fisiopatología de las enfermedades oseas

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Cátedra de FisiopatologíaUniversidad Central de VenezuelaFacultad de FarmaciaEscuela de Farmacia

Dr. Ángel Rafael Villasmil C.

Fisiopatología Enfermedades Óseas

• Anatomía Sistema Óseo• Tipos de Huesos• Estructura y Composición• Remodelación Ósea

– Recambio Óseo– Balance Óseo

• Regulación de la Remodelación Ósea– Factores Humorales – Factores no Humorales

• Pruebas de Estudio de Patologías Oseas

• Trastornos del Sistema Esquelético• Osteopenia

– Definición – Tipos

• Generalidades de Articulaciones• Trastornos Articulares

• Artrosis– Definición– tipos

• Artritis– Definición– Tipos

El sistema Óseo Constituido por unidades rígidas denominadas huesos.Características:• Confieren estabilidad al organismo• Junto a músculos y articulaciones permiten

movilidad.• Protegen órganos internos. Se distinguen tres tipos de huesos: • Huesos largos• Huesos planos • Huesos cortos Partes de los huesos• Epífisis. • Diáfisis. • Metáfisis.

HuesosEstructura y composición• Membrana Externa (periostio) – Rica vasos sanguíneos y nervios

• Membrana Interna (endostio) 1. Células:– Osteoblastos– Osteocitos– Osteoclastos

2. Matriz orgánica (sustancia osteoide). – Fibras de colágeno tipo I – Osteocalcina

3. Sales de calcio y fósforo (cristales de hidroxiapatita)

OsteoclastosCélulas gigantes multinucleadas• Especializadas en resorción de hueso• Surgen de precursores de monocitos

*Claves en la remodelación ósea

• Factores de Activación– Hormona Paratiroides (indirecto)– 1,25 (OH) vitamina D IL6, TNF M-CSF– RANK-L / RANK que activa NF

• Factores Inhibición– Calcitonina– La osteoprotegerina (OPG) se une a

RANK- L evita interacción con RANK

*

OsteoblastosCélulas formadoras de hueso• Derivan del mesénquima de

medula ósea. • Activas son altas con Golgi

abundante• Generan la matriz ósea al

secretar:– Osteocalcina– Colágeno tipo 1– Proteoglucanos

• Mineralización en presencia de fosfatasa alcalina– 99% Cristales de hidroxiapatita

"Ca10(PO4)6(OH)2 " y CaCO3

Huesos

Unidad de remodelación Ósea

HuesosMatriz Orgánica• Infancia – fibras orientación irregular

(tipo plexiforme)– Hueso deformable y poco resistente.

• En adultos– fibras se ordenan en paralelo

(tipo laminar) – Hueso mucho más resistente.1. Cortical o compacto: formando

cilindros (Sistemas de Haver's) ocupan región cortical de los huesos.

2. Trabecular o esponjoso: formando tabiques planos o trabéculas.

Huesos

Rev Ortop Traumatol 2001;3:258-265

Remodelación ÓseaProceso de renovación en hueso adultoSustituye continuamente tejido óseo viejo por nuevo.

Ciclo de remodelado Óseo

1. Retracción de osteoblastos en reposo que tapizan superficies óseas

2. Reclutamiento de osteoclastos hacia zona en remodelación

3. Resorción ósea: Activación de osteoclastos que excavan el hueso viejo)

4. Síntesis de sustancia osteoide: Activación de osteoblastos se reubican en cavidad ósea producida y la rellenan en sentido ascendente.

5. Mineralización de sustancia osteoide: osteoblastos depositan minerales sobre sustancia osteoide neoformada.

Remodelación ÓseaCaracterísticas• Se produce simultáneamente en múltiples

unidades de remodelación ósea• 2/3 de superficies óseas accesibles a

osteoclastos corresponden a hueso trabecular

• Recambio óseo.– Volumen de masa ósea que se renueva por

unidad de tiempo.– Depende del número de unidades de

remodelado óseo. – Está relacionado con grado de activación

osteoclástica– Cada año se renueva aproximadamente el

10% del tejido óseo.

