PATOLOGIA. 28. CHOROBY KOŚCI, STAWÓW I TKANEK MIĘKKICH.
Skład biochemiczny kości
Zaburzenia struktury kości (dysplazje kostne)
Dsysplazje kręgosłupa i nasad kości
Achondroplazja rzekoma
Zaburzenia tworzenia i przebudowy kości
Marmurowatość kości
Choroba Kamurati-Engelmana
Zaburzenia struktury i wzrostu chrząstki (chondrodysplazje)
Achondroplazja
Dysplazja przynasasdowa
Genetycznie uwarunkowane zaburzenia kośćca współistniejące ze zmianami w innych tkankach
METABOLICZNE CHOROBY KOŚCI
Pierwotna nadczynność przytarczyc
Zaburzednia mineralizacji kmości
Krzywica
Postacie krzywicy wrodzonej
Rozmiękanie kości
Onkogenne rozmiękanie kości
Dystrofia kostna pochodzenia nerkowego
Zrzeszotnienie kości
Pierwotne zrzeszotnienie kości
Wtórne zrzeszotnienie kości
Miejscowe zrzeszotnienie kości
ZŁAMIANIA KOŚCI
Gojenie złamań
Zaburzenia w gojeniu złamań
MARTWICA KOŚCI
Ischemiczna martwica kości
Osteochondrozy
Popromienna dysplazja kości
Ropne, bakteryjne zapalenie kości
Zapalenie ostre
Zapalenie podostre
Zapalenie przewlekłe
Gruźlicze zapalenie kości
Grzybicze zapalenie kości
Zmiany kostne w przebiegu kiły
Przewlekłe wieloogniskowe zapalenie kości i szpiku
Choroba Pageta
NOWOTWORY KOŚCI
Nowotwory niezłośliwe różnicujące się w kierunku kości
Kostniak
Kostniak zarodkowy
Kostniak kostninowy
Nowotwory złośliwe różnicujące się w kierunku tkanek kostnych
Mięsak kostny
Nowotwory niezłośliwe różnicujące się w kierunku niedojrzałej chrząstki
Chrzęstniak zarodkowy
Włókniak chręstnośluzowaty
Nowotwory niezłośliwe różnicujące się w kierunku chrząstki szklistej
Chrzęstniak śródkostny
Kostniakochrzęstniak, wyrośl chrzęstno-kostna
Chrzęstniak okołokostny
Nowotwory złośliwe różnicujące się w kierunku chrząstki szklistej
.......chrzęstniakomięsak
Nowotwory niezłośliwe i rozrosty tkanki włóknistej
Włókniak niekostniejący
Włóknisty ubytek części korowej kości
Dysplazja włóknista
Dysplazja włóknisto-kostna
Włókniak desmoplastyczny
Nowotwory złośliwe tkaniki włóknistej
Włókniakomięsak kości
Złośliwy włókniak histiocytarny
Nowotwory o różnej lub nieustalonej histogenezie
Guz olbrzymiokomórkowy
Mięsak Ewinga
......Szkliwiak
Pierwotne nowotwory pochodzenia naczyniowego
Naczyniak jamisty
Śródbłoniak nabłonkowaty
Nowotwory wywodzące się z pozostałości struny grzbietowej
Struniak
Chłoniaki
Nowotwory popromienne
Nowotwory przerzutoowe
TORBIELE KOŚCI
Torbiel prosta
Torbiel tętniakowa
Torbiele powstające pod chrząstką stawową
Torbiele w przebiegu zapalenia kości i stawów
Torbiel śluzowata (ganglion)
Torbiele pourazowe
Śródkostny tłuszczak
Torbiel naskórkowa
ANATOMIA I FIZJOLOGIA UKŁADU SZKIELETOWEGO.
