволяющие предполагать, что пиковая масса кости является наследуемым
признаком, современные генетические маркеры могут объяснить только небольшую часть вариабельности в
массе кости или риске переломов у разных индивидуумов. Также появляется все больше информации,
позволяющей утверждать, что на риск перелома можно воздействовать посредством экологических
факторов во время внутриутробного развития или в раннем постнатальном периоде жизни, что изменяет
характер траектории роста скелета и накопления минералов. Относительно высокая скорость накопления
минералов в этот период, наряду с пластичностью развития скелета в период внутриутробного развития,
создает возможности для глубоких взаимодействий между геномом и первичной средой на этом этапе
жизни; это один из примеров широко распространенного
12
WBBMC в детстве (кг)
Содержание в организме матери25(OH)-витамина D (нг/мл)
(p=0.02)
Кальций в
позвоночнике
(ммоль/л)
(p=0.08)
Рис. 1. Взаимосвязь между статусом матери по содержанию 25(OH)-витамина D, кальция в позвоночнике и
WBBMC в детстве.
феномена (пластичности в процессе развития), позволяющего одному генотипу проявляться в различных
физиологических или морфологических состояниях в ответ на различные условия окружающей среды,
преобладающие во время развития. Самые важные процессы происходят в критический период, во время
которого система является пластичной и чувствительной к влияниям среды, после чего происходит утрата
этой пластичности и стабилизация функциональных способностей.
Доказательством того, что риск остеопороза может быть изменен указанным способом, являются
результаты четырех групп исследований: (1) эпидемиологических исследований, показывающих, что
пациенты, имевшие при рождении низкий вес, рост на первом году жизни был подвержен колебаниям,
имеют значительно более низкие показатели размера кости и содержания минералов в 60-75 лет; (2)
исследования, проведенные в когортах, показывающие, что более низкие траектории роста в период детства
связаны с увеличенным риском перелома бедра среди таких мужчин и женщин; (3) детальные
физиологические исследования эндокринных систем, программирование которых представляется
возможным, показали, что вес при рождении и рост в период младенчества изменяют функциональные
параметры соотношения GH/IGF-1, и ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники; а также (4) исследования,
посвященные изучению питания, телосложения и образа жизни беременных женщин, где проводилось
сопоставление этих параметров с костной массой новорожденных. В ходе таких исследований были
выявлены многие важные определяющие факторы снижения интенсивности накопления минералов в
костной ткани плода (курение матери, низкие запасы жира и дефицит витамина D в организме матери,
интенсивные нагрузки, связанные с подъемом тяжестей в последнем триместре беременности).
Контрольные исследования, где проводился мониторинг пациентов, участвовавших в рандомизированных
контролируемых исследованиях по изучению применения добавок с витамином D в период младенчества,
позволяют предположить, что применение таких добавок создает преимущества для организма ребенка в
пубертатном периоде и в период юношества.
13
Эти данные позволяют предположить, что недостаточное питание и другие неблагоприятные факторы,
воздействующие в период внутриутробного развития или сразу после рождения, оказывают долговременное
влияние на структуру тела, физиологию и метаболизм, который, в свою очередь, может оказывать
независимое воздействие на риск переломов, связанных с развитием остеопороза, в более поздние периоды
жизни.
14