Kauli un noveco

1
(No Transcript)
2
Kauli un novecošana

• Dr. Signe Zelca

3
Kauls ka organs

• Kauls dinamisks organs ar sarežgitam mehaniskam
  un homeostatiskam funkcijam,darbojas daudzi
  metaboliski aktivi audi
• Novecojot - zud lidzsvars starp funkcionalam
  vienibam, kompoziciju un funkciju
• Atrastas daudzas lidzibas starp kaula novecošanu
  un osteoporozes attistibu
• Abos gadijumos pamata ir kaula masas reducešana,
  deficits un luzumu attistibas bistamiba
• (Clarke, B. and Khosla, S. (2010) Physiology of
  bone loss. Radiol Clin North Am 48 483495.)

4
Kaula pamatsastavs

• Kaula satavs
• ? 70 mineralvielas (kalcija hidroksiapatits,
  fosfors), 22 proteins (95 I tipa kolagens), 5
  proteinglikans, 3 udens
• Kaulu iedalijums
• kompaktais/kortikalais -75 no visiem kauliem,
  veic mehanisko un protektivo funkciju, (struktura
  10 porainiba)
• Porainais/trabekularais - 25 no visiem kauliem,
  galvenais kalcija metabolisma avots,(struktura
  50-95 porainiba)
• (Kelleys textbook of rheumatology. 8t
  ed. Philadelphia, Pa,Saunders Elsevier 2009, p
  1360)

5
Primarie kaulaudi

• Embija skelteta buvets no primarajiem kaulaudiem
  (rupjškiedrainie vai retikulofibrozie kaulaudi)
• Tie attistas atrak, strukturali ir mazak
  sakartoti, metaboliski aktivaki
• 4 5 gadu vecuma tos nomaina sekundarie kaulaudi
  (sakums 1,5 gadu vecuma sakot bernam staigat)
• Pieaugušam cilvekam tie saglabajas - paradoties
  no jauna kaula retas veidošanas procesa,
  sadzistot kaulaudiem, ka ari cipslu
  piestiprinašanas vietas, kaula augšanas platnites
  un galvaskausa plakano kaulu malas
• (Kelleys textbook of rheumatology. 8t ed.
  Philadelphia, Pa,Saunders Elsevier 2009, p 1360)

6
Sekundarie kaulaudi

• Kompaktais un spongiozais kauls jeb sekundarais,
  (platnainais jeb laminarais) kauls nomaina
  primaro kaulu no 5 gadu vecuma
• Pieaugušam cilvekam kompaktais kauls ir 80 no
  kaulu masas
• Kompaktas kaulaudu masas sastava ir 70
  mineralais komponents, kurš novecojot, mainas
  dinamika notiek mineralizacijas pakapes
  pieaugums un kolagena koncentracijas
  pazeminašanas
• (Kelleys textbook of rheumatology. 8t ed.
  Philadelphia, Pa,Saunders Elsevier 2009, p 1360)

7
Kaula vieniba

• Kaula vielmainas pamata pašregeneracijas
  process remodelešanos
• Remodelešanas (parbuve) - process, kur notiek
  veca kaula noarde un ta vieta jauna,pilnvertiga
  kaula izveide, darbojoties osteoklastu un
  osteoblastu grupai - kaula metabosliska vieniba -
  BMU (Bone metabolic unit)
• Lidz novecošanai BMU pamata stingri noteikta
  lidzsvarota osteoblastu un osteoklastu sadarbiba
• (Clarke, B. and Khosla, S. (2010) Physiology of
  bone loss. Radiol Clin North Am 4883495.)

8
Kaula mineralizacijas cikls
9
Kaula remodelešanas

• Norit nepartraukti, norit visa dzives laika
• Pieaugušajam cilvekam gada laika nomainas videji
  10 kaulu masas,ik pec 10 sekundem rodas jauns
  remodelešanas pereklis
• Vienlaicigi darbojas 2 miljuni BMU
• Remodelešanas uzdevumi kalcija homeostazes
  regulacija un kaulaudu atjaunošana
• (Clarke, B. and Khosla, S. (2010) Physiology of
  bone loss. Radiol Clin North Am 48 483)
• (Khosla, S. and Riggs, B. (2005) Pathophysiology
  of age-related bone loss and osteoporosis.
  Endocrinol Metab Clin N Am 34 10151030)

