1

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE

SEMNIFICAłIA STUDIULUI INTEGRATIV, CLINICO-

HISTOLOGIC ÎN GRADAREA ŞI TRATAMENTUL OSTEOPOROZEI LA OM

Rezumatul Tezei de Doctorat

-conŃinut-

Conducător ştiinŃific: PROF. UNIV. DR. BOGDAN FLORIN

Doctorand:

MARCU FLORIN-MIHAI

ORADEA 2010

2

CUPRINSUL TEZEI DE DOCTORAT INTRODUCERE

PARTEA GENERALĂ Capitolul 1. MORFOFIZIOLOGIA łESUTULUI OSOS

1.1.Celulele osoase 1.2.Matricea osoasă 1.3.Clasificarea Ńesuturilor osoase și a oaselor 1.4.VascularizaŃia și inervaŃia osului

Capitolul 2. OSTEOGENEZA 2.1.Osificarea primară

2.1.1.Osificarea conjunctivă 2.1.2.Osificarea encondrală

2.2.Osificarea secundară 2.3.Creșterea oaselor 2.4.Reglarea osteogenezei 2.5.Modelarea și remodelarea osului

Capitolul 3. MORFOFIZIOLOGIA OSTEOPOROZEI 3.1.DefiniŃie și aspecte de etiopatogenie 3.2.Clasificarea osteoporozei 3.3.Histofiziologia osteoporozei 3.4.Clinica osteoporozei 3.5.Diagnosticul osteoporozei 3.6.Tratamentul osteoporozei

3.6.1.Profilaxia osteoporozei 3.6.2.Tratamentul curativ al osteoporozei

3.6.2.1.Tratamentul medicamentos 3.6.2.2.Tratamentul de recuperare 3.6.2.3.Tratamentul chirurgical

Capitolul 4. EVALUAREA MORFOLOGICĂ A łESUTULUI OSOS 4.1.Metoda microscopică 4.2.Metoda densitometrică

4.3.Metoda radiologică

PARTEA SPECIALĂ Capitolul 5. STUDIUL CLINIC 5.1.Scopul studiului 5.2.Material şi metodă 5.3.Rezultate studiul clinic 5.3.1.Descrierea loturilor 5.3.2.Analiza loturilor 5.4.DiscuŃii studiul clinic

3

Capitolul 6. STUDIUL HISTOLOGIC 6.1.Scopul studiului 6.2.Material şi metodă 6.2.1.Studiul histopatologic 6.2.2.Studiul stereomicroscopic 6.2.3.Studiul electronomicroscopic 6.3.Rezultate şi discuŃii 6.3.1.Studiul histopatologic 6.3.2.Studiul stereomicroscopic 6.3.3.Studiul electronomicroscopic Capitolul 7. CONCLUZII

7.1.Concluzii studiul clinic 7.2.Concluzii studiul histologic 7.3.Concluzii generale

BIBLIOGRAFIE ANEXĂ

4

Teza de doctorat se întinde pe un număr de 209 pagini şi este structurată, conform criteriilor în vigoare, în două părŃi: una teoretică cuprinzând patru capitole şi o parte de cercetări personale cuprinzând capitolele de studiul clinic, studiul histologic şi concluzii. Bibliografia cuprinde 234 de titluri din care majoritate sunt din ultimii cinci ani.

Osteoporoza reprezintă o afecșiune scheletică sistemică caracterizată de o masă osoasă scăzută şi deteriorare microarhitecturală a șesutului osos cu creșterea consecutivă a fragilitășii osoase și susceptibilitate la fracturi. Osteoporoza, cea mai frecventă boală metabolică a osului, reprezintă o cauză importantă de morbiditate la vârstnici. ImportanŃa acordată acestei probleme a crescut semnificativ în ultimul timp datorită mutaŃiilor produse în structura populaŃiei ce au ca rezultat creşterea duratei de viaŃă a oamenilor. Astfel, datele oferite de OrganizaŃia Mondială de Sănătate arată că dacă în 1960 numărul persoanelor de peste 60 de ani era de aproximativ 250 de milioane, în 2020 el va ajunge la aproximativ 1 miliard. TendinŃa generală de îmbătrânire a populaŃiei s-a produs pe fondul creşterii speranŃei de viaŃă, în special în Ńările dezvoltate; pentru femei în Ńările dezvoltate fiind aproape de 80 de ani. În acelaşi timp osteoporoza, reprezentând cea mai invalidantă afecŃiune la femeile la menopauză, ocupă un loc central în tratarea şi recuperarea unui contingent mare de bolnave în activitatea medicală din ambulator. Acestea sunt câteva din motivele alegerii tematicei de cercetare, în care am abordat multidisciplinar, prin studiu clinic, statistic şi histologic aspectele particulare ale osteoporozei la om.

În lucrarea de faŃă ne-am propus să realizăm un studiu al aspectelor clinice, histologice şi terapeutice în osteoporoză, cea mai frecventă afecŃiune metabolică osoasă, în speranŃa că rezultatele obŃinute vor aduce un plus de cunoaştere în acest domeniu.

Osteoporoza a devenit o problemă de sănătate publică pe de o parte datorită creşterii duratei medii de viaŃă urmată consecutiv de creşterea incidenŃei bolii şi pe de altă parte datorită complicaŃiilor bolii, fracturile osteoporotice, care determină alterarea vieŃii individului cu creşterea indicelui de morbiditate ceea ce duce la costuri materiale şi sociale ridicate.