Układ szkieletowy dorosłego, zdrowego człowieka spełnia trzy istotne funkcje. Stanowi on strukturalną podporę ustroju i chroni przed urazem narządy wewnętrzne, co wynika ze składu i budowy kości. Kości zbudowane są z organicznego podścieliska, w znacznym stopniu wysyconego kryształami, hydroksyapatytu wapnia, który stanowi 77% ich masy. Składniki te warunkują oporność kości zarówno na ucisk jak i na rozciąganie.
Drugą funkcją układu szkieletowego jest ochrona układu krwiotwórczego, którego składniki są skupione w odpowiednich przestrzeniach. Aktywne składniki układu krwiotwórczego zajmują u dzieci również jamy szpikowe kości długich, natomiast u dorosłych głównie skupiają się one w kościach osiowego szkieletu.
Układ szkieletowy odrywa istotną role w gospodarce mineralnej ustroju, ponieważ kości stanowią podstawowy zbiornik jonów wapnia (99% ogółu ustrojowego wapnia) oraz fosforu. Utrzymywanie stałego poziomu wapnia w surowicy krwi posiada istotne znaczenie dla szeregu podstawowych procesów w ustroju.
Makroskopowa budowa kości oraz jej tkanki podporowe.
W obrębie kości wyróżnia się - ze względu na wygląd makroskopowy - dwie struktury. Obwodowe części stanowi lita i gęsta warstwa kości zbitej (cortex), która otacza kość gąbczastą, składającą się sieci beleczek. Przestrzenie pomiędzy beleczkami wypełniają komórki układu krwiotwórczego lub tkanka tłuszczowa. Ilość kości zbitej i kości gąbczastej jest zmienna zależnie od rodzaju kości. W kanale trzonu kości długich widoczne są nieliczne beleczki kości gąbczastej, która występuje w obfitej ilości w nasadzie i przynasadzie, gdzie otacza ją wąska warstwa kości zbitej. U dzieci i w wieku młodzieńczym nasadę oddziela od przynasady płytka wzrostowa, która zanika u dorosłych
Tkanki otaczające kości stanowią okostna (periosteum), będąca włóknistą błoną, otaczającą zewnętrzną powierzchnię kości i śródkostna (endosteum), podobna, lecz cieńsza błona, która pokrywa wewnętrzną powierzchnię kości zbitej. Naczynia krwionośne wnikają w obręb kości w okolicy nasady i przynasady (w dużych kościach tętnice odżywcze wnikają również w obręb trzonu), i rozgałęziają się w rozległą sieć naczyń krwionośnych, zaopatrujących kość w tlen i substancje odżywcze.
Składniki komórkowe kości.
Osteoblasty są komórkami które wytwarzają i przenoszą szereg białek ( np. kolagen) warunkujących powstanie i wchodzących w skład organicznego podścieliska kości oraz warunkują ich wzajemną konfigurację.(tworzą tkankę kostnawą). Powierzchnia osteoblastów wykazuje obecność licznych receptorów ( dla hormonu przytarczyc, biologicznie czynnej postaci witaminy D, estrogenów, szeregu czynników wzrostu oraz cytokin). Osteoblasty nie mają zdolności do podziału, znajdują się na powierzchniach kostnych, posiadają kształt cylindryczny lub kubkowaty i łączą się wypustkami cytoplazmatycznymi . Osteoblasty powstają z komórek prekursorowych, umiejscowionych w bliskości powierzchni kostnych, które posiadają również zdolność różnicowania się w kierunku komórek wchodzących w skład podścieliska szpiku kostnego. Sygnałem warunkującym różnicowanie się komórek prekursorowych w kierunku osteoblastów jest ekspresja czynnika transkrypcyjnego CBFA1, czynników wzrostu (TGF-a) oraz białka BMP. Dowodem różnicowania się komórek prekursorowych w kierunku osteoblastów jest pojawienie się w ich cytoplazmie alkalicznej fosfatazy.