Remodelación Ósea• Balance óseo de una unidad de

remodelado.– En la relación entre el volumen de hueso

viejo destruido y el hueso nuevo formado.– En sujetos jóvenes el balance está

equilibrado. – A partir de 30-40 años la cantidad de

hueso neoformado es ligeramente inferior al destruido

Pérdida 0,6 al 0,7 % de masa ósea/añoRev Ortop Traumatol 2001;3:258-265

Remodelación Ósea

200 días

Regulación del Remodelación ÓseaRegulado por factores físicos y humorales. • Factores Físicos

– Estímulos tracción/presión sobre los huesos• Factores humorales

– Hormonales• Paratohormona (PTH) Activación indirecta

de osteoclastos, ↑ Ca++ Sérico. • Calcitonina

(Inhibe osteoclastos/acción osteoblástica)• Vitamina D: ↑absorción intestinal de Ca++ y

P+++ . Acción osteoblástica y Osteoclástica• Estrógenos: Inhiben acción osteoclástica

– No hormonales:• Citocinas inflamatorias, IL-1, IL-6, TNF alfa

Sistema OPG/RANKL /RANK

Vitamina D• 7-dehidrocolesterol se almacenado en la

epidermis• Se convierte a vitamina D (Colecalcíferol) por

la luz ultravioleta (280 a 310 nm)• La hormona activa (1,25 (OH) vitamina D)

tiene lugar principalmente en riñones• PTH incrementa síntesis 1,25(OH) vitamina D• Órganos blanco primarios: intestino y hueso En hueso regula funciones osteoblásticas

(Efecto neto favorece la mineralización)• Deficiencia de vitamina D lleva al raquitismo Estimula Osteoclastos para resorber hueso

por activación vía RANK-L/RANK.• Requerimientos diarios

– 200 UI vitamina D al día hasta 5O años – 400 UJ/día 50 a 70 años – 600 UI/día más de 70 años Deficiencia de Vitamina D causa Osteomalacia o Raquitismo 6m-3años

Calcitonina• Producidas por células C de la tiroides

(<0,1% masa de la tiroides)• Hormona peptidica 32 aa.• Procesamiento diferencial produce péptido

con efecto cardiovascular y neurológico.• Hipercalcemia estimula la liberación de

calcitonina.• Interactúa con receptores en riñón

(asa de Henle) y osteoclastos• Estimula generación AMPc.• Principal función

↓Ca++ sérico.

Estrógenos• La mineralización ósea y prevención de

osteoporosis, requieren estrógeno en hueso.• En mujeres proviene de los ovarios.• En varones se forma dentro de discos epifisarios

a partir de testosterona circulante• Los varones son menos propensos a osteoporosis

que mujeres posmenopáusicas• En mujeres la secreción de estrógeno declina en

la menopausia.• El estrógeno estimula acciones de osteoblastos al:

– Secretan matriz ósea nueva– Producen OPG y regulan osteoclastos

Regulación del Remodelado Óseo

Revista de Posgrado de la Cátedra VIa Medicina UNNE. N° 110 -Noviembre/2001. pp. 1-7

…..

Regulación del Remodelado Óseo

osteoprotegerina (OPG)

X

Regulación del Remodelado Óseo

• Se desconoce cómo se comunican los osteoclastos y osteoblastos para el balance óseo.• Un candidato es RANK-L• El proceso dé remodelado de hueso no necesita en absoluto hormonas• Excepto para asegurar un aporte adecuado de calcio y fosfato. • Los Osteoclastos aislados no responden a PTH ni vitamina D, sin presencia de osteoblastos Las hormonas sistémicas emplean el hueso como fuente de minerales para horneostasis de

calcio extracelular.

Regulación del Remodelado ÓseoHomeostasis del Calcio

1000 mg/ día ≈ (350 mg/ día + 650 mg/ día)

Pruebas Para el Estudio de Patologías Oseas

Estudios de imagen

• Permiten evaluar morfología y densidad del hueso

• Presencia de focos osteoblásticos u osteolíticos

1. Radiografía simple.

• Proporciona imágenes de deformidades y fracturas.

• Valora de forma grosera la densidad ósea.

Pruebas Para el Estudio de Patologías Oseas2. Densitometría ósea. • Valorar la densidad o masa ósea principalmente en:

– columna lumbar– cuello y cabeza de ambos fémures.

