Csont patológia Dr. Kereskai László
Anatómia és funkció Organicus osteoid mátrix és szervetlen calcium hydroxyapatit Dinamikus szövet: resorptio, megújulás, remodelling Osteoprogenitor sejtek: pluripotens mesenchimális sejtek, csontfelszínek szomszédságában, GF stimulációdifferenciáció osteoblasttá Osteoblastok és bélelő (lining) sejtek: mátrix képzés és a mineralizáció elindítása. Receptorok hormonoknak és egyéb faktoroknak, osteoclast reguláló faktorokat is expresszálnak. Mátrix veszi körül őket- transformatio osteocytákká. Ellapult nyugvó sejtek: bélelő (lining) sejtek
Anatómia és funkció Osteocyták: kommunikáció egymással és a felszíni sejtekkel a canaliculusokon keresztül. Segítenek kontrollálnia a microkörnyezeteben a calcium és foszfát szintet és detektálják a mechanikai hatásokat és átfordítják őket biológiai aktivitásba mechanotransductio Osteoclastok: haematopoetikus sejt eredet (mint a macrophagok), limitált élettartam (kb. 2 hét), a csont felszínéhez integrineken keresztül kötődnek- resorptiós gödör képzése (analóg a secunder lysosomákkal)- Ca kivonása savas környezetet teremtve (proton pumpa rendszer) és a szerves anyagok emésztése proteázokkal
Sejtes elemek
Osteocyták- AgNOR
Anatómia és funkció Az osteoclastok emésztése kapcsán osteoblastok által lerakott mátrix fehérjék, növekedési faktorok és enzimek (mint pl. collagenase) szabadulnak fel és aktiválódnak, némelyikük stimulálja az osteoblastokat. Így a csont lebomlása során olyan anyagok szabadulnak fel, melyek elindítják megújulását. A csont fehérjéit, mint 1. típusú collagen és noncollagenosus fehérjéket főként osteoblastok képzik. Az osteoblastok által képzett collagen részben random hullámokban rakódik le (fonatos csont) vagy rendezett rétegekben (lamellaris csont). Normálisan a fonatos csont a gyors csontképződés helyein látható, mint pl. a foetalis csontváz és a növekedési lemezek basisánál. Fonatos csont jelenléte felnőttben mindig abnormális, de nem diagnosztikus egy-egy adott betegségre. A lamellaris csont, mely fokozatosan felcseréli a fonatos csontot, sokkal lassabban rakódik le és erősebb, mint a fonatos csont.
Fonatos és trabecularis csont
A HORMONALIS ÉS SZIGNÁL TRANSDUCTIOS MECHANIZMUSOK ZAVARAI Achondroplasia: a növekedési porclemez legygyakoribb betegsége. Oka: mutáció az FGF receptor 3-ban (FGFR3). Normálisan az FGFmediálta FGFR3 aktiváció gátolja a porcképződést; achondroplasiában a mutációk az FGFR3 állandó aktivációját okozzák és így gátolják a növekedést. AD, de főként új mutációkkal leginkább az apai allélben. Rövidebb proximális végtagok, relatíve megtartott törzs, nagyobb fej előugró homlokkal és az orrgyök kifejezette depressiójával. Az élettartam, intelligencia és reproductív státusz megtartott.
Achondroplasia
A HORMONALIS ÉS SZIGNÁL TRANSDUCTIOS MECHANIZMUSOK ZAVARAI Thanatophor törpeség (dyslasia): a törpeség leggyakoribb letális formája, ezt is egy FGFR3 gain-offunction mutatio okozza, mely különbözik az achondroplasiában észlelttől. 1:20000 élveszületés. Micromelia (végtag rövidülés), frontalis kiboltosulás, relatív macrocephalia, kicsi mellkasüreg- harang alakú has. Az alulfejlett mellkasüreg légzési elégtelenséget okoz és gyakran születéskor vagy röviddel utána halálhoz vezet. A növekedési lemezben csökkent porc proliferáció és szabálytalan hengerképződés látható a proliferációs zónában.