Spośród ogółu osteoblastów tylko 10%-15% komórek zostaje otoczonych wytwarzanym przez siebie organicznym podścieliskiem (tkanka kostnawa, osteoid), które z czasem ulega mineralizacji. Przyjmują one postać osteocytów i stanowią najczęstszy składnik komórkowy kości. Osteocyty nadal zachowują część receptorów powierzchniowych osteoblastów. Dzięki receptorom dla hormonu przytarczyc i witaminy D uczestniczą one w gospodarce mineralnej ustroju wpływając na stężenie wapnia i fosforu w surowicy krwi, przez zmiany ich stężenia w środowisku kostnym. Osteocyty posiadają istotne znaczenie dla utrzymania homeostazy środowiska kostnego. Reagując na nieznaczne nawet fizjologiczne urazy mechaniczne przekazują sygnały wyzwalające proces przebudowy kości w najbardziej uszkodzonych miejscach. Osteocyty są okrągławymi komórkami, o owalnym jądrze i posiadają liczne, długie wypustki, którymi łączą się z wypustkami innych osteocytów. Komórki te znajdują się w zatokach, a ich wypustki biegną w kanalikach utworzonych przez zmineralizowane podścielisko kostne.
Zadaniem osteoklastów jest resorbcja kości przez proces jej enzymatycznego rozkładu. Głównym czynnikiem wyzwalającym ten proces jest zwiększony poziom hormonu przytarczyc w surowicy krwi, który oddziałuje na odpowiednie receptory osteoblastów. Komórki te przekazują odpowiedni sygnał komórkom prekursorowym, które różnicują się w kierunku osteoklastów. Różnicowanie się komórek prekursorowych w kierunku osteoklastów jest ponadto uwarunkowane przez witaminę D oraz szereg cytokin (interleukiny 1, 3, 6, 11, TNF, GM-CSF, M-CSF). Dojrzałe osteoklasty są komórkami olbrzymimi i wielojądrzastymi, które są związane z powierzchniami kostnymi i znajdują się w tzw. zatokach Howshipa. Osteoklasty powstają w wyniku połączenia się jednojądrzastych komórek prekursorowych, będących pochodnymi komórek macierzystych szpiku.
Skład biochemiczny kości.
Składnikami organicznymi kości są białka pochodzące z surowicy krwi (albumina, a2 mikroglobulina) bądź wytworzona przez osteoblasty przez osteoblasty tkanka kostnawa. Tkanka ta jest w 90% zbudowana z kolagenu I, którego cząsteczka tworzy potrójną spiralę, złożoną z trzech podjednostek, tj. dwu identycznych łańcuchów a1 oraz odmiennego łańcucha a2. Pozostałe składniki organiczne stanowią białka adhezyjne, które warunkują kontakt osteoblastów z kością (osteopontyna, fibronektyna, trompospondyna), białka wiążące wapń (osteonektyna, sialoproteiny). Osteokalcyna jest związana z mineralizają kości i jest białkiem swoistym dla kości. Inne grupy białek stanowią enzymy (kolagenaza, fosfataza zasadowa), czynniki wzrostu (IGF-1, TGFb, PDGF), cytokiny (interleukiny 1, 6, prostaglandyny)
Nieorganicznym składnikiem kości jest hydroksyapatyt wapnia, którego kryształy warunkują ich twardość. Ponadto stanowi on magazyn większości zawartego w ustroju wapnia (99%) oraz fosforu (85%), który również wiąże większość ustrojowego sodu, magnezu oraz cytrynianów i jonów węglanowych. Kryształy hydroksyapatytu powstają w przebiegu procesu mineralizacji organicznego podścieliska. Proces ten jest ściśle regulowany i polega na wytrąceniu się składników mineralnych, rozpuszczonych w płynnym środowisku.
Rozwój struktury i przebudowa kości.