Din vasta problematică a acestei boli foarte răspândite, îndeosebi în perioada de postmenopauză şi la vârstele înaintate, lucrarea se axează asupra unui aspect central, şi anume cel legat de arhitectura osoasă şi modificările acesteia care se produc în osteoporoză, teza înscriindu-se din acest punct de vedere în domeniul anatomiei cu ample deschideri interdisciplinare. Fundamentarea teoretică a tezei are la bază date semnificative din cercetări clasice, dar şi foarte recente, atât din bibliografia românească cât şi din cea străină şi care vizează starea actuală a problemei.

Partea specială cuprinde cercetări personale orientate pe două direcŃii de investigaŃie: cercetarea clinică pe o perioadă de cinci ani a unor aspecte

5

evolutive şi terapeutice ale osteoporozei şi cercetarea histologică a modificărilor arhitecturale care apar în osul osteoporotic şi analiza lor din perspectiva fenomenelor care duc la apariŃia acestora.

Capitolul I cuprinde date actuale privind morfofiziologia Ńesutului osos.

Capitolul II furnizează date legate de procesul de osteogeneză. Capitolul III detailează noŃiunile de etiopatogenie, diagnostic,

aspecte clinice şi terapeutice ale osteoporozei. Capitolul IV se referă la metodele de evaluare morfologică a

Ńesutului osos. Capitolul V prezintă studiul clinic şi este structurat pe subcapitolele

scopul studiului, material şi metodă, rezultate şi discuŃii. Studiul clinic are un caracter prospectiv şi s-a efectuat prin evaluarea

pacienŃilor prin examen clinic direct, prin metode de investigaŃie paraclinice şi prin intervievare pentru complectarea unor chestionare autoadministrate.

SubiecŃii şi-au dat acceptul pentru participarea la studiu şi au fost informaŃi asupra posibilităŃii de retragere voluntară, lipsită de consecinŃe ulterioare.

Principalul obiectiv al studiului clinic a fost evidenŃierea eficacităŃii programului de kinetoterapie în tratamentul bolnavilor cu osteoporoză. Depistarea precoce a bolii şi asocierea unui tratament medicamentos realist cu un program complex de kinetoterapie şi cu măsuri pentru prevenirea căderilor şi creşterea stabilităŃii posturale fiind urmată de o creştere a calităŃii vieŃii pacientului osteoporotic. În cadrul acestui studiu am urmărit să demonstrăm că tratamentul osteoporozei prin asocierea unui tratament medicamentos cu un program de kinetoterapie pe durata unui an de zile are efecte terapeutice superioare comparativ cu tratamentul medicamentos simplu desfăşurat pe aceeaşi perioadă de timp.

Din punct de vedere al materialui şi metodei de lucru au fost luaŃi în studiu, pe criterii anamnestice subiective şi obiective, un număr de 270 de de pacienŃi internaŃi la Spitalul de Recuperare din Băile Felix; studiul nostru s-a derulat pe durata a cinci ani între 2006 şi 2010. Pentru a evidenŃia cât mai clar impactul terapeutic al asocierii kinetoterapie cu tratament medicamentos, la pacienŃii cu osteoporoză, în cadrul studiul nostru ne-am raportat doar la pacienŃii care nu au urmat nici un tratament pentru osteoporoză anterior studiului nostru.

Criterii de includere în studiul clinic: -internare la Spitalul de Recuparare din Băile-Felix şi efectuarea unui tratament de recuperare pe durata a 14 zile -diagnosticul de osteoporoză primară confirmat prin examenul DEXA -respectarea tratamentului medicamentos recomandat pe durata studiului şi respectarea evaluării iniŃiale şi finale a parametrilor urmăriŃi

6

Criterii de excudere din studiul clinic: -pacienŃii cu istoric sau diagnostic de:-boli metabolice osoase, altele decât osteoporoza

-afecŃiuni congenitale ale oaselor -cauzele de osteoporoză secundară -neoplasme de orice natură -comorbidităŃi invalidante -boli psihice

-pacienŃii cu istoric de tratament antiosteoporotic Din totalul de 270 pacienŃi luaŃi în studiu, la 98 dintre ei s-a

comfirmat diagnosticul de osteoporoză prin rezultatul DEXA; restul de 172 de pacienŃi nu au efectuat DEXA pentru stabilirea diagnosticului de osteoporoză. Dintre cei 98 de pacienŃi cunoscuŃi cu diagnosticul de osteoporoză doar 48 nu au urmat nici un tratament pentru tratarea osteoporozei înainte de începerea studiului. CeilalŃi 50 de pacienŃi la care nu s-a confirmat tratamentul antiosteoporotic anterior, au fost excluşi din studiul nostru clinic. Cei 172 de pacienŃi la care nu s-a efectuat DEXA, au fost împărŃiŃi în funcŃie de sex în lot de femei şi în lot de bărbaŃi; fiecărui lot i s-a aplicat un chestistionar pentru stabilirea riscului de osteoporoză, numit şi testul de un minut separat pentru femei şi pentru bărbaŃi. Dacă pacienŃii răspund cu „Da” la una sau mai multe dintre aceste întrebări, nu înseamnă că au diagnosticul de osteoporoză, ci înseamnă că se înscriu într-o grupă de risc pentru osteoporoză. Din totalul de 172 pacienŃi chestionaŃi au răspuns pozitiv 132 pacienŃi, restul de 40 au fost excluşi din cadrul studiului clinic. ToŃi pacienŃii rămaşi în studiu, pentru stabilirea diagnosticului de osteoporoză, au efectuat DEXA prin care s-a măsurat densitatea minerală osoasă.