10
(No Transcript)
11
Kaula remodelešanas kaulam novecojot

• BMU koncentrejas noteikta kortikala kaula virsmas
  vai trabekulas rajona kaula remodelešanas
  rajona,kur sakas kaulaudu erozija
• Pieaugot vecumam, kaulu remodelešanas reducejas,
  radot negativu kaulu bilanci BMU
• Rezultats kortikala slana planums, pieaug ta
  porainiba, zud trabekulara saistiba un pieaug
  trabekulu trauslums
• Svarigakie remodelešanas ietekmejošie faktori
  aprites temps, kaulu masas pikis, ta lielums
• (Clarke, B. and Khosla, S. (2010) Physiology of
  bone loss. Radiol Clin North Am 48 483)

12
(No Transcript)
13
KMB dažados dzives periodos

• Nepietiekams KMB

• Menopauze un estrogenu deficits

• Fetalie un neonatalie
• faktori

• Novecošanas efekti

Zems KMB

• Genetiskie faktori
• Uzturs un dzivesveids

14
Kaulaudu zudums

• Nenoveršamas novecošanas fiziologiskas sekas
• Fiziologiska hipogonadisma un vecaka gadagajuma
  cilveku sekundara hiperparatireoidisma kopums
• Sakas aptuveni 30 gadu vecuma, turpinoties visu
  dzivi, krasak izteikts 4 gadus pirms menopauzes
  un menopauze
• Aprekinats dzives laika sieviete zaude 50
  trabekulara un 35 kortikala kaula masas
• (Duque, G. and Troen, B. (2008) Understanding the
  mechanisms of senile osteoporosis new facts for
  a major geriatric syndrome. J Am Geriatr Soc 56
  935941.)

15
Kaulaudu zudums celularaja limeni

• Identificetas divas zuduma formas
• Kaula remodelešanas vienibu palielinašanas uz
  kaula virsmas, kuras ir daudz vieglak paklautas
  rezorbcijai veidojas trabekulu perforacijas
• BMU remodelešanas disbalanss katra vieniba
  prevale kaulu noarde, veidošanas samazinata
  kauls klust parak elastigs, pastiprinatu
  deformejas un luzt pie ikdieniškas slodzes
• Sievietem raksturigs ir trabekularas
  perforacijas, bet viriešiem - trabekulara
  retinašana
• (Khosla, S. and Riggs, B. (2005) Pathophysiology
  of age-related bone loss and osteoporosis.
  Endocrinol Metab Clin N Am 34 10151030)

16
Kaula zuduma mehanismi

• Dzimumhormonu deficits
• Sekundarais hiperparatireoidisms
• Izmainas kaulu smadzenes
• Kustibu nozime
• Citi faktori
• Kaula remodelešanas un formešanas izmainas
• (Raisz, L. and Rodan, G. (2003) Pathogenesis of
  osteoporosis. Endocrinol Metab Clin North Am 32
  1524.)
• (Duque, G. and Troen, B. (2008) Understanding the
  mechanisms of senile osteoporosis new facts for
  a major geriatric syndrome. J Am Geriatr Soc 56
  935941.)

17
I. Dzimumhormonu deficitsKaula zuduma mehanisms
sievietem

• Kaula masas zudums sievietem menopauze olnicu
  funkciju izsikuma rezultats - ESTROGENU deficits
• Krasi mainas estradiola,estrogena, testosterona
  limenis
• Kaula rezorbcijas pieaugums menopauze 90, bet
  kaula formešanas atrums tikai 45
• Straujais kaulu masas zuduma sekas kalcija
  parvietošanas ekstracelullaraja telpa, pieaug
  hiperkalciemija,kompensatori pieaug kalcija
  ekskrecija nieres,samazinas kalcija uzsukšanas
  zarnas
• Sekme sekundara hiperparatireoidisma attistibu

18
RANKL RANK sistema

• Osteoklastu aktivacijas palaidejmehanisms RANKL
  receptoru aktivacija osteoblastu prekursoru
  šunas, T un B limfocitos
• RANKL saistišanas ar RANK osteoklastu rindas
  šunas
• RANKL- RANK sistemas neitralizetajs
  osteoprotegerins (OPG)- osteoblastu sintezes
  produkts
• RANKL- RANK sitemas aktivacijas rezultats
  osteoklastu aktivacija un kaulaudu noarde

(Eghbali-Fatourechi, G., Khosla, S., Sanyal, A.,
Boyle, W., Lacey, D. and Riggs, B.L. (2003) Role
of RANK ligand in mediating increased bone
resorption in early postmenopausal women. J Clin
Invest 111 12211230.)
19
RANKL RANK sistemas aktivacija
20
Estrogenu ietekme uz kaulu masu