Rozwój kości jest regulowany grupą genów, które warunkują nagromadzenia komórek pierwotnej mezenchymy w okolicy przyszłego szkieletu, w których z czasem dochodzi do odkładania się osteoidu, następową mineralizacją. Kości płaskie tworzone są w następstwie śródbłonowego tworzenia kości, które cechuje pojawienie osteoidu się w luźnej, obficie unaczynionej tkance łącznej. Wrzecionowate komórki tej tkanki przekształcają się w osteoblasty, a skupienia osteoidu ulegają mineralizacji. Większość kości powstaje na podłożu śródchrzęstnego tworzenia kości, w którym komórki mezenchymalne zawiązku kości ulegają przekształceniu w chrząstkę, która w centrum ulega zmianom zwyrodnieniowym, mineralizacji i jest usuwana przez komórki typu osteoklasta. Jednocześnie śródkostna produkuje osteoblasty, których skupienia tworzą zawiązki zbitej kości. Ogniska takie stanowią tzw. pierwotne ośrodki kostnienia; jednocześnie wtórne ogniska kostnienia pojawiają się w nasadach kości.
Proces śródchrzęstnego tworzenia kości zaznacza się również w chrząstce przynasadowej (płytce wzrostowej), którą stwierdza się w okresie wzrostu szkieletu, a która zanika po jego zakończeniu. W chrząstce przynasadowej wyróżnia się 4 różne pod względem morfologicznym strefy. Najbliżej nasady położona jest strefa spoczynkowa (rezerwowa), pod którą widoczna jest strefa rozrostowa. W obrębie tej strefy chondrocyty wykazują figury podziałowe, a ich rozrost jest regulowany szeregiem czynników wzrostu oraz hormonem wzrostowym. Do obu tych stref wnikają od strony nasady liczne naczynia krwionośne. W strefie przerostowej zaznacza się wapnienie podścieliska chrząstki, której składniki komórkowe ulegają powiększeniu. Ostatnią, najbliższą przynasadzie jest strefa kostnienia śródchrzęstnego. Wzrost kości na długość jest związany z ciągłą proliferacją chondrocytów oraz śródchrzęstnym kostnieniem strefy najbliższej przynasadzie, która ulega zahamowaniu gdy znika hormon wzrostowy.
Prawidłowo ukształtowaną kość zbitą cechuje blaszkowata budowa, która warunkuje jej stabilność i oporność na urazy. Podstawową jednostkę kości stanowi osteon, który w środkowej części posiada przewód Haversa, zwierający drobne naczynie. Kanał Haversa otaczają koncentryczne blaszki, między którymi znajdują się zatoki zawierające osteocyty, oraz kanaliki gdzie przebiegają wypustki tych komórek. Blaszki w obrębie kości beleczkowatej przebiegają równolegle do długiej osi beleczek.
Homeostaza układu szkieletowego jest również zachowana dzięki procesowi przebudowy. Przebudowa kości spełnia trzy funkcje tj. usuwa uszkodzone fragmenty kostne, wzmacnia kości w okolicach szczególnie narażonych na urazy i obciążenia oraz warunkuje udział kości w gospodarce wapniowej. Proces ten składa się z czterech etapów. Pierwszym z nich jest faza aktywacji, gdy pod wpływem sygnałów (osteokalcyna? Zmiana potencjałów elektrycznych?) osteoklasty gromadzą się w okolicy uszkodzonej beleczki kostnej. W fazie resorpcji osteoklasty usuwają uszkodzony fragment kostny, tworząc jamkę resorpcyjną. W fazie cofania się odpowiedni sygnał (czynniki wzrostu uwalniane podczas resorpcji) mobilizuje osteoblasty. W fazie formowania osteoblasty wypełniają nową kością jamkę resorpcyjną.
GENETYCZNIE UWARUNKOWANE CHOROBY KOŚCI.
Genetycznie uwarunkowane choroby układu szkieletowego mogą występować w postaci zmian występujących wyłącznie (lub głównie) w kościach, lub jako zmiany kostne towarzyszące zaburzeniom innych tkanek i narządów.