În funcŃie de scorul T, subiecŃii au fost împărŃiŃi în trei grupe: 1.grupa cu risc de osteoporoză, cu scorul T > -1, cuprinde 47 de subiecŃi 2.grupa cu osteopenie, cu scorul T între -1,0 şi -2,5, cuprinde 51 de subiecŃi 3.grupa cu osteoporoză, cu scorul T < -2,5, cuprinde 34 de subiecŃi

PacienŃii internaŃi şi aflaŃi în grupele cu risc de osteoporoză şi osteopenie au fost supuşi examenului radiologic pentru evidenŃierea unor posibile fracturi de fragilitate. Datorită faptului că nu s-a constatat la nici unul din subiecŃii examinaŃi prezenŃa unei fracturi de fragilitate, ei nu au mai fost luaŃi în continuare în studiul nostru.

În cadrul studiului nostru clinic au fost luaŃi în calcul doar pacienŃii cu diagnosticul de osteoporoză confirmat prin DEXA; e vorba de cei 48 de pacienŃi cu diagnosticul confirmat prin DEXA efectuat anterior internării, împreună cu cei 34 de pacienŃi cu osteoporoză confirmată prin DEXA, efectuat ulterior internării. Pentru fiecare dintre cei 82 de pacienŃi din cadrul stdiului clinic am întocmit o fişă individuală a cazului în care s-au introdus toate datele necesare studiului nostru; această fişă a cuprins atât

7

antecedentele personale patologice cât şi diagnosticul şi statusul actual al pacientului din punct de vedere clinico-paraclinic.

ToŃi cei 82 pacienŃi din cadrul studiului nostru au urmat un tratament de specialitate la Spitalul Clinic de Recuperare din Băile Felix. Acest tratament conservator, nechirurgical, cu durată de 14 zile a cuprins: tratamentul medicamentos, tratamentul de recuperare sau balneofiziokinetoterapeutic şi respectarea unui stil de viaŃă care să nu accentueze evoluŃia osteoporozei.

IndicaŃia respectării programui de kinetoterapie la domiciliu după externare nu a fost respectată, din motive subiective de disciplină medicală, de toŃi cei 82 de pacienŃii din cadrul studiului nostru. În funcŃie de acest aspect subiecŃii studiului nostru au fost împărŃiŃi în două grupe: 1.grupa care respectă kinetoterapia la domiciliu, cuprinde 39 de subiecŃi

2.grupa care nu respectă kinetoterapia la domiciliu, cuprinde 43 de subiecŃi

Pentru a evidenŃia eficacitatea terapeutică superioară în tratamentul osteoporozei a asociaŃiei tratament medicamentos cu kinetoterapie comparativ cu tratamentul medicamentos simplu am urmărit evoluŃia pe durata unui an de zile a următorilor parametrii obiectivi:

-diferenŃa de înălŃime a pacientului pe parcursul studiului, evaluarea a fost efectuată cu ajutorul unui talometru standard, comun pentru toŃi pacienŃi; valoarea acestui parametru, exprimat în centimetri, a fost obŃinută prin scăderea înălŃimii de la sfârşitul studiului, după un an de tratament, din înălŃimea iniŃială, înainte de începerea studiului

-valoarea scorului T, care exprimă densitatea minerală osoasă, obŃinută prin examinarea DEXA la internare și la 1 an de tratament; scorul T este calculat pe baza diferenŃei dintre DMO a pacientului şi DMO medie a unei populaŃii adulte sănătoase corespunzătoare sexului şi rasei, raportată la deviaŃia standard a populaŃiei respective.

SCORUL T= -fracturile de fragilitate; pentru a realiza această evaluare toŃi

pacienŃii din cadrul acestui studiu au fost examinaŃi radiologic atât la începutul tratamentului cât şi după 1 an de tratament.

În cadrul acestui studiu am evaluat pacienŃii şi cu ajutorul unui parametru subiectiv reprezentat de calitatea vieŃii pacientului osteoporotic; am realizat această evaluare cu ajutorul testului Qualeffo-41; acesta reprezintă un instrument util în aprecierea globală a pacienŃilor cu osteoporoză.

Prelucrarea statistică s-a efectuat cu ajutorul computerului, utilizându-se programele Excel 2003, SPSS 1996, MedCalc versiunea 8.

8

Datele au fost prezentate sub formă de tabele şi grafice iar rezultatele au fost interpretate sub formă numerică, procentuală. Pentru descrierea şi compararea celor două loturi s-au utilizat, datorită distribuŃiei normale a pacienŃilor, testele parametrice: testul t Student, testul Fisher şi testul Chi-pătrat. Nivelul de semnificaŃie a fost stabilit, independent de metoda statistică aplicată, la 5% (p < 0,05 fiind considerat semnificativ, un p <0,001 a fost considerat extrem de semnificativ în timp ce un p > 0,05 a fost considerat nesemnificativ; indicele de confidenŃă utilizat a fost de 95%, IC 95%).

Rezultatele studiului clinic au fost structurate în două părŃi. În prima parte s-au analizat caracteristicile demografice ale pacienŃilor din cele două loturi, cu accent pe acei factori care sunt consideraŃi „factori de risc pentru boală”, adică factorii de risc pentru osteoporoza primară ce nu pot fi modificaŃi: sexul, mediul de provenienŃă, vârsta, intervalul de timp momentul diagnosticului-iniŃierea tratamentului şi indicele de masă corporală mai mic de 20 kg\m2.

Analizând cele două loturi luate în studiu din punct de vedere al sexului, vârstei pacienŃilor, intervalului de timp dintre diagnostic-tratament şi a distribuŃiei pacienŃilor cu IMC < 20 kg\m2 se observă că nu există diferenŃe semnificative statistic între lotul cu kinetoterapie şi lotul fără kinetoterapie. Compararea celor două loturi în ceea ce priveşte distribuŃia pacienŃilor în funcŃie de mediul de provenienŃă relevă diferenŃe semnificative statistic între ele, în lotul cu kinetoterapie predomină pacienŃii cu mediu de provenienŃă urban, iar în lotul fără kinetoterapie predomină pacienŃii din mediul rural.