Thanatophor dysplasia
AZ EXTRACELLULARIS STRUCTURALIS PROTEINEK DEFEKTUSAI Osteogenesis imperfecta: brittle bone disease (törékeny csont). Változó súlyosságú rendellenességek, melyeket az 1. típusú collagen szintézisének zavara okoz. Főként a csontokat érinti, de befolyásol más, 1. típusú collagenben dús szöveteket is (ízületek, szemek, fülek, bőr és fogak). Általában AD. A geno-fenotípus viszonya függ a mutáció helyétől a fehérjeláncban (csökkent, normál minőségű collagen képződése enyhe csontváz abnormalitásokkal jár, a súlyosabb vagy letális fenotípusokban abnormális polypeptid láncok képződnek, melyek nem tudnak tripla helix-be rendeződni).
AZ EXTRACELLULARIS STRUCTURALIS PROTEINEK DEFEKTUSAI Négy fő szubtípus A II. variáns áll a spektrum egyik végén és egyöntetűen fatális in utero vagy a perinatalis periodus során.kifejezett törékenységgel és multiplex intrauterin fracturákkal jár. I. típusban normál élettartam várható, de gyermekkorban fraktúrák történnek csökkenő frekvenciával a pubertást követően. A sclera kék a csökkent collagen tartalom miatt, mely áttetszőbbé teszi a sclerát és részben láttatja az alatta lévő choroideát; hallásvesztés, mely mind sensoneuralis deficitnek, mind csökkent vezetőképességnek köszönhető (csont abnormalitások a középső és belső fülben) fogképződési zavarok (kicsi, rosszul formált, kékessárga fogak) dentin deficiencia miatt. Az alap elváltozás minden típusban a túl kevés csont képződése, így lényegében az osteoporosis egy típusa kifejezett corticalis és trabecularis vékonyodással.
Osteogenesis imperfecta
A METABOLIKUS ÚTVONALAK (ENZIMEK, ION CSATORNÁK ÉS TRANSZPORTEREK) ZAVARAI Osteopetrosis: Másik neve: márvány csont betegség. Csont remodellációs zavar, mely az osteoclastok defektív lysosomalis működésének a következménye. A pathológiás szövet lamellaris csontból és calcifikált porcszövetből áll. Ennek ellenére könnyen törik (brittle). Az idegek komprimáltak (cranialis idegek). A folyamat gátolja a normális csontvelői növekedést (anaemia). AR (korai, gyakran fatális) és AD formák (későbbi megjelenés, törések, anaemia, idegkompresszió). Terápia: csontvelő-transzplantáció (első genetikai betegség, amit így kezeltek), esetleg rekombináns humán IFN-.
Osteopetrosis
CSÖKKENT CSONTTÖMEG Osteoporosis: Lokalizált (immobilizált végtag) és diffúz Csökkent csonttömeg Életkorral összefüggő csökkenés normálisan: 0,7% évente Legyakoribb formák: szenilis és postmenopauzális Szenilis: csökkent osteoblast aktivitás és egyéb tényező: csökkent csontképződés; csökkent fizikai aktivitás Postmenopauzális: csökkent oestrogen szint, emelkedett osteoclast aktivitás, mely resorptióhoz vezet Fő komplikáció: csonttörés (combnyak, per- és subtrochanter törés) Fontos egyéb okok kizárása: metastasis, myeloma
Osteoporosis
OSTEOCLAST DYSFUNCTIO Paget kór (osteitis deformans): A betegek 90 %-a 55 év feletti, 40 éves kor alatt ritka. Lokalizáció: lumbosacralis gerinc, medence, koponya a leggyakoribb, másutt is előfordulhat, de a borda érintettség extrém ritka. Általában polyostotikus emelkedett ALP szinttel. Monoostoticus forma a hosszú csöves csontokban, állkapocsban és a csigolyákban fordul elő (ALP szint normál lehet). Etiológia nem ismert: vírust feltételeztek az osteoclastok magjában látható inclusió miatt. Leírtak genetikai prediszpozíciót is (familiaris halmozódás).