• Pieradita estrogenu nomacoša ietekme - RANKL
  receptoru aktivacijas nomakšana osteoblastu
  prekursoru šunas, T un B limfocitos
• Estrogenu ietekme notiek papildus citokinu
  produkciju osteoblastos vai kaulu smadzenu
  mononuklearajas šunas,kas module osteoklastu
  aktivitati
• In vivo un in vitro modelos pieradita IL1, IL6,
  TNFa faktoru loma ka veicinošiem mediatoriem
  kaulu masas zudumam estrogena deficita stavoklos
• (Slemenda, C., Longscope, C., Peacock, M., Hui,
  S. and Johnston, C. (1996) Sex steroids, bone
  mass and bone loss. A prospective study of pre-,
  peri-, and postmenopausal women. J Clin Invest 1
  1421)
• (Eghbali-Fatourechi, G., Khosla, S., Sanyal, A.,
  Boyle, W., Lacey, D. and Riggs, B.L. (2003) Role
  of RANK ligand in mediating increased bone
  resorption in early postmenopausal women. J Clin
  Invest 111 12211230.)

21
Estrogenu ietekme uz kaulu masu

• Zudot estrogeniem,to ietekmei uz kaulu sistemu
  sakas atra kaulu masas zuduma faze, kas ilgst 4-8
  gadus
• Veicina prokolagena sintezi osteoblastos,
  veicinot to dzivildzi un samazinot to apoptozi
• Estrogeni stimule TGFb sekreciju osteoblastos-
  tas veicina osteoklastu apoptozi
• (Slemenda, C., Longscope, C., Peacock, M., Hui,
  S. and Johnston, C. (1996) Sex steroids, bone
  mass and bone loss. A prospective study of pre-,
  peri-, and postmenopausal women. J Clin Invest 1
  1421)

22
Kaulu masas zudums viriešiem

• Norit daudz lenak, ar vecumu saistitais
  hipogonadisms attistas daudz retak
• Dzimumhormonu deficits nav noteicošais kaulu
  masas zuduma celonis viriešiem
• Nav kritiska, atra kaulu masas zuduma perioda pec
  50 gadu vecuma
• Musdienu petijumi pierada, ka estrogenu deficits
  ir daudz svarigaks kaulu masas zuduma, neka
  testosterona deficits
• (Sanyal, A., Hoey, K., Mödder, U., Lamsam, J.,
  McCready, L., Peterson, J. et al. (2008)
  Regulation of bone turnover by sex steroids in
  men. J Bone Miner Res 23 705714)
• (Khosla, S., Amin, S. and Orwoll, E. (2008a)
  Osteoporosis in men. Endocr Rev 29 441464.)

23
II. Sekundarais hiperparatireoidisms

• Sekme kalcija un D vitamina deficits
• Zema 25(OH)D vitamina koncentracija veicina 1,25
  (OH)2D sekreciju un kalcija absorbciju, tas
  sekundari sekme PTH sekreciju
• D vitamins- svariga komponente osteoblastogenezei
  un kaulu formešanas
• Pieaugot PTH limenim,lai nodrošinatu pietiekamu
  kalcija limeni asinis, tiek aktiveti osteoklasti,
  kas sekme primaru kaula zudumu
• Hronisks kalcija deficits savukart samazina ta
  uzsukšanos zarnas
• Lips, P. (2007) Vitamin D,calcium deficiency and
  secondary hyperparathyroidism in the elderly
  Consequences for bone loss and fractures and
  therapeutic implications. Endocr Rev 22 477501.

24
Sekundarais hiperparatireoidisms
25
III. Izmainas kaulu smadzenes

• Pieradita tauku pastiprinata uzkrašanas kaulu
  smadzenes novecojot
• Notiek neatkarigi no estrogenu limena asinis,
  sakums 30- 40 gadu vecuma
• Maina notiek mezenhimalo cilmes šunu limeni
  novecošanas rezultata adipocitogeneze sak dominet
  par osteoblastogenezi
• Adipociti inhibe osteoblastu aktivitati
• Senilo osteoporozi nereti deve par lipotoksiskas
  slimibas paveidu
• (Verma, S., Rajaratnam, J., Denton, J., Hoyland,
  J. and Byers, R. (2002) Adipocytic proportion of
  bone marrow is inversely related to bone
  formation in osteoporosis. J Clin Pathol 55
  693698.)
• (Shen, W., Chen, J., Punyanitya, M., Shapses, S.,
  Heshka, S. and Heymsfield, S. (2007) MRI measured
  bone marrow adipose tissue is inversely related
  to DXA-measured bone mineral in Caucasian women.
  Osteoporos Int 18 641647.)
• Rosen, C. and Bouxsein, M. (2006) Mechanisms of
  disease Is osteoporosis the obesity of bone? Nat
  Clin Pract Rheumatol 2 3543.