În partea a doua s-a realizat analiza comparativă a celor două loturi precum şi analiza evolutivă a fiecărui lot în parte.

Se observă omogenitatea loturilor luate în studiu privind atât frecvenŃa fracturilor de fragilitate cât şi riscul apariŃiei unor noi fracturi de fragilitate; de asemenea s-a constatat că la terminarea studiului, după un an de tratament, pacienŃii din lotul fără kinetoterapie au un risc de fractură de fragilitate mai mare de două ori comparativ cu pacienŃii din lotul cu kinetoterapie. Din comparaŃia rezultatelor iniŃiale cu cele finale la cele două loturi luate în studiu se observă că în lotul cu kinetoterapie numărul pacienŃilor care au prezentat pe parcursul studiului noi fracturi de fragilitate este de 22\39 (56,41%), faŃă de lotul fără kinetoterapie la care numărul pacienŃilor cu noi fracturi de fragilitate pe parcursul studiului este de 33\43 (76,74%).

Analizând cele două loturi din punct de vedere a rezultatelor scorului Qualeffo, folosit pentru evaluarea calităŃii vieŃii pacientului cu osteoporoză, s-a constatat că la momentul iniŃial al studiului nu au existat diferenŃe semnificative statistic între valorile secŃiunilor scorului Qualeffo sau a

9

scorului Qualeffo total pentru lotul cu kinetoterapie comparativ cu lotul fără kinetoterapie.

Din analiza statistică a valorilor finale ale testului Qualeffo am constatat că între cele două loturi există diferenŃe semnificative statistic atât între valorile Qualeffo total cât şi pentru valorile secŃiunilor: durere, activităŃi de zi cu zi, activităŃi în timpul liber şi funcŃia mentală. La lotul fără kinetoterapie, Qualeffo total şi secŃiunile menŃionate mai sus au valori semnificativ mai mari comparativ cu valorile de la lotul cu kinetoterapie. În schimb nu s-au constatat diferenŃe semnificative statistic între cele două loturi pentru secŃiunile: treburi casnice, mobilitate şi stare de sănătate. Comparând rezultatele obŃinute la analiza evolutivă la cele două loturi luate în studiu, se observă că valorile finale ale scorului Qualeffo total scad semnificativ la lotul cu kinetoterapie comparativ cu lotul fără kinetoterapie; acest aspect oglindeşte o îmbunătăŃire semnificativă a calităŃii vieŃii pacienŃilor din lotul cu tratament medicamentos asociat cu kinetoterapie comparativ cu lotul cu tratament doar medicamentos.

Din analiza valorilor iniŃiale şi finale ale scorului T la cele două loturi luate în studiu s-a constatat omogenitatea celor două loturi înainte de începerea tratamentului din punct de vedere al densităŃii minerale osoase precum şi impactul terapeutic similar a celor două tipuri de tratament asupra rezistenŃei osoase. La analiza evolutivă a valorilor scorului T la cele două loturi luate în studiu, se observă că la cele două loturi luate în studiu densitatea minerală osoasă scade pe parcursul studiului aproximativ în aceeaşi măsură.

Tot la analiza comparativă a celor două loturi se observă că pe durata studiului, scăderea în înălŃime a pacienŃilor cu tratament doar medicamentos este mai mare cu aproximativ 0,35 cm. comparativ cu pacienŃii cu tratament medicamentos asociat cu kinetoterapie.

Capitolul VI prezintă studiul histologic şi este structurat în subcapitolele scopul studiului, material şi metodă şi rezultate.

Pentru a surprinde cât mai bine modificările microarhitecturii osoase din osteoporoză am realizat o cercetare histopatologică, stereomicroscopică şi electonomicroscopică a materialului luat în studiu. Analiza microarhitecturii osoase din osteoporoză are o deosebită imporanŃă pentru înŃelegerea unor manifestări clinice şi a unor complicaŃii; se ştie că modificările structurale afectează calitatea osului. InvestigaŃiile pentru studiul morfologic, de stereomicroscopie şi microscopie electronică realizate pe o vastă cazuistică, deschid noi valenŃe ale cercetării fundamentale în explicarea şi înŃelegerea succeselor sau insucceselor terapiei oasteoporozei şi a complicaŃiilor ei.

Am abordat studiul histologic prin colaborarea interdisciplinară cu colective conduse de domnul prof. dr. inginer Andrei RăduŃă, de doamna dr.

10

inginer Camelia Demian, de doamna inginer şef de lucrări ştin. AuruŃa Dârlea.de la Universitatea Politehnică din Timişoara şi Catedra de Biologie Celulară a FacultăŃii de ŞtiinŃe Agricole din Timişoara.

Materialul de studiu histopatologic a fost reprezentat de 47 fragmente de os uman prelevate în Clinica de Ortopedie a Spitalului Municipal de UrgenŃă Timişoara şi la Institutul de Medicină Legală Timişoara în perioada 2005-2009. Dintre acestea 27 de la nivelul capului şi colului femural de la pacienŃi (20 de sex feminin şi 7 de sex masculin) cu vârsta cuprinsă între 50 şi 76 de ani, care au necesitat artroplastie de şold. Celelalte 20 de piese osoase fiind fragmente de Ńesut osos prelevate de la nivelul corpului vertebral de la pacienŃi decedaŃi (14 de sex feminin şi 6 de sex masculin) cu vârsta cuprinsă între 66 şi 74 de ani.