• Los resultados se comparan con los de la población normal según la edad y el sexo.

Pruebas Para el Estudio de Patologías Oseas3. Gammagrafía ósea.

• Consiste en administrar V.I un radioisotopo (tecnecio-99m)

• Los huesos lo captan y se realiza lectura en gammacámara

• Proporciona imagen de todo el esqueleto en función de la captación ósea del isótopo.

• Útil para detectar focos osteoblásticos • Remodelación de fracturas • Diagnostico de Enfermedad de Paget

(causada por renovación ósea acelerada, pero defectuosa)

• Diagnóstico en algunos tipos de metástasis óseas

Pruebas Para el Estudio de Patologías Oseas

Estudios analíticos• Calcio sérico• Fósforo sérico• Fosfatasa alcalina• Osteocalcina• Hidroxiprolina urinaria• Determinación de hormonas

– Hormona Paratiroides– Vitamina D

Estudios Histológicos• Biopsia hueso

Patologías Óseas

Osteoporosis

• Osteomalacia / Raquitismo– Enfermedad ósea caracterizada por una mineralización

inadecuada de los huesos. En la infancia se denomina Raquitismo 6m-3 años.

– Causa principal: Deficiencia Vitamina D, Ca++ y P+++

• Enfermedad de Paget– Enfermedad de causa desconocida, se produce por

renovación ósea acelerada y defectuosa, asociada a hipervascularización local de zonas afectadas.

– Frecuencia 1-4% población > 40 años Inglaterra, Estados Unidos , Australia y Europa occidental .

OsteoporosisDefiniciónDisminución de la masa ósea que condiciona:• Mayor fragilidad del hueso• Marcada predisposición a fracturas

ante mínimos traumatismos.

Etiopatogenia• Balance negativo del remodelado óseo

debido a:– Disminución de actividad

osteoblástica– Aumento de actividad

osteoclástica.

OsteoporosisClasificación Osteoporosis primaria.• Asociada a la menopausia en la

mujer • Déficit de estrógenos ocasiona

aumento de actividad osteoclástica ↑IL1, Il6, TNf, vía activación RANK

• Osteoporosis senil rol importante deficiencia 1,25(OH) vitamina D fundamental en activación de osteoblastos.

• Requerimientos diarios– 200 UI/día hasta 5O años – 400 UJ/día 50 a 70 años – 600 UI/día más de 70 años

Osteoporosis Primaria.

Osteoporosis SecundariaOsteoporosis Secundaria• Defectos hereditarios de síntesis de

colágeno• Exceso de corticoides• Hipertiroidismo, Diabetes mellitus• Mieloma Múltiple• Inmovilización• Hiperparatiroidismo

OsteoporosisManifestaciones Clínicas• Fracturas frecuentes – Cadera– Cabeza del fémur– Radio – Vertebrales

• Deformidades Oseas• Micro-fracturas de vertebrales que

generan dolor paravertebral• Disminución progresiva en altura

vertebral y deformidad– Cifosis por acortamiento vertebral

dorsal – Escoliosis desviación lateral

OsteoporosisDiagnóstico• Técnicas de imagen Rx Simple. • Densitometría ósea desviación

densitometría ≥2,5DE • Determinación de PTH• Vitamina D • Hormonas tiroideas ante

sospecha de osteoporosis secundaria.

OsteoporosisTratamiento• Ejercicios físicos regulares• Bifosfonatos• Vitamina D 400-800 UI /día• Calcio 1200-1500 mg/ día• Calcitonina• Hormona Paratiroidea • Estrógenos conjugados• Raloxifeno• Fito estrógenos

ArticulacionesConcepto Estructuras que sirven de unión entre dos o mas huesos vecinos.

Clasificación según su Movilidad:

• Articulaciones inmóviles (sinartrosis). – Sinfibrosis– Sincondrosis

• Articulaciones móviles.– Anfiartrosis (fibrocartilaginosas). Diartrosis (sinoviales).

Estructura de las Articulaciones• Funcionalmente se diferencian dos

unidades con acciones diferentes:

• La Unidad Mecánica– Zonas óseas en contacto con

articulación (Hueso Yuxtaarticular)– Cartílago que recubre hueso adyacente.