OSTEOCLAST DYSFUNCTIO Paget kór, lefolyás: litikus, osteoclastos kezdet, abnormális hyperplasia következik primitív discontinuus csonttrabeculák képződésével, ennek helyén vastag trabeculák alakulnak ki (jobban követhető reticulin festéssel, mind polarizációval). A lamellaris csontképződés nem jól organizált, ún. cement-vonalak képződnek (hirtelen változások a képződő trabeculák irányában, lebomlás és regeneratio követik egymást). A cement vonalak a kulcsai a diagnózisnak (előfordulnak még: irradiáció defektus, krónikus osteomyelitis, metastasis körüli reaktív csontnövekedés, polyostotikus fibrosus dysplasia esetén, de ezekben általában rendezettebbek).
Paget kór
Paget kór
OSTEOCLAST DYSFUNCTIO Paget kór, tünetek: fájdalom, deformitások, súlyt viselő csontoknál secunder osteoarthritis. Komplikációk: fraktúrák, másodlagos sarcoma kialakulása (ált. osteosarcoma, de lehet chondrosc, fibrosc. és óriássejtes csonttumor is) különböző lokalizációkban (femur, humerus, medence, tibia, koponya).
ABNORMALIS CALCIUM HOMEOSTASIS Angolkór (rachitis) és osteomalacia: D-vitamin deficiencia vagy metabolizmus zavar. Az epiphysis fugák záródása előtt: angolkór. Nem mineralizált mátrix felszaporodása, csökkent Ca-beépülés. Mikroszkóposan: nem mineralizált mátrixból álló zóna a csonttrabeculák körül. Deformitás, törékenység.
Rachitis és osteomalacia
ABNORMALIS CALCIUM HOMEOSTASIS Hyperparathyrosis: főként primer adenoma miatt. A megnövekedett PTH szintet az osteoblastok receptotai detektálják, melyek aztán különböző faktorokat bocsátanak ki, melyek stimuláláják az osteoclast aktivitást.a súlyos hyperparathyreosis anatómiai eltérései, melyeket osteitis fibrosa cysticának ismerünk, manapság ritkák, mert a hyperparathyrosist általában a korai aszimptomatkus fázisban detektálják rutin laborvizsgálatok alapján.
ABNORMALIS CALCIUM HOMEOSTASIS A fokozott osteoclast activitás hyperparathyreosisban a corticalis csontot (subperiostealis és endostealis felszínek) kifejezettebben érinti, mint a trabecularis csontot. A subperiostealis resorptio vékonyabb corticalist eredményez és a lamina dura elvesztését a fogak körül. A trabecularis csontban az osteoclastok mélyre hatolnak és centralisan disszekálnak a trabeculák mentén, vasúti sínre emlékeztető megjelenést mutatva és dissecáló osteitist hoznak létre. A csontveszteség microfracturákra és secunder vérzésekre hajlamosít, odavonzza a macrophagokat és reparatív szövetet provokál, ennek eredménye egy szövetszaporulat, amit barna tumornak hívnak. A végeredmény: generalizált osteitis fibrosa cystica (von Recklinghausen betegség).
Hyperparathyreosis
ABNORMALIS CALCIUM HOMEOSTASIS Renalis osteodystrophia: (1) növekedett osteoclastos csont resorptio, mely utánozza az osteitis fibrosa cystica-t, (2) elmaradó mátrix mineralizatio (osteomalacia), (3) osteosclerosis, (4) növekedési retardatio,és (5) osteoporosis. High-turnover osteodystropia: növekedett csont resorptio és csontképződés, az első predominál. A lowturnover vagy aplastikus betegség nem dinamikus csontot eredményez (kisebb osteoclastos és osteoblastos aktivitás) és kevésbé gyakran osteomalaciát. Sok beteg egy harmadik típust mutat, ami az előző kettő keveredése.