În cadrul studiul histopatologic, piesele osoase au fost prelucrate în tehnica histologică clasică pentru includerea la parafină; această tehnică este cea mai utilizată tehnică în laboratoarele de histologie şi histopatologie. Tehnica a comportat următorii timpi de lucru: deshidratarea, clarificarea, parafinarea, includerea propriu-zisă, secŃionarea blocului, lipirea secŃiunilor pe lame de sticlă şi uscarea lor, colorarea secŃiunilor, uscarea şi depozitarea materialului histologic.. În cadrul studiului histologic preparatele histologice au fost colorate prin două metode larg utilizate în Ńară şi în întreaga lume: metoda de colorare cu hematoxilină-eozină, pentru studiul de ansamblu şi metoda de colorare tricromă Masson pentru evidenŃierea efectivă a fibrelor de colagen.

Materialul pentru studiu stereomicroscopic a fost reprezentat de cele 27 de fragmente de os de la nivelul capului şi colului femural, menŃionate şi la studiul histopatologic (20 de fragmente osoase de la pacienŃi de sex feminin şi 7 fragmente osoase de la pacienŃi de sex masculin), recoltate prin biopsie de la pacienŃi cu vârsta cuprinsă între 50 şi 76 de ani; pacienŃii de la care s-au recoltat piesele osoase au necesitat artroplastie de şold la Clinica 1 Ortopedie a Spitalului Clinic JudeŃean Timişoara.

Metoda stereomicroscopică permite analiza materialului luat în studiu sub forma imaginilor tridimensionale, de lateralitate şi calitativ superioare prin intermediul stereomicroscopului. Stereomicroscopia permite studiul morfologic, al absorbŃiei culorii, aprecierea profunzimii lipsei de substanŃă foarte util în aprecierea progresiei lezionale osoase. Se impune ajustarea optică a aliniamentului microscopic optic şi mecanic pentru iluminare optimă şi micrometrie. Pentru studiul pieselor în stereomicroscopie şi lumină polarizată s-a folosit microscopul Olympus SZ x 7 şi cameră Olympus cu 2,5 x digital zoom şi 3 x optical zoom în cadrul UniversităŃii Politehnice Timişoara.

Pentru studiul de microscopie electronică piesele osoase, în număr de 8 din cele 27 de fragmente osoase de la nivelul capului şi colului femural,

11

menŃionate anterior la studiul histopatologic şi stereomicroscopic, au fost recoltate de la pacienŃi cu vârsta cuprinsă între 50 şi 76 de ani şi care au necesitat artroplastie de şold la Clinica 1 Ortopedie a Spitalului Clinic JudeŃean Timişoara. Microscopia electronică este o metodă complementară de studiu a celulelor şi Ńesuturilor din corpul uman; ea a permis observarea şi studierea ultrastructurii celulare şi a celei moleculare datorită puterii sale de rezoluŃie, net superioară faŃă de cea a microscopului fotonic. Pentru studiul probelor biologice cu ajutorul microscopului electronic de transmisie, piesele s-au prelucrat după tehnica Lehner, similar protocolului utilizat în microscopia optică, cu anumite modificări care au legătură cu modul diferit de formare a imaginii.

Rezultatele studiului histopatologic relevă faptul că îngustarea sau chiar pierderea unor trabecule, ca urmare al bilanŃului negativ al remodelării, este urmată în unele situaŃii de îngroşarea compensatorie a altor trabecule pentru a putea face faŃă solicitărilor mecanice. În stadiile avansate de resorbŃie, trabeculele osoase sunt subŃiate, reduse la o grosime ce poate cuprinde numai câteva lamele osoase. Aceste trabecule, deşi fragilizate prin osteoliză excesivă, reprezintă un aspect mai puŃin grav în osteoporoză faŃă de scăderea numărului trabecular produs în urma resorbŃiei complete. Se observă că în osteoporoză la nivelul osului spongios are loc resorbŃia preferenŃială a trabeculelor orizontale, acest lucru fiind însoŃit în multe cazuri de îngroşări compensatorii ale trabeculelor verticale.

O consecinŃă a remodelării adaptative posttensionale se poate observa de asemenea, printr-o îngroşare a diametrului trabecular. Pe materialul histologic analizat am putut constata prezenŃa a numeroase microfisuri cu localizarea atât la suprafaŃa trabeculelor cât şi în interiorul acestora, majoritatea fiind cele de la periferia trabeculelor.

ConsecinŃa fisurărilor şi fracturărilor trabeculare este scăderea conectivităŃii în ansamblul arhitectural şi trabecular, fapt care are un impact negativ asupra rezistenŃei osului la diferite solicitări.

Pe majoritatea secŃiunilor analizate au observat scăderea conectivităŃii trabeculare precum şi producerea de perforaŃii trabeculare, fenomene care se accentuează cu înaintarea în vârstă. Aceste trabecule sechelare, care şi-au pierdut orice tip de legătură cu structura globală trabeculară, nu mai contribuie la asigurarea rezistenŃei mecanice a osului, fiind total ineficiente din acest punct de vedere. Ca urmare a deconectării lor totale, transmiterea de forŃe nu se mai poate produce către ele, rămânând fără încărcare mecanică. O consecinŃă a scăderii conectivităŃii reŃelei trabeculare şi a îngustării trabeculelor este mărirea spaŃiilor areolare.

