Переломы костей при несовершенном остеогенезе
Несовершенный остеогенез это наследственное заболевание, проявляющееся в нарушении структуры костей. Процесс формирования костной ткани осуществляется при помощи объединения костеобразующих минеральных веществ с сетью коллагеновых волокон.
Что такое несовершенный остеогенез
Белковое вещество коллаген является основным компонентом костной ткани. Дефицитная выработка этого вещества или качественное нарушение его структуры приводит к сильнейшему понижению устойчивости костей к повреждениям, а переломы могут появляться при минимальных механических воздействиях и физических нагрузках.
При несовершенном остеогенезе у детей, помимо патологических переломов, отмечается искажение костей грудной клетки, деформация костей спины, нарушение формирования эмали зубов и прогрессирующая тугоухость.
Чаще всего нарушение остеогенеза передаётся наследственным путём от родителей, в редких случаях возможна индивидуальная спонтанная мутация. Несовершенный остеогенез неизлечим, но значительно облегчить симптомы возможно с помощью терапии.
Основной клинический признак заболевания – остеопороз. При остеопорозе изменяется строение и снижается масса костей, это влечёт за собой искажение скелета. В перинатальном периоде, в особенности при родах, сильно подвержены переломам бедренная и плечевая кости, предплечье, голень и череп.
Стимулировать выработку минеральных веществ в костной ткани помогает соблюдение диеты, богатой необходимыми витаминами и аминокислотами. Болезненность симптомов обусловлена видом и тяжестью несовершенного остеогенеза.
- I тип – предполагает аутосомно-доминантный путь наследования, от одного из родителей. Болезнь протекает в лёгкой или среднетяжёлой форме. Сопровождается остеопорозом, переломами средней тяжести, лёгким искривлением спины, преждевременной тугоухостью и обесцвечиванием белка глаз. I тип разделяют на первый тип A и первый тип B по наличию или отсутствию II типа несовершенного дентиногенеза – зубы приобретают янтарный цвет, стирается эмаль. В данном случае структура коллагена не нарушена, но он производится организмом в недостаточных для развития крепкой костной ткани количествах;
- II тип – наследуется от обоих родителей. Трудности с дыханием из-за уменьшения ёмкости лёгких, нарушение остеогенеза черепа, внутричерепное кровоизлияние и многочисленные внутриутробные переломы являются причиной частых летальных исходов во время родовой деятельности и в первые дни жизни. II тип несовершенного остеогенеза разделяют на подклассы A, B и C в зависимости от результатов радиографического исследования длинных трубчатых костей и рёбер. Это самый тяжёлый вид несовершенного остеогенеза, диагностирование II типа является медицинским показанием для прерывания беременности. Дети, рождённые с этим диагнозом, живут не более двух лет;
- III тип – предполагает аутосомно-рецессивное наследование, проходит в тяжёлой форме. Прогрессирующая деформация скелета – главный клинический признак III типа. Деформация костей грудной клетки и позвоночника влекут за собой проблемы с дыхательной системой. Встречается обесцвечивание склер и ранняя тугоухость. При этом виде несовершенного остеогенеза количества вырабатываемого белкового вещества достаточно, но его структура нарушена;
- IV тип – наследуется от одного из родителей, характеризуется пониженной устойчивостью костей к повреждениям до пубертатного периода, низким ростом, ранней тугоухостью. Искривление позвоночника и грудной клетки прогрессирует в диапазоне от слабого до среднего. Так же, как I тип, разделяется на подклассы IVA и IVB в зависимости от наличия сопутствующей патологии — несовершенного дентиногенеза. В этом случае вырабатываемого коллагена достаточно, но он некачественный;
- V тип – имеет аутосомно-доминантный режим наследования, клинические признаки такие же, как у IV типа, но строение костной ткани нарушено и имеет сетчатую структуру. Ярко выражаются костные разрастания в местах переломов и оссфиксация лучелоктевой межкостной мембраны;
- VI тип – симптоматика этого вида несовершенного остеогенеза также схожа с симптоматикой IV типа, но имеет уникальные гистологические данные костной ткани – так называемая рыбья чешуя;
- VII тип – путь наследования аутосомно-рецессивный, этот вид болезни проявляется в изменении структуры протеина хрящевых тканей;
- VIII тип – наследуется в аутосомно-рецессивном порядке, связан с белком лейцин-пролин обогащённого протеогликана. Тяжёлая форма заболевания, влекущая летальный исход.
Несовершенный остеогенез I типа отличается преимущественно благоприятным течением. Структура вырабатываемого белка качественно не нарушена, а выработку коллагена возможно стимулировать лекарственной терапией.
У детей с первым типом заболевания есть шанс самостоятельно ходить, нормально функционировать в обществе и заниматься спортом.
Диагностика и терапия
Стадий течения заболевания четыре: стадия латентного течения, период патологических переломов, этап развития ранней тугоухости и стадия развития остеопороза. Диагностировать несовершенный остеогенез возможно уже во втором триместре беременности.
В начальную диагностику входит акушерское УЗИ, рентгенологическое обследование, общий и биохимический анализ крови, биохимический анализ коллагена. В характерных случаях диагноз определяется по результатам рентгенографии и клинико-анамнестических исследований.
По рентгенологическим данным выявляются костные мозоли, патологические переломы, остеопороз и изменения структуры костной ткани. Для окончательного заключения назначается пункция подвздошной кости, биопсия кожи и молекулярно-генетический анализ.
Анализ минеральной насыщенности костной ткани проводится по достижении трёх лет и определяет эффективность назначенной терапии.
Симптоматическое лечение несовершенного остеогенеза проходит в несколько этапов. Лекарственная терапия назначается для стимуляции процессов выработки необходимого количества белков, укрепления и повышения минерализации костей, усиления устойчивости костной ткани к механическим повреждениям и деформации скелета.
Чаще всего применяются бисфосфонаты. Активные вещества препаратов проникают в костную ткань и замедляют нарушение целостности и структуры костей. Препараты, содержащие кальций и витамин D, являются вспомогательными и повышают устойчивость костной ткани к механическим повреждениям.
В индивидуальных случаях назначается гормон роста, стимулирующий метаболизм в костной ткани и ускоряющий рост трубчатых костей.
Тяжёлые переломы и искажения костей лечатся с помощью операционного вмешательства. Костные отломки фиксируются имплантами до полного сращения кости или для восстановления функциональности суставов.
Остеосинтез имплантами противопоказан в случае сердечной недостаточности, нарушений дыхательной системы, невозможности фиксации переломов из-за недостаточного количества или слабости костной ткани.
В физиотерапию входит лечебная гимнастика, электрофорез с солями кальция, массажи, магнитотерапия и УФО-терапия. Эффективность курсов лечения во многом зависит от психологического состояния пациента и обстановки в семье.
Реабилитация
Нередко после первых нескольких переломов родители ребёнка с несовершенным остеогенезом отказываются от подвижного образа жизни в пользу наