Osteopetrosis

Остеопетроз – це термін, який вживається для опису ряду хвороб, при яких збільшується кісткова маса. При найважчій формі діагноз встановлюється дітям незабаром після народження, в інших же випадках – лише в дорослому віці, часом, як випадкова знахідка при рентгенологічному обстеженні з приводу перелому. Вважається, що всі форми остеопетрозу зумовлені порушенням функції спеціальних клітин кісткової тканини - остеокластів.

Всі перераховані цілі досягаються шляхом скоординованої діяльності клітин, які називаються остеокластами та остеобластами. Остеобласти будують кістки, використовуючи кальцій і фосфати (разом із іншими речовинами) у якості будівельних блоків. Їхня активність урівноважується остеокластами, великими клітинами, утвореними внаслідок злиття декількох менших клітин. Результатом такого злиття є утворення у клітині множинних ядер (центральної частини клітини, де містяться гени).

Остеокласти утворюються із клітин, які продукуються кістковим мозком і переміщуються до кістки – ось чому трансплантація кісткового мозку використовується при лікуванні важких форм цього захворювання у дітей. Сформовані, вони міцно прикріплюються до ділянки кістки і вивільняють речовини, які “розчиняють” кістки.

Однією з речовин, яка “розчиняє” кістки, є соляна кислота. Вона утворюється з іонів водню та хлориду, які відкачуються з остеокластів на поверхню кісток крізь іонні канали.

Доведено, що приблизно у половині випадків остеопетрозу причиною цього захворювання є мутації генів, які відповідають за генетичний код іонних каналів.

Поверхня остеокластів – хвиляста (як, скажімо, поверхня тонкого кишківника), щоб максимально збільшити площу поверхні, яка контактує з кісткою. Це називається хвилястою межею. Коли ділянка кістки розчинена, остеокласти “виповзають” із утвореного ними заглиблення на нову ділянку кістки.

При остеопетрозі остеокласти або відсутні взагалі, або не здатні утворювати хвилясті межі, або збільшуються у кількості. Останнє дуже часто зустрічається у дітей із важкими формами. Можливо, організм розпізнає дефектні остеокласти, як недіючі, і таким чином ”наказує” їм множитись, в інших випадках остеокласти просто не сформовані.

Описані різні форми захворювання, нижче вони перераховані у порядку зростання важкості.

Транзиторний інфантильний остеопетроз. Інформації про дану форму захворювання - яка зникає без втручання - найменше. Вона є легкою формою захворювання і може виявлятися у носіїв у ранньому віці, хоча це і не доведено. Про цю форму важливо знати, бо вона вказує на необхідність рентгенівської перевірки всіх дітей, яким будуть трансплантувати кістковий мозок перед застосуванням хіміотерапії. Це знизить ризик (хоч він і незначний) пересадки мозку, хворого на транзиторний інфантильний остепетроз.

Дорослий, „доброякісний”, аутосомно–домінантний остеопетроз. Це перша описана (німецьким рентгенологом Альберс-Шонбергом) форма захворювання, яка трапляється у двох формах:

І тип – для нього типовим є потовщення (склероз) верхньої частини черепа (склепіння черепа);
ІІ тип – (класична хвороба Альберс-Шонберга) при цьому типі хребет має вигляд так званого „зім’ятого джерсі” та тазові кістки містять “кістку в кістці”.

Це найбільш розповсюджена форма захворювання. Діагноз зазвичай встановлюється в дорослому або підлітковому віці. За різними оцінками уражається 1 з 20000–50000. Тип успадкування – аутосомно–домінантний, хоча часто пенетрантність змінюється. Найчастіше зустрічаються такі симптоми, як підвищений ризик переломів, болі в спині, кістках, головні болі та остеомієліт (інфекційне кісткове захворювання). Проблеми внаслідок стиснення нервів (глухота, втрата зору, параліч лицьових нервів) зустрічаються набагато рідше, ніж при важких формах інфантильного остеопетрозу.

Ген, відповідальний за ІІ тип захворювання, розташований на хромосомі 1 (абревіатура 1р21), як було точно вказано Вім ван Халом та його колегами у Бельгії.

Дефіцит карбоангідрази ІІ типу (САІІ). Хвороба викликається дефіцитом ферменту САІІ, який діє у кістках, нирках і мозку, тому уражаються всі ці органи. Хвороба рідкісна, найчастіше нею страждають діти середземноморських та арабських країн. Ген, відповідальний за виробництво САІІ розташований на 8 хромосомі (8q22). Це єдина форма захворювання, яка діагностується в ранньому дитинстві шляхом ідентифікації гена, що зумовлює хворобу.

Окрім збільшення кісткової маси та схильності до переломів, відбуваються також і характерні зміни хімічного складу організму. Кров злегка кисла, концентрація хлориду в ній висока (гіперхлоремічний ацидоз). Кислота крові викликана надмірною втратою бікарбонату із ниркових канальців (нирковий канальцевий ацидоз).

САІІ відіграє важливу роль і у функціонуванні мозку, тому в уражених дітей розвивається прогресуюча церебральна кальцифікація та розумова відсталість. Іншими проблемними моментами є затримка росту та неправильний прикус тощо.

Симптоми виникають, як правило, в перші роки життя, хоча рентгенографічних змін при народженні не відзначається. Більше того, протягом життя рентгенівська картина може поліпшуватися. Приблизно у 3/5 хворих дітей розвиваються симптоми стиснення черепних нервів: найчастіше це викликає сліпоту, але також може призвести до втрати слуху та паралічу лицьових мязів. На відміну від злоякісного інфантильного остеопетрозу, який описано нижче, проблеми із кров’ю зазвичай незначні, чи відсутні взагалі.

Лікування. Пероральний прийомом бікарбонатів не впливає на перебіг захворювання. Трансплантація кісткового мозку нормалізує кісткову масу, виробляючи здорові остеокласти. Наразі ще не відомо, чи відверне це церебральну кальцифікацію та розумову затримку, хоча це навряд чи можливо.

Цю хворобу необхідно виключити у кожному випадку захворювання дитини на остеопетроз, принаймні шляхом уважного дослідження бікарбонату та хлориду крові (рН сечі, але бажано вимірювання активності САІІ). Особливо це важливо для дітей середземноморських та арабських країн та для дітей із захворюваннями крові.

Злоякісний інфантильний остеопетроз. Це найбільш розповсюджена складна форма інфантильного остеопетрозу, яка, ймовірно, викликана дефектами декількох генів, оскільки не було визначено окремого гена (локуса). У більшості дітей розвиваються серйозні нервові ураження в ранньому дитинстві і без лікування 2/3 хворих дітей помирають до шестирічного віку. Наразі єдиним дієвим методом лікування є трансплатація кісткового мозку. Це може повністю запобігти подальшому прогресуванню хвороби.

Найбільш розповсюдженими симптомами є (у порядку частоти виникнення):

Нежить (застуда). Закупорка носового каналу та виділення починаються з раннього віку і, зазвичай, не припиняються. Це викликано надмірним ростом верхньої носової кістки, а не постійними вірусними інфекціями, як дехто вважає.

Слабкий зір. Це найбільш частий симптом, який є приводом до діагностування. Він стає очевидним на 2–4 місяці життя. Приблизно у 75% дітей, хворих на злоякісний інфантильний остеопетроз, слабне зір (переважно на першому році життя). У багатьох випадках пошкодження зорового нерву стає очевидним вже у 6-8 тижнів, коли, як правило, діти починають фіксувати погляд на обличчях, плямах світла та великих предметах і стежити за ними. У зв’язку із відсутністю належної фіксації, очі починають швидко рухатися зі сторони в сторону. Ці рухи називаються ністагмом.

Зоровий нерв передає імпульси від сітківки, яка розташована позаду ока, до мозку, проходячи на своєму шляху через кістковий зоровий канал у черепі. Якщо на цій ділянці остеокласти не протидіють утворенню остеобластами нової кістки, то зоровий канал швидко звужується і тисне на кров’яні судини, які оточують і живлять нерв. Від нестачі крові нерв відмирає і тоншає (атрофія зорового нерву), а згодом може зовсім зникнути. Це можна побачити на томограмі.

У багатьох дітей пошкодження зорового нерва відбувається ще в утробі матері, хоча це може і не проявитися одразу. Як і у випадках інших пошкоджень нервів, цей процес є незворотним, отож, якщо зір втрачено – його не повернути (навіть після успішної трансплантації кісткового мозку). Лікар може побачити пошкодження нерва, обстежуючи сітківку офтальмоскопом там, де головка нерва (оптичний диск) виглядає дуже блідою. Дитині, яка тільки починає сліпнути, врятувати зір можливо за допомогою хірургічної операції, яка називається “декомпресія зорового нерва”.

У окремих пацієнтів може розвинутись переродження сітківки, зазвичай, у поєднанні із важкою нейродегенеративною хворобою.

„Великі голови”. Потовщення кісток у основі черепа набагато серйозніше, ніж у склепінні. Це спричиняє значну опуклість лоба, а зовній вигляд погіршується через поганий ріст інших частин тіла – діти з остеопетрозом відносно низькорослі, і як наслідок цього, їх зросто–вагові криві нижчі за норму.

Плаксивість/дратівливість і переломи. Плаксивість, на відміну від нежиті, не завжди включається до переліку головних симптомів. Між тим, часто діти з остеопетрозом дратівливі, їх важко заспокоїти. Вважається, що головним чином це пов’язано із недіагностованими переломами і головними болями в результаті підвищеного внутрішньочерепного венозного тиску, причиною якого є стиснення у яремному отворі однієї з головних вен, яка відводить кров від мозку.

У більшості дітей, при ретельному дослідженні рентгенівських знімків їх кісток, знаходять переломи. Особливо часто ламаються довгі кістки кінцівок, ребра і акроміальні відростки (невеличкі кісткові відростки від лопатки). Очевидно, вони виникають під час проходження дитини родовим шляхом, оскільки кістки хворого на остеопетроз дуже крихкі (нагадують брусочки крейди). Ці переломи викликають біль, особливо, коли дитину брати на руки, тому хворі діти дуже погано їдять. Тепер на ранніх етапах використовують знеболюючі препарати.

Симптоми низького вмісту кальцію (нервове тремтіння/напади). На першому місяці життя дитина знаходиться на дуже важливому етапі стосовно балансу кальцію в організмі через швидку мінералізацію і ріст кісток, це може також погіршуватися і незбалансованим харчуванням. Якщо рівень кальцію знижується дуже сильно, дитина стає дратівливою і тремтить нервово. У найгіршому випадку, у дітей можуть початися напади і остеопетроз вважають потенційною причиною неонатальних конвульсій, які виникають на першому місяці життя.

Визнання цього зв’язку є дуже важливим, оскільки встановлення діагнозу в цьому віці може допомогти шляхом трансплантації врятувати дитині зір.

Захворювання крові (анемія/тромбоцитопенія). Кров містить чотири основних типи клітин:

червоні кров’яні клітини, які розносять кисень по тілу, їх нестача називається анемією;
тромбоцити - маленькі клітини, які прикріпляються до пошкоджених частин кров’яних судин; якщо їх кількість зменшується, то на шкірі часто виникають синці та петехіальні крововиливи. Нестача тромбоцитів називається тромбоцитопенією і може призвести до серйозних кровотеч;
лейкоцити чи нейтрофіли – білі кров’яні клітини, головна мета яких – боротися із хворобами. Гній переважно утворюється мертвими лейкоцитами. Їх нестача викликає нейтропенію;
лімфоцити - інший тип білих кров’яних клітин, які допомагають боротися із вірусними інфекціями та виробляти антитіла.

На ранній стадії внутрішньоматкового розвитку кров головним чином виробляється печінкою і селезінкою. В другому триместрі вагітності ця функція поступово переходить до кісткового мозку, і до народження дитини формується повністю. Якщо цього не відбувається, то печінка і селезінка залишаються великими (гепатоспленомегалія), їх легко промацати у черевній порожнині. Якщо розглядати кров під мікроскопом, то вона має характерні особливості, які залежать від місця її утворення (лейкоеритробластична анемія). Високим є вміст білих кровяних клітин і стовбурових клітин – попередників усіх перерахованих вище клітин. Часто зустрічаються анемія та низький рівень тромбоцитів, можливо, внаслідок підвищеного рівня руйнування клітин крові селезінкою. З віком стан погіршується, оскільки селезінка збільшується у розмірі. Врешті–решт, у зв’язку із гіперспленізмом/спленомегалією, життєво важливими стають постійні переливання крові та тромбоцитів.

У близько 3/4 дітей протягом першого року життя виникають проблеми із кровоносною системою. Зрідка відбувається нормалізація розмірів печінки та селезінки, зникають симптоми захворювання крові, хоча щільність кісток залишається високою. Хворі діти, у яких проблеми з кров’ю розвиваються протягом перших 3 місяців життя, мають невелику перспективу.

Інфекції. Схильність до інфекційних захворювань може виникнути через низький вміст білих тілець у крові, викликаний гіперспленізмом. Проте, очевидним є також послаблення механізму знищення бактерій нейтрофільними лейкоцитами. Нейтрофільні лейкоцити, або нейтрофіли, виробляють дуже токсичні пероксиди, які використовуються для знищення мікробів. Це є основою лікування, яке базується на внутрішньому прийомі гамма-інтерферону, який знижує рівень інфікування.

Інфекції більш розповсюджені у старших дітей, особливо часто зустрічається остеомієліт (інфекційне захворювання кісток). Пацієнти з обома формами захворювання – інфантильним та дорослим остеопетрозом – часто страждають від уповільненого прорізування зубів та їх поганої якості – зуби дуже швидко псуються, і це створює передумови для виникнення серйозних форм остеомієліту щелеп та кісток.

Нейронопатичний остеопетроз. Найбільш складна форма остеопетрозу, позаяк набуває ознак нейро-дегенеративного захворювання, протягом перших місяців життя у хворих дітей виникає спастичність.

Багато дітей із нейронопатичним остеопетрозом сліпі від народження, мають складні розлади системи кровообігу і помирають протягом першого року життя. Біопсія головного та спинного мозку показує наявність "включених тілець", схожих на ті, які зустрічаються при ряді невиліковних нейродегенеративних хвороб, цероїдному ліпофусцинозі, краще відомому як хвороба Баттена. У деяких дітей із цією формою захворювання може бути також і ретинопатія: дегенеративна хвороба сітківки ока, яку можна визначити при офтальмологічному огляді.

На жаль, дуже важко відрізнити дитину з таким захворюванням від дитини із злоякісним інфантильним остеопетрозом. У цьому можуть допомогти дослідження: на комп’ютерній томограмі мозку можна побачити церебральну атрофію, а на електроенцефалограмі (запис імпульсів мозку) - певні відхилення. Проте, у дітей із цією формою хвороби всі ці показники можуть бути в нормі. На жаль, біопсія нервової тканини часто не дає результатів через низький вміст тромбоцитів, і в такому випадку необхідними є біохімічні/ генетичні засоби діагностування.

Лікування злоякісного інфантильного остеопетрозу

Кальцитріол (1,25- гідроксид вітаміну D). Ці ліки призначалися у великих дозах у зв’язку із припущенням, що остеокласти при злоякісному інфантильному остеопетрозі можуть бути стійкими до стимулюючого ефекту звичайної дози вітаміну D. Було описано лікування 2 пацієнтів. У першого збільшилась кількість “хвилястих меж” на остеокластах, підвищення вмісту хімічних речовин у крові та сечі свідчили про посилення діяльності остеокластів. Проте у клінічній картині значного поліпшення не спостерігалося. У другого пацієнта не було покращення ні в остеокластах, ні у виділенні кальцію. Це лікування більше не використовується.

