Bone remodeling in osteoporosis: theoretical aspects

Abstract

Rezumat. Introducere. Osteoporoza este considerată o problemă globală, silențioasă din punct de vedere clinic, ce este inclusă în lista bolilor asociate cu îmbătrânirea populației de către Organizația Mondială a Sănătății. Conform estimărilor efectuate în 27 de țări europene, prevalența osteoporozei la persoanele cu vârsta mai mare de 50 de ani a fost de 6,6% la bărbați și 22,1% la femei. La nivel mondial, prevalența osteoporozei la femei a fost raportată a fi de 23,1%, iar la bărbați – 11,7%. Un risc mai mare de a dezvolta boala îl au femeile albe și asiatice, în speciale femeile în perioada menopauzei din cauza modificărilor hormonale specifice acestei perioade. Material și metode. Pentru acest studiu au fost utilizate bazele de date PubMed, Hinari, Google Scholar. Căutarea s-a axat pe articole de cercetare, rapoarte, ghiduri și liste de referințe. Au fost analizate doar publicațiile complete și în acces deschis. Cuvintele cheie au fost introduse în limba română, engleză, franceză și rusă: „osteoporoză”, „remodelare osoasă”, „densitate minerală osoasă”. Perioada de referință – ultimii zece ani. Rezultate. Osul este un țesut complex organizat să ofere organismului o multitudine de funcții, dintre care două mai importante. Prima funcție este cea metabolică, de rezervă umorală pentru calciu, fosfor și magneziu, cealaltă funcție este structurală, de formare a scheletului antrenat în locomoție și protecție a organelor vitale. Sistemul osos se remodelează și se reînnoiește în mod continuu datorită proceselor de formare osoasă și resorbție osoasă. Remodelarea osoasă are loc permanent în orice moment și în orice loc a scheletului în centrele multicelulare de bază. Un ciclu ce are loc într-un centru multicelular de bază este egal cu 0,05 mm3 de țesut osos nou înlocuit. Homeostazia scheletului este menținută în condiții fiziologice printr-un echilibru al producției și resorbției osoase. Această ajustare este alterată în circumstanțe patologice sau fiziologice de timp în favoarea resorbției osoase mediate de osteoclaste. Ca urmare, la persoanele în vârstă există o scădere generală a osului în timp. Bilanțul negativ de calciu rezultat din scăderea aportului alimentar, reducerea absorbției și compromiterea funcției renale reduce activarea vitaminei D și absorbția calciului din intestin. Deficitul de estrogen este desigur, un alt factor critic responsabil pentru creșterea resorbției osului atât la bărbați, cât și la femei. Pentru ambele sexe, apare pierderea osoasă imediat după atingerea masei osoase maxime; cu toate acestea, acest proces accelerează după menopauză la femei și după vârsta de 70 de ani bărbați. Organizația Mondială a Sănătății definește osteoporoza bazându-se pe măsurarea densității minerale osoase (DMO). Această măsurare este exprimată ca un scor T, care compară DMO a unei persoane cu media DMO de vârf a unui adult tânăr sănătos de același sex. Conform OMS, osteoporoza este diagnosticată atunci când scorul T este -2.5 sau mai mic. Aceasta înseamnă că DMO a persoanei este cu 2.5 deviații standard sub media unui adult tânăr. Concluzii. Studierea procesului de remodelare osoasă, a mecanismelor fiziopatologice favorizează o percepere mai amplă a osteoporozei, astfel metodele de prevenție și diagnosticare precoce pot contribui la ameliorarea acestei probleme globale cu impact economic.

Summary. Introduction. The World Health Organization has listed osteoporosis as a disease that is associated with population ageing and is considered a global, clinically silent problem. According to estimates from 27 European countries, the prevalence of osteoporosis in people over 50 was 6.6% in men and 22.1% in women. Worldwide, the prevalence of osteoporosis in women was reported to be 23.1% and 11.7% in men. White and Asian women are at higher risk of developing the disease, especially women in menopause due to hormonal changes. Material and methods. PubMed, Hinari, Google Scholar databases were used for this study. The search focused on research articles, reports, guidelines and reference lists. Only complete and open access publications were analyzed. Keywords were entered in Romanian, English, French and Russian: "osteoporosis", "bone remodeling", "bone mineral density". Reference period - last ten years. Results. Bone is a complex tissue organized to provide the body with a multitude of functions, two of which are particularly significant. The first function is metabolic, as a humoral reserve for calcium, phosphorus and magnesium; the other is structural, forming the skeleton for locomotion and protecting vital organs. The osseous system is continuously remodeled and renewed by the processes of bone formation and bone resorption. Bone remodeling takes place permanently at any time and at any place of the skeleton in the basic multicellular centers. One cycle occurring in a multicellular core center is equal to 0.05 mm3 of newly replaced bone tissue. Skeletal homeostasis is maintained under physiological conditions by a balance of bone production and resorption. This adjustment is altered under pathological or physiological circumstances over time in favor of osteoclast-mediated bone resorption. As a result, in the elderly there is a general decrease of bone over time. The negative calcium balance resulting from decreased dietary intake, reduced absorption and compromised renal function reduces vitamin D activation and calcium absorption from the gut. Estrogen deficiency is of course another critical factor responsible for increased bone resorption in both men and women. For both sexes, bone loss occurs immediately after reaching maximum bone mass; however, this process accelerates after the menopause in women and after the age of 70 in men. The World Health Organization (WHO) defines osteoporosis based on the measurement of bone mineral density (BMD). This measurement is expressed as a T-score, which compares an individual's BMD to the average peak BMD of a healthy young adult of the same sex. According to the WHO, osteoporosis is diagnosed when the T-score is -2.5 or lower. This means that the individual's BMD is 2.5 standard deviations below the young adult mean. Conclusions. The study of bone remodeling process and pathophysiological mechanisms can lead to a more comprehensive understanding of osteoporosis, which can lead to improvements in this global problem with economic impact through prevention and early diagnosis.