(Condrocitos, proteoglicanos, colágeno II)• Unidad Reactiva– Ligamentos y Tendones– Capsula Articular– Membrana Sinovial

( (Vascularizada e Inervada)– Liquido Sinovial

Articulación del Hombro

Pruebas Para el Estudio de las Articulaciones

• Exploración Física– Inspección – Palpación

• Artrocentesis y análisis de líquido sinovial• Estudios de Imágenes

– Rayos X– Tomografía– Resonancia Magnética Nuclear

• Artroscopia

Patologías Articulares• Artrosis• Artritis • Espondiloartritis

– Procesos inflamatorios del eje axial (región vertebral y sacro-ilíaca)

Artrosis DefiniciónEnfermedad caracterizada por degeneración del cartílago articularAfectando principalmente componentes celulares y extracelulares (Unidad Mecánica)

Factores Implicados:• Edad:

– Rara <40 años – >55 años alteraciones radiológicas sugestivas en

50% de la población.• Genéticos• Metabólicos• Bioquímicos• Biomecánicos

Articulaciones mas afectadas: • Manos• Rodillas• Caderas• Columna vertebral

ArtrosisCausas

• Sobrecarga mecánica Relación con microtraumatismos del cartílago que a la larga lesionan.– Obesos (rodilla y de cadera– Deportistas (bailarines de ballet)

• Factores Inflamatorios Articulares Especialmente de carácter crónico.– ↑IL1, TNF. estimulan proteasas y

contribuyen a degenerar el cartílago – Producción secundaria de artrosis.

• Factores genéticos Predominantemente articulaciones interfalángicas en dedos de las manos.

ArtrosisCausas

• Factores Metabólicos. Depósito articular de sustancias metabólicas extrañas (Cristales de ácido úrico) – Provoca reacciones inflamatorias– Conducen a degeneración paulatina del

cartílago.

• Factores endocrinológicos. Artrosis mas frecuente en mujeres – Mujeres postmenopáusicas 2-3

veces mayor que hombres

ArtrosisFisiopatología

1. Factores etiopatogénicos provocan lesión del cartílago

2. Estimula la proliferación de los condrocitos.

3. Desequilibrio entre síntesis y destrucción de la matriz

4. Síntesis de mayor cantidad de matriz extracelular (desordenada y defectuosa)

5. Producción de mediadores proinflamatorios (IL-1 y TNF )

6. Predominio de factores proteolíticos sobre neoformadores de matriz

7. Se condiciona destrucción progresiva de cartílago

8. Pérdida de funcionalidad articular

ArtrosisManifestaciones Clínicas:• Presencia de dolor– Dolor «de tipo mecánico» – Aparece con el movimiento– Desaparece con el reposo articular

• Deformidad articular – Presencia de osteofitos

(neoformación ósea)• Crepitación articular– Roce directo entre superficies óseas

• Limitación de la movilidad articular– Por degeneración del cartílago– Retracción de la cápsula articular.

Artrosis

Artrosis

ArtrosisDiagnóstico• Anamnesis• Examen Clínico

– Articulaciones mas afectadas• Cadera, Rodilla, Articulaciones de la Mano• Vertebras Lumbares y Cervicales

• Radiografía simple – Irregularidad del espacio articular– Esclerosis de superficies óseas subcondrales– Presencia de osteofitos.

• Laboratorio– No se asocia a alteraciones analíticas– Líquido sinovial es normal o muy levemente inflamatorio

Tratamiento• No tiene cura• Tratamiento sintomático• Aines, Corticosteroides intrarticular, Glucosamina• Rehabilitación, Bajar de Peso. American College of Rheumatology 2000 recomienda el uso inicial de Paracetamol

ArtritisDefiniciónTermino que aplica > 100 patologías reumáticasSe caracterizan por procesos inflamatorios que afectan las articulaciones .Principalmente a la Unidad Reactiva

• Si afecta la membrana sinovial se denomina sinovitis.

• Si afecta tendones y ligamentos articulares, se denomina entesitis.

• El progreso inflamatorio crónico termina afectando todos los elementos articulares

De forma general se habla indistintamente de artritis.