Am putut constata pe materialul nostru histopatologic o tendinŃă de degenerare adiopoasă a măduvei hematogene în cadrul spaŃiilor areolare lărgite şi septate incomplet ca urmare a lizării pereŃilor. Creşterea adipozităŃii

12

se produce ca urmare a scăderii diferenŃierii osteoblastelor din celulele stromale precursoare în favoarea diferenŃierii adipocitare. O consecinŃă a creşterii porozităŃii corticale este mărirea spaŃiilor medulare; tot în osul cortical s-a putut observa existenŃa unei resorbŃii osoase dinspre endost, corticala dobândind în unele cazuri un aspect trabecularizat în această porŃiune.

S-a constatat pe unele secŃiuni histologice aspecte de fibrilare matricială, tensiunile din os exercită influenŃe asupra orientării fibrelor colagene. Această orientare fibrilară posttensională predominantă pe direcŃia de acŃiune a forŃei, determină anizotropie cu scăderea rezistenŃei în alte direcŃii secundare de încărcare. La această organizare fibrilară adaptativă posttensională se adaugă încă două aspecte care influenŃează negativ calitatea osului şi anume: în osteoporoză are loc o pierdere de colagen asociată cu alterări ale structurii acestuia.

În cadrul studiului stereomicroscopic s-a observat neregularitatea joncŃiunii dintre osul subcondral şi osul spongios aflat dedesubt; se remarcă de asemenea îngustarea lamelară neregulată prin osteoliză subcondrală a osului osteoporotic. Microporozitatea pusă în evidenŃă stereomicroscopic, corespunde imaginilor de osteoporoză a osului spongios şi subperiostal, observate cu ajutorul microscopiei optice. Tot în cadrul studiului stereomicroscopic, pe unele fragmente osoase am putut observa pierderea luciului şi a transparenŃei cartilajului articular. Studiul stereomicroscopic aduce contribuŃii la aprecierea calitativă a texturii tisulare atât a osului spongios cât şi a celui cortical.

În cadrul studiului electronomicroscopic am identificat o dezvoltare în osteocite şi osteoblaste a organitelor implicate în sintezele proteice şi degradarea matricei extracelulare. S-a constatat prezenŃa aspectelor de reducere a componentei strucurale ribozomale în citoplasma osteoblastelor şi osteocitelor formatoare în Ńesutul osos. Calea sintezelor proteice implică reticulul endoplasmatic rugos (RER) şi complexul Golgi, urmând via veziculelor secretorii până la membrana celulară. Cisternele RER pot sau nu să fie dilatate iar veziculele secretorii pot traversa citoplasma dependent de microtubuli. Complexul Golgi este identificat în studiul elecronomicroscopic la nivelul osteoblastelor.

Capitolul VII cuprinde concluziile studiului nostru, acest capitol

cuprinde concluziile studiului clinic, concluziile studiului histologic şi concluziile generale.

13

Concluziile studiului clinic: • Osteoporoza afectează cu predilecŃie sexul feminin, boala se întâlneşte şi la bărbaŃi dar într-o proporŃie mai mică. • În mediul urban există mai mulŃi factori de risc pentru osteoporoză comparativ cu mediul rural. • PrezenŃa unei fracturi de fragilitate în antecedentele pacienŃilor cu osteoporoză va determina un risc crescut pentru o nouă fractură de fragilitate. • S-a constatat o complianŃă mai mare pentru programul de kinetoterapie la pacienŃii mai tineri comparativ cu cei mai vârstnici şi la cei din mediul urban comparativ cu cei proveniŃi din mediul rural. • PacienŃii cu osteoporoză care, pe durata unui an de zile, respectă zilnic programul de kinetoterapie recomandat la domiciliu împreună cu tratamentul medicamentos antiosteoporotic, prezintă, comparativ cu pacienŃii care urmează doar tratamentul medicamentos antiosteoporotic, şi nu efectuează kinetoterapie la domiciliu, urmatoarele avantaje:

-creşterea calităŃii vieŃii cu îmbunătăŃirea consecutivă a tonusului psihic şi scăderea semnificativă a durerilor

-scăderea numărului de fracturi de fragilitate ca urmare a creşterii tonusului muscular şi a stabilităŃii posturale

-reducerea scăderii în înălŃime, cu îmbunătăŃirea Ńinutei posturale -diminuarea scăderii densităŃii minerale osoase, programul de

kinetoterapie având un efect de limitare, de frânare a scăderii densităŃii minerale osoase

Concluzii studiul histologic: • Pe materialul histologic analizat, s-au constatat numeroase modificări caracteristice osteoporozei, prezente atât la nivelul osului spongios, cât şi la nivelul osului compact. • În osteoporoză sunt prezente numeroase sechelare care şi-au pierdut orice fel de legătură cu arhitectura globală trabeculară. Prin această deconectare trabeculele sechelare au devenit ineficiente din punct de vedere funcŃional deoarece nu mai pot prelua din forŃele care sunt transmise în os. ExistenŃa unor asemenea resturi trabeculare, deşi conferă masă osoasă, nu contribuie la asigurarea rezistenŃei osoase ca urmare a alterării arhitecturale osoase. • S-a constatat prezenŃa fisurărilor şi fracturărilor trabeculare, unice sau multiple, atât în os compact, cât şi în os spongios. Acestea, pe lângă faptul că au o contribuŃie la pierderea globală de masă osoasă, reprezintă zone de rezistenŃă scăzută. ExistenŃa acestor întreruperi în continuitatea substanŃei osoase merge în stadiile avansate de boală până la dezorganizări structurale prin producerea de multiple asemenea leziuni politopice.