Zaburzenia zawiązków kostnych
Choroby tej grupy związane są z mutacjami czynników transkrypcyjnych oraz niektórych cytokin, w następstwie których dochodzi do zaburzeń w zagęszczeniu mezenchymy i tworzeniu zawiązków chrząstkowych kości. W wyniku nieprawidłowego tworzenia zawiązków kostnych dochodzi do zmian w liczbie kości oraz zaburzeń w ich zroście.
Do zmian w liczbie kości zalicza się wrodzony brak poszczególnych kości (agenesia) np. pojedynczych paliczków lub obojczyka oraz zwiększoną ich liczbę np. nadliczbowe żebra, palce (polidactylia) bądź zrost między palcami (syndactylia).
Zaburzenia zrostów pomiędzy kośćmi stwierdza się najczęściej w obrębie kości czaszki i kręgosłupa. Brak zrostu kości czaszki i rozszczep kręgosłupa (craniorachischisis) prowadzi do powstania otworu, przez który opony oraz tkanki ośrodkowego układu nerwowego uwypuklają się na zewnątrz w postaci przepukliny. Choroby te prowadzą do poważnych zaburzeń neurologicznych, a chorzy często giną z powodu wtórnych zakażeń worka przepuklinowego. Brak zrostu może również dotyczyć kości podniebienia (palatoschisis), które w wieku niemowlęcym może prowadzić do zachłystowego zapalenia płuc, a w późniejszym wieku być powodem szeregu problemów laryngologicznych
Zaburzenia struktury kostnej (dysplazje kostne)
Choroby tej grupy dotyczą pierwotnie lub wyłącznie układu kostnego, a chorych cechuje zwykle niski wzrost, nieprawidłowe ukształtowanie kości, a często również i zwiększona ich łamliwość.
Niepełna osteogeneza (osteogenesis imperfecta –O.imp.) najczęstsze z zaburzeń genetycznych kości jest wynikiem mutacji genów COL1A1 i /lub COL1A2 warunkujących syntezę kolagenu I, które umiejscowione są odpowiednio w obrębie chromosomów 17 i 7. Zależnie od umiejscowienia mutacji synteza kolagenu jest przerwana na rozmaitych etapach, co warunkuje rozmaite nasilenie choroby. Zaburzenia genów warunkujące powstanie niepełnej osteogenezy przekazywane są jako autosomalne cechy dominujące, jednakże w 2%-30% są prawdopodobnie wynikiem nowo powstałej mutacji Obecnie wyróżnia się cztery typy niepełnej osteogenezy.
1. O.imp.I stanowi 60% ogółu przypadków choroby i jest zwykle następstwem mutacji COL1A1, skutkiem której wytwarzany jest prawidłowy kolagen I, lecz w zmniejszonej o połowę ilości. Klinicznie OI jest najłagodniej przebiegającą postacią kliniczną choroby, którą cechuje niewielka liczba złamań (pomimo że mogą one występować już w wieku niemowlęcym), słabiej nasilone rozrzedzenie kości i nieznaczne tylko zniekształcenie kości szkieletu. Skutkiem zmniejszonej ilości kolagenu I w twardówkach przybierają one błękitne zabarwienie („prześwieca” leżąca poniżej naczyniówka) u wszystkich chorych, a u części z nich stwierdza się również zaburzenia zębów (dentinogenesis imperfecta)
2. O. imp.II jest występuje u około 20% chorych i jest najcięższą postacią choroby, która prowadzi do śmierci wewnątrzmacicznej lub wkrótce po urodzeniu. Obraz choroby cechują liczne złamania o rozmaicie intensywnych cechach zrostu. Czaszka jest dużych rozmiarów, miękka; przyczyną śmierci jest często rozległy wylew śródczaszkowy. Zwykle jednak śmierć jest wynikiem niedomogi oddechowej skutkiem małych rozmiarów klatki piersiowej i licznych złamań żeber. W tej postaci choroby obserwuje się również błękitne twardówki.