Преднізолон. Ці стероїдні ліки призначалися як у великих, так і у малих дозах. Основним позитивним результатом є вплив на збільшену селезінку і полегшення симптомів анемії та тромбоцитопенії. При високих дозах може відбуватися зниження щільності кісток та розміру порожнин кісткового мозку, вірогідно це пов’язано із потоншуючим впливом стероїдів. Між тим, ці дії нетривалі, а високі дози гормонів мають багато несприятливих побічних ефектів: схильність до частих інфекційних захворювань (особливо молочниця ротової порожнини), збільшення ваги, набряки обличчя, діабет, високий кров’яний тиск, а з часом розвивається катаракта. Низькі дози стероїдів мають меншу кількість побічних ефектів, хоча можуть суттєво знизити потребу в переливаннях. Про таке лікування варто серйозно подумати, якщо хвора дитина не є кандидатом на пересадку кісткового мозку.

Інтерферон-y (гамма) 1b. Використання інтерферону-y (гамма) обумовлено тим, що у багатьох пацієнтів із остеопетрозом виявляється відхилення від норми у системі пероксидів, які використовуються нейтрофілами для знищення бактерій. Це викликає певне зацікавлення, оскільки і остеокласти, і нейтрофіли виробляються тими ж самими клітинами – попередниками у кістковому мозку, а також утворення пероксидів вірогідно має значення при розчиненні кістки остеокластами. Звідси логічним є використання інтерферону-y (гамма) – ліків, які можуть стимулювати діяльність пероксидів.

Перед обговоренням результатів терапії інтерфероном-y (гамма), необхідно наголосити, що лише при інфантильному остеопетрозі функція пероксидів відхиляється від норми відповідно до популяції нейтрофілів. Цим пацієнти із інфантильним остеопетрозом відрізняються від хворих із хронічною гранулематозною хворобою (ХГХ), у яких відхилення функції пероксидів відбувається у всій популяції нейтрофілів. У хворих на ХГХ розвиваються часті важкі хронічні бактеріальні та грибкові інфекції, які можуть бути значно полегшені лікуванням інтерфероном-y (гамма). Для порівняння, хворі на остеопетроз справді часто хворіють інфекційними хворобами, особливо кісток щелепи (як можливий наслідок порушеного росту зубів та карієсу), проте вони не є такими характерними ознаками як при ХГХ. У деяких випадках не відзначається підвищення рівня інфекційних захворювань у порівнянні із здоровими дітьми, принаймні у ранньому віці.

Інтерферон-y (гамма) 1b вводиться підшкірно тричі на тиждень. Наразі повідомлень про серйозні побічні дії немає. Використання цих ліків було описано на прикладі 14 хворих дітей, 11 з них отримували ліки протягом принаймні 18 місяців. У всіх пацієнтів спостерігалося розсмоктування кісток та збільшення порожнин кісткового мозку. Крім того, повідомлялося про значне зниження рівня інфекційних хвороб. Ця терапія пройшла широкі випробування, особливо у США, оскільки вона набагато безпечніша, ніж пересадка кісткового мозку. Між тим, деякі родини побажали припинити лікування у зв’язку із необхідністю робити постійні ін’єкції та через те, що хвороба не виліковується, а лише поліпшується стан хворого. Терапія інтерфероном-y (гамма) 1b особливо важлива у випадках, коли необхідний для пересадки кісткового мозку донор відсутній, навіть при тому, що із поліпшенням результатів пересадки від „частково придатних” донорів, зменшиться кількість показів до такої терапії.

Хірургічне втручання. Однією із хірургічних операцій при остеопетрозі є вживлення шунта, що застосовується для лікування гідроцефалії, розширення шлуночків у глибині головного мозку. Гідроцефалія спричинюється надлишковим ростом в основі черепа, що заважає нормальному руху спинно-мозкової рідини (СМР). Такі симптоми як дратівливість та періодична рвота можуть і не проявитися. Нелікована протягом довгого часу гідроцефалія призводить до затримки розумового розвитку.