14

• Un aspect al modificărilor structurale ale osului osteoporotic pus în evidenŃă este prezenŃa unor numeroase linii cimentante care sugerează o intensă remodelare osoasă. Remodelarea intensă care este la baza genezei numeroaselor linii cimentante nu va permite însă o suficientă mineralizare a osului nou format, ceea ce duce la scăderea competenŃei sale mecanice. • SpaŃiile areolare sunt extinse, delimitate de septe osoase incomplete, fapt explicabil prin scăderea conectivităŃii reŃelei trabeculare, care prin osteoliza unor pereŃi va duce la confluarea areolelor. În paralel cu mărirea areolelor, s-au constatat şi modificări ale conŃinutului acestora, în cea mai mare parte constând din modificarea celularităŃii măduvei cu o tendinŃă de degenerescenŃă adipoasă. • Aspectele de creştere a adipozităŃii medulare, asociată cu scăderea conectivităŃii intertrabeculare contribuie la evidenŃierea conexiunii funcŃionale dintre măduvă şi os. Scăderea celularităŃii medulare cu îmbogăŃirea sa în celule adipoase are consecinŃe negative asupra osului. Creşterea adipozităŃii este explicabilă prin scăderea diferenŃierii osteoblastelor din celulele stromale precursoare în favoarea diferenŃierii adipocitare. • În stadiile mai avansate de resorbŃie endostală corticală, s-au remarcat aspecte care sugerează evoluŃia către crearea unei zone de tranziŃie între osul spongios şi cel cortical, cu neregularităŃi ale conturului endostic cortical ca urmare a resorbŃiei. • S-a constatat prezenŃa unui os condroid, acesta nefiind însă un aspect caracteristic în osteoporoză, explicăm prezenŃa acestuia pe baza scăderii perfuziei sanguine din os. • Alt aspect constatat este cel de fibrilare matriceală cu orientare fibrilară predominant unidirecŃională. Această structurare se realizează pe liniile principale de forŃă care acŃionează asupra osului, ceea ce slăbeşte însă osul la solicitările pe direcŃii colaterale favorizând fracturarea. • În fracturile trabeculare examinarea stereomicroscopică aduce un plus legat de orientarea spaŃială a acestora. PrezenŃa decalcifierii este indicată de prezenŃa unui aspect mai translucid, mai puŃin opac al osului. • S-a constatat subŃierea plăcii osoase subcondrale de la nivelul capului femural consecutiv osteolizei, cu formarea unor spaŃii subcondrale extinse • La nivelul capului femural se regăsesc atât trabecule subŃiri şi alungite, cu aspect tubular, cât şi trabecule lăŃite, cu aspect de placă, dominante fiind însă trabeculele lăŃite. • Microscopia electronică realizează aprecierea morfo-funcŃională a celularităŃii şi matricei osului osteoporotic cu aspecte de apoptoză a osteoblastelor, pe fondul de ischemie tisulară.

15

Concluzii generale: • ResorbŃia osoasă endostală este evidentă atât în osul trabecular cât şi în osul cortical. Este un aspect important al pierderii de os, deoarece se ştie că o resorbŃie accentuată în cadrul remodelării, determină un bilanŃ negativ al acesteia. Având în vedere că remodelarea osoasă este realizată la nivelul suprafeŃei endostale, iar aceasta are cea mai mare extindere în osul trabecular, cele mai mari modificări ale microarhitecturii osoase se produc la nivelul osului trabecular. O creştere a resorbŃiei osoase în osul cortical are loc pe măsură ce suprafaŃa endostală a acestuia devine mai neregulată cu progresiunea osteolizei către interior, ceea ce determină creşterea suprafeŃei endostale, deci implicit a suprafeŃei expuse remodelării. • În zonele de resorbŃie osoasă trabeculară se produce subŃierea acestor trabecule, fapt care determină modificări compensatorii ale diametrului unor trabecule restante, în încercarea de a suplini pierderea de material osos. Acest lucru creează anizotropie trabeculară cu creşterea rezistenŃei pe direcŃiile principale de solicitare dar nu şi pe alte direcŃii în care solicitarea funcŃională se face rar, facilitându-se astfel producerea fracturării acestora când încărcarea se face dinspre aceste direcŃii colaterale. • Concomitent cu resorbŃia endostală s-a constatat existenŃa unei apoziŃionări osoase periostale, de multe ori pe aceeaşi secŃiune, apoziŃionarea periostală producându-se compensator la pierderea osoasă care are loc la nivelul endostului. Ca urmare a resorbŃiei endostale, repartizarea forŃelor în os se efectuează pe mai puŃin material, ceea ce înseamnă valori tensionale mai mari în segmentul respectiv cu stimulare mecanică a osteoformării la suprafaŃa periostală. • În osteoporoză este prezentă o scădere a conectivităŃii reŃelei trabeculare direct proporŃională cu stadiul bolii; astfel am constatat o puternică scădere a conectivităŃii trabeculare în stadiile de osteoporoză avansată. • Aspectele lezionale evidenŃiate în microscopia electronică atrag atenŃia asupra calităŃii reduse a matricei osoase, scăderii activităŃii osteoblastelor în zonele osteoformatoare endostice şi subperiostale; se explică astfel eşecul parŃial al terapiei medicamentoase şi recuperatorii în osteoporoza avansată la vârstnici, subliniind totodată necesitatea profilaxiei în managementul medico-social al osteoporozei la vârsta a treia. • În mod evident managementul osteoporozei primare necesită asocierea unui program de exerciŃii fizice specifice, a kinetoterapiei, la un tratament medicamentos antiosteoporotic corespunzător şi la un stil de viaŃă care să nu accentueze evoluŃia osteoporozei. • Efectele kinetoterapiei în osteoporoza primară depind şi de statusul anatomic şi funcŃional al pacientului. Kinetoterapia are efecte mai pronunŃate la subiecŃii cu un număr crescut de osteoblaste şi osteocite precum şi la subiecŃii care respectă numărul şi durata şedinŃelor de antrenament.