3. O.imp.III występuje również u 20% chorych i jest postępującą, ciężką chorobą. Po urodzeniu u chorych widoczne są zniekształcone kończyny i do osiągnięcia wieku dorosłego ulegają bardzo licznym złamaniom kości. Obok znacznie zniekształconych kończyn chorych cechuje bardzo niski wzrost, często dochodzi do zniekształceń kręgosłupa oraz złamań uciskowych kręgów; zniekształcenia klatki piersiowej często prowadzą do niedomogi krążenia. Spojówki chorych mogą być białe lub zabarwione na niebiesko.
4. O.imp.IV jest najrzadszą postacią niepełnej osteogenezy, a objawy kliniczne cechuje pośrednie nasilenie pomiędzy OI i OIII. Chorych cechuje szeroka pokrywa czaszki, wysokie czoło oraz wydłużona potylica. Zabarwione na błękitno twardówki stopniowo przybierają białe zabarwienie.
W obrazie histologicznym niepełnej osteogenezy zwraca uwagę ilościowe zmniejszenie tkanki kostnej (osteopenia), które wyraża zcieńczenie beleczek kostnych, których architektura jest zachowana. W cięższych postaciach OI oraz w we wszystkich innych typach choroby szczególnie wyraźna jest redukcja podścieliska kości oraz względne zwiększenie osteocytów. Ponadto widoczne są tutaj pola kości falistej (szczególnie w OII), oraz bezładny układ zcieńczałych beleczek. Płytkę wzrostową cechuje zcieńczenie, a chondrocyty warstwy rozrostowej i przerostu wykazują bezładny układ.
Dysplazje kręgosłupa i nasad kości (dysplasia spondyloepiphysealis) jest heterogenną grupą schorzeń, u podstaw których leży mutacja genu COL2A1 umiejscowionego w obrębie chromosomu 12, który koduje łańcuch proa1 prokolagenu 2, skutkiem czego dochodzi do syntezy nieprawidłowego kolagenu 2, głównego kolagenu chrząstki. Chorobę cechują zaburzenia w budowie kręgów, które są małe i klinowatego kształtu, w następstwie czego postępujące, boczne skrzywienie kręgosłupa (scoliosis) staje się z czasem przyczyną ciężkich zaburzeń neurologicznych. Skutkiem przetrwania ośrodków kostnienia, nasady kości (zwłaszcza okolicy kolanowej i skokowej) są spłaszczone, często dochodzi do powstania zwichnięć stawów biodrowych (coxa vara) oraz szpotawych kolan (genua valga). Zmiany w nasadach kości wtórnie powodują zapalenia stawów. Ustalenie rozpoznanie jest możliwe już przy urodzeniu; chorych cechuje krótki, proporcjonalny tułów oraz zniekształcenie stawów.
Zależnie od miejsca mutacji w obrębie genu COL2A1 nasilenie objawów klinicznych jest rozmaite. Łagodną postacią dysplazji kręgosłupa i nasad kości jest tzw. zespół Sticklera, w którym prawidłowy kolagen 2 jest syntetyzowany w zmniejszonej ilości. Zespół ten może być również związany z zaburzeniem syntezy kolagenu 11 (mutacja genu COL11A1,2). Najcięższą postać choroby stanowi achondrogeneza II, w której stwierdza się całkowity brak syntezy kolagenu 2 i z reguły dochodzi do zgonu w okresie okołoporodowym.
Zmiany histologiczne chrząstki w dysplazji kręgosłupa i nasad kości nie są swoiste; chondrocyty wykazują inkluzje, odpowiadające poszerzeniu siateczki śródplazmatycznej, natomiast płytkę wzrostową cechuje zachowana budowa.
Achondroplazja rzekoma (pseudoachondroplasia) jest następstwem niewłaściwej syntezy proteoglikanów, związanej z genem umiejscowionym w obrębie chromosomu 19, występuje rodz...
pajro