Causas de ArtritisAgentes físicos (Seronegativas y Monoartríticas)• Traumatismos.

– Representan una causa frecuente de artritis. – Denominadas artritis o sinovitis traumáticas.

• Microcristales en espacio articular– Depósito de cristales de ácido úrico

(artritis gotosa o gota)– Depósito de cristales de pirofosfato cálcico

(condrocalcinosis o pseudogota)– Se estimula la llegada de leucocitos fagociticos– Liberación de mediadores inflamatorios

• Agentes químicos– Hemartrosis – Efecto irritante de la sangre en la sinovial– Característico de ciertas enfermedades

de la coagulación Ej. Hemofilia

Causas de ArtritisAgentes infecciosos (Seronegativas, Monoartríticas ó Poliartríticas)

• Infección articular por causas Virales ó bacterianas (Artritis Infecciosas).

– Sinovitis bacteriana en solo días pueden destruir la articulación (Consecuencias Irreversibles)

– Generalmente procedentes de focos infecciosos • Cercanos a la articulación • Distantes por vía hematógena.

– Contaminación con patógenos• Procedimientos médicos (artrocentesis) • Heridas penetrantes.

Artritis Infecciosa Viral

B

Causas de ArtritisProcesos Inmunológicos (Seropositivas y Poliartríticas)

• Causa frecuente de artritis• Cualquier edad, pico entre 40-60 años

– Afectan varias articulaciones simultáneamente (poliartritis)

– Factores genéticos e idiopáticos– Asociado a enfermedades autoinmunes

• Artritis reumatoide 0,3-1,5% mujeres• Lupus Eritematoso Sistémico 90%Producción de anticuerpos tipicos:

factor reumatoide , *anti-CCP ,**ANA– Reacción inflamatoria crónica

lesiona articulación– Condiciona importantes deformidades

incapacitantes*anti-CCP: anticuerpo antipéptido ciclico citrulado.**ANA: Anticuerpos anti nucleares

A

Artritis Reumatoide y HLA DR4 y DRB1

ArtritisManifestaciones clínicas• Aumento del volumen articular• Enrojecimiento, calor y dolor local.• Disminución de la movilidad articular

(impotencia funcional y rigidez)• El dolor se manifiesta tanto en reposo

como durante la actividad «Dolor de Tipo Inflamatorio»

• Se pueden acompaña de síntomas sistémicos– Fiebre– Malestar general– Anorexia

• Carácter crónico o recidivante provocan– Deformidades Articulares – Lesiones irreversibles de la

articulación.

Diagnóstico de la ArtritisDiagnóstico• Historia clínica

– Antecedentes– Exploración física

• Estudios Radiologicos– Fase aguda

• Aumento de partes blandas • Aumento del espacio articular

– Artritis de evolución crónica• Lesiones subcondrales del

hueso • Erosiones y geodas articular

•Ecografía articular • Derrame articular• Engrosamiento sinovial• Hipervascularización sinovial

Diagnóstico• Estudios analíticos

• Leucocitosis• Elevación de la velocidad de

sedimentación • PCR (Proteína C reactiva) • Presencia de hiperuricemia• Factor reumatoide 70-80%• anti-CCP• Presencia de anticuerpos antinucleares

(ANA) • Estudio del líquido sinovial.

• Cultivo y tinción Gram• La presencia de microcristales

Tratamiento• Alivio del Dolor (AINES)• Corticoides• MAME (Metotrexato)• Etanercert, Adalimumab, Leflunomida• Reposo Físico y Emocional

Bibliografía

• Stephen Mc Pheee, Fisiopatología de la Enfermedad. Mc Graw Hill 6ta ed. Cap 17.

• Porth’s, Fisiopatología, Panamericana, 7ed. 2007. Unidad XIV, Cap.56,58,59.

• Porth’s, Pathophysiology, 9th ed. Lippincott Williams & Wilkins. 2014. Unit VII Disorders of the Hematopoietic System. Unit. XIV, Cap. 56,58,59.

• Pastrana J García G. Fisiopatología y Patología General Básicas para Ciencias de la Salud. Elsevier 2013 Cap. 13.1-13.2.

ANEXOS

Bomba de Protones e Inhibidores de Bomba de Protones