26
IV. Kustibu nozime

• Samazinata fiziska aktivitate un mehaniska
  slodze- svarigs faktors kaulu masas zudumam
• Samazinas OPG sinteze osteoblastos
• Pieaug RANKL, IL1,IL6, THF sinteze
• Tiek stimuleta osteoklastu diferenciacija un
  aktivitate
• Mehaniska slodze veicina kaulu masas pieaugumu un
  spej mazinat kaulu masas zudumu augšstilba kaula
  kaklina un muguras skriemelos par 1
• (Wolff, I., Croonenborg, J. V., Kemper, H.,
  Kostense, P. and Twisk, J. (2006) The effect of
  exercise training programs on bone mass
  a meta-analysis of published controlled trials in
  pre and post-menopausal women. Osteoporos Int 9
  112)

27
V. Citi faktori

• Vitamina D deficits
• Kalcija nepietiekamiba
• Ar vecumu saistits augšanas hormona sintezes
  amplitudas un frekvences samazinajums
• Androgenu sintezes samazinajums virsnieres-DHEA
  par 80
• Leptins inhibe osteoblastu aktivitati caur
  hipotalamisko sistemu (Thomas, T., Gori, F.,
  Khosla, S., Jensen, M., Burguera, B. and Riggs,
  B. (1999) Leptin acts on human marrow stromal
  cells to enhance differentiation to osteoblasts
  and to inhibit differentiation to adipocytes.
  Endocrinology 140 16301638)
• Serotonina loma (Yadav, V., Oury, F., Suda, N.,
  Liu, Z., Gao, X., Confavreux, C. et al. (2009) A
  serotonin-dependent mechanism explains the leptin
  regulation of bone mass, appetite, and energy
  expenditure. Cell 138 976989)

28
Muskulu masas izmainas novecojot

• Muskulu masas fiziologiska zuduma sakums 30
  gadu vecums
• No 30 gadiem ik gadu zud 1 -2 kopeja muskulu
  masa, bet tauku masas pieaug 0,2-0,8 kg/ gada
• Muskulu speka ietekmejošie faktori novecojot
  muskulu škersgriezuma (muskulu masas), muskulu
  škiedru skaita samazinašanas un motoro vienibu
  inervacijas pavajinašanas
• (Brown M., Hasser E. Complexity of age related
  change in skeletal muscle/Gerontol A Biol Sci Med
  Sci. 2001., 51-117)

29
Sakropenija

• Sakropenija (sacropenia)(no grieku valodas-
  kermena trukums)- tiek apzimets kermena masas
  zudums novecojot
• I. Rozenbergs (ASV) to precizi define
  1989.gada,R. Rubenhofs to define ka organisma
  novecošanas process un sekas
• Galvenais mehanisms anaboliskas un kataboliskas
  reguletajsistemas disbalanss, izmainoties muskulu
  un tauku masu attiecibam
• Ietekmejošie faktori genetiskie faktori,
  testosterona, STH un insulina sekrecijas izmainas
  novecojot
• (Rosenberg I.H. Summary comments./ Am J. Clin.
  Nutr -1989., 1231-1233.)

30
Muskulu masas zuduma mehanismi

• Straujak samazinas II. tipa jeb atras muskulu
  škiedras
• Celonis satelitšunu (mononuklearas šunas,
  atrodas starp muskuliem) skaita samazinašanas
  novecojot
• Tas tiek aktivizetas traumu vai trenina rezultata
  ar uzdevumu saglabat muskulškiedru
• Samazinas nervu impulsu intensitate, lidz ar to
  kustiba netiek iesaistitas visas motoras vienibas
• Muskulu speka zudums videji 30- 40 novecojot
• (Roubenoff R., Hughes V.A., Sacropenia Current
  Concepts / Gerontol A Biol. Sci- 2000., Dec, M
  716 724)
• (Verdijk L.B.,Koopman R., Satellite cell concept
  is specificially reduced in tipe II sceletal
  muscle fibers in the eldery/ Am J. Physiol.
  Endocrinol. Metab 2007., Jan, 292)

31
...Cilveks vel arvien ir jauns, kamer spej
macities, smaidit,apgutjaunus ieradumus un
paciest iebildumus. A. Ebnere - Ešenbaha
32
(No Transcript)