16

BIBLIOGRAFIE

1. Alibhai S.M., Greenwood C., Hélène Payette – An approach to the

management of unintentional weight loss in elderly people, CMAJ, March 15, 2005, 172(6)

2. Angin E., Erden Z. – The effect of group exercise on postmenopausal

osteoporosis and osteopenia, Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica 2009; 43(4): 343-350

3. Astrand J., Harding A., Aspenberg P., Tagil M. - Systemic

zoledronate treatment both prevents resorption of allograft bone and

increases the retention of new formed bone durind revascularization

and remodeling, BMC Musculokeletal Disorders, 2006, 7:63: 1471-1474.

4. Bailey A. - Changes in bone collagen with age and disease, J. Musculoskel. Neuron. Interact., 2002, 2(6): 529-531

5. Bogdan F. – Histologie, Editura Reprografia UniversităŃii din Craiova, 1989

6. Boloșiu H., Muntean L. – Osteoporoza, 10 Teme Alese de Reumatologie, Edit. Medic. Univ. ,,Iuliu HaŃeganu” Cluj Napoca, 2003, 275-319

7. Bonaiuti D., Arioli G., Diana G., Franchignoni F., Giustini A., Monticone M., Negrini S., Maini M. – Rehabilitation treatment guidelines in

postmenopausal and senile osteoporosis, Eura Medicophys., 2005 Dec.; 41(4): 315-37

8. Bord-Hoffman Mary Ann, Donius Maggie – Loss in Height: When

is it a Problem?, A.A.A.C.N. Viewpoint, Sep/Oct 2005 9. Cevei Mariana - Elemente de electroterapie practică, Universitatea

Oradea, 2009 10. Lazăr L., Marcu F. – Osteoporoza, Geriatrie și Recuperare

Specifică, Edit. Univ. Oradea, 2009, pag:76-90 11. Lentle B., Brown J., Khan A., Leslie W., Levesque J., Lyons D.,

Siminoski K., Tarulli G., – Recognizing and reporting vertebral

fractures: reducing the risk of future osteoporotic fractures, Muskuloskeletal Radiology, Can. Assoc. Radiol. J., 2007, vol.58, no.1: 27-36.

12. Lerner U. – Bone remodeling in postmenopausal osteoporosis, J. Dent. Res., 2006, 85(7): 584-595

13. Marcu F., Lazăr L. - Kinetoterapia în osteoporoză, Romanian Journal of Physical Rehabilitation Medicine, 2009, Al 32-lea Congres NaŃional Anual de Medicină Fizică și de Recuperare, Vol. 19, No. 2: 103-105

17

14. Marcu F., Lazăr L. – The Clinic-Statistic Study of Osteoporosis, Analele UniversităŃii din Oradea, Fascicula Biologie, TOM XV, 2008, 34-35

15. Marcu F., Lazăr L., Pop P.A., Ungur P. – The limits of using

mechanical vibrations in human pathology, Annals of the Oradea University, 2008, Fascicle of Management and Technological Engineering, vol VII, 403-407

16. Mogoantă L., Popescu Carmen Florina – Ghid de tehnici de

histologie, citologie şi imunohistochimie, Editura Medicală Universitară Craiova, 2007

17. Mosley J.R. – Osteoporosis and bone functional adaptation:

Mechanobiological regulation of bone architecture in growing and

adult bone, a review, Journal of rehabilitation and research development, March/April 2000, EH25 9RG Vol. 37, No. 2

18. Nakamura H. – Morphology, function and differentiation of bone

cells, Journal of Hard Tissue Biology, 2007, 16(1): 15-22 19. Papilian V. – Osteologia, Anatomia Omului, Aparatul Locomotor, ed

a XII-a, 2006, Edit. Bic All, 7-16 20. Popescu Roxana, Ciuculin Mihaela – Kinetoterapia mijloc de

profilaxie şi tratament în osteoporoză, Revista Medicală Română, vol. LV, nr. 1, 2008

21. Porter G.A., Gurley M., Roth S.I. – Bone. In: Sternberg SS, ed:Histology for Pathologists, 2nd ed. Lippincott Raven, Philadelphia, PA, 1997: 85-105

22. Power J., Loveridge N., Lyon A., Rushton N., Parker M., Reeve J. - Osteoclastic cortical erosion as a determinant of subperiostal

osteoblastic bone formation in the femoral neck respeonse to BMU

imbalance. Effects of stance-related loading and hip fracture, Osteoporos Int., 2005, 16, 1049

23. Raisz L. – Pathogenesis of osteoporosis: concepts, conflicts and

prospects, The Journal of Clinical Investigation, 2005, vol 115, nr. 12, 3318-3325

24. Ross M.H., Pawlina W. – Histology A Text and Atlas With correlated

cell and molecular biology, -5th ed.,Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2006; 8: 202-238

25. Roux C., Briot K., Horlait S., Varbanov A., Watts N., Boonen S. – Assessment of non-vertebral fracture risk in postmenopausal women,

Ann. Rheum. Dis., 2007, 66, 931-935 26. Serota Alana, Lane J.M. – Osteoporosis (Secondary): Treatment &

Medication, eMedicine Specialties, Physical Medicine and Rehabilitation, 2010

18

27. Sharma S., Tandon V.R., Annil Mahajan, Kour A., Kumar D. – Preliminary Screening of Osteoporosis and Osteopenia in urban

women from Jammu using calcaneal QUS, Indian Journal of Medical Sciences, may 2006, vol.60, number 5