Renalis osteodystrophia
ABNORMALIS CALCIUM HOMEOSTASIS A krónikus veseelégtelenség foszfát retenciót és hyperphosphatemiát eredményez. Hyperphosphatemia szekunder hyperparathyrosist eredményez Hypocalcaemia fejlődik ki, amint a D-vitamin (1,25- dihydroxyvitamin D 3 ; 1,25-(OH) 2 D 3 ) szint csökken a D- vutamin metabolitból - 25-(OH)D 3- - történő kevesebb képződés miatt a károsodott vesékben A szekunder hyperparathyrosis növeli az osteoclast aktivitást A veseelégtelenséggel együttjáró metabolicus acidosis csont resortiót stimulál és calcium hydroxyapatitet szabadít fel a mátrixból.
OSTEONECROSIS Leggyakoribb ok: corticosteroid kezelés (combfej), egyébként általában idiopathiás (egyebek: trauma, infectio, sugárkezelés, kötőszövet betegségek, terhesség, Gaucher kór, sarlósejtes és egyéb anaemiák, alkohol abusus, krónikus pancreatitis, tumorok, epiphysealis rendellenességek) Medullaris infarctusok: térképszerű területek. Ék alakú subchondralis infarctusok. A corticalis csont és a porc megkímélt. Subchondralis infarctus krónikus fájdalmat, secunder osteoarthritist okozhat, a medullaris infarctusok gyakran tünetmentesek.
Osteonecrosis
INFEKCIÓK- OSTEOMYELITIS Pyogen osteomyelitis: Általában bakterialis, 70-90 % coagulase-pozitív staphylococcus okozta. Egyéb baktériumok: Klebsiella, Aerobacter, Proteus, Pseudomonas, Streptococcus, Pneumococcus, Gonococcus, Meningococcus, Brucella és Salmonella (abnormális hgbsarlósejtes anaemia). Kialakulása: fractura (ált. mpx), vagy haematogen (ált. 20 éves kor alatt, 75%-ban alsó végtag érintett). Akut, subakut és krónikus formák, utóbbiak tumort utánozhatnak klinikailag és radiológiailag (destruktív és regeneratív csontelváltozások). Extenzív regeneratív elváltozással jár: Garré-féle vagy sclerotisáló osteomyelitis, más néven periostitis ossificans.
INFEKCIÓK- OSTEOMYELITIS Morfológia függ: lokalizáció, kórokozó, életkor. 1 éves kor alatt: epiphysis sérülés és ízületi infekció, metaphysis és diaphysis alig érintett, 1 éves kor felett az ellenkezője: extenzív corticalis metaphysealis érintettség, folyamatos porc- és ízületi sérülés ritka. Metaphysealis kiindulás esetén corticalis terjedés a Volkmann csatornákon keresztül, valamint a velőűrben is progresszió, periosteumon keresztül a környezetbe törhet. Sequester képződés, majd csontláda képződés a periosteum rétegéből. Az elhalt csont körül sarjszövet képződés, a necrotikus csonton kirágottság.
Acut osteomyelitis
INFEKCIÓK- OSTEOMYELITIS Megoldás: sebészi, sequester eltávolítása. Felnőtt kor: gyakori ízületi érintettség, a csont kiterjedt folyamata mellett. Mikroszkóposan: vegyes lob, fibrózis, csont necrosis, új csont képződése. Variánsok: plazmasejtes, xanthogranulomatosus. Krónikus folyamatnál kiterjedt periostealis csontképződés. Lágyrészben hámmal bélelt járatok, epidermalis inclusiós cysták.
Chronicus osteomyelitis
Osteomyelitis sclerotisans (Garré)
INFEKCIÓK- OSTEOMYELITIS Tuberculoticus osteomyelitis: Haematogen, fiatal felnőtt és gyermekkor. Leggyakrabban érintett csontok: csigolyák, csípő, térd, könyék, csukló környéke. Gyermekkorban inkább metaphysealis, felnőttben inkább epiphysealis. Ízületi érintettség: synovia és porc destrukció. Cutan sinusok: secunder bact. infekció. Gyógyulás: ízületi fúzió a porc teljes denudációjával ( kissing sequestra ). Itt a sequester nem corticalis, mint bakteriálisban, hanem a szivacsos csontban alakul ki.
Tuberculosus osteomyelitis