Надлишковий тиск може бути зменшений шляхом вживлення шунта - трубки, яка вставляється в один із шлуночків головного мозку і ведеться під шкірою до черевної порожнини. Рідина таким чином витікає із шлуночка до черевної порожнини, де і перепоглинається. Зазвичай, шунт має односторонній клапан, який можна промацати за вухом; це забезпечує захист від перетікання рідини із черевної порожнини у шлуночок головного мозку, а також дозволяє оцінити тиск на головний мозок (оскільки шунти можуть бути заблоковані, особливо у нижній частині). Завдяки клапану є можливість взяти зразок спинномозкової рідини, якщо виникають підозри про інфікування шунта (саме це і є найбільш серйозним ускладненням при вживленні шунта).

Остеопетроз успадковується двома шляхами: за аутосомно-рецесивним та аутосомно-домінантним типом.

Генетична інформація клітини міститься у клітинному ядрі, в якому знаходяться хромосоми, утворені згорнутою в спіраль ДНК, що в свою чергу є ланцюжком генів, кожен з яких кодує певний білок. Якщо у гені трапляється зміна, яка називається мутацією, вона діє як помилка у „правописі” ДНК - змінюється склад білка, або шлях його утворення. Деякі зміни у генах успадковуються від батьків, інші виникають у певної дитини вперше (іноді цю зміну називають “de novo”). Якщо мутація виникла у дитини вперше, то шанс появи такої ж мутації у її сестри чи брата дуже незначний. Проте, вірогідно, що цей ген передасться нащадкам пацієнта.

Аутосомно–рецесивне успадкування. При цьому типі успадкування для розвитку хвороби необхідно, щоб обидві копії певного гену (тобто материнська і батьківська копії) змінились, мали мутацію.

У кожного із батьків, від яких успадковується ген, є лише по одній “дефектній копії”. Це забезпечує утворення відповідного білка наполовину – зазвичай, цього більш ніж достатньо для нормального функціонування, - і симптоми хвороби відсутні. При цьому батьки можуть передавати свій ген дітям – таким чином обоє батьків називаються носіями.

Процес розподілу хромосом в яєчниках і спермі надзвичайно випадковий. Статистика показує, що 25% дітей народяться хворими, 25% - здоровими, а 50% будуть носіями, як і їх батьки. Проте ситуацію передбачити неможливо. Так, як і у лотереї – шанси виграти однакові кожного разу, незалежно від того скільки вже раз ви грали. Так і з успадкуванням гену. Якщо у пари носіїв дефектного гену 4 дітей, то всі вони можуть бути уражені, або не уражені – це випадковість. Тільки якщо у них дуже багато дітей, то тоді статистика вирівнюється: якщо б у них було 400 дітей, то вірогідно, що 100 з них були б хворими.

Аутосомно-домінантні захворювання. Іноді дефектний білок, що виробляється однією копією аутосомного гена, діє так сильно, що спричинює хворобу, незважаючи на те, що виробляється клітинами, де активною є інша копія гена. Цей тип захворювання називається домінантним, і характеризується успадкуванням лише від одного з батьків, який хворіє сам. Однак, основні метаболічні ланцюги людського організму складні, багатокомпонентні, та різноманітні у комбінаціях своїх елементів. Зазвичай це означає, що хвороба виникає менш серйозна, ніж це передбачалося її генетикою. Наприклад, у батька (або матері) форма захворювання серйозна, тоді як дитина може бути уражена набагато легше. Це називається варіативним успадкуванням, хоча механізми, відповідальні за цей процес, переважно є ще невідомими.

Переглянуто: Наталія Зимак-Закутня
4 листопада 2003 р.

	Інформація на цій сторінці є виключно точкою зору її автора, яку не обов’язково поділяють Українсько-Американська Програма запобігання вродженим вадам розвитку, Американська Фундація “March of Dimes” чи будь-яка інша подібна організація. Наш сайт пропонує інформацію переважно з метою розповсюдження медичних знань. Не використовуйте його в якості єдиного джерела медичної інформації, або щоб самостійно змінити процес лікування. Будь ласка, прочитайте повний текст попередження. Завжди звертайтесь за порадою до Вашого лікаря.
	*Copyright 1998 - 2003 I.B.I.S. Захищено авторським правом.* Спонсор: I.B.I.S. \| Концепція сайту: В. В., С. Л. Email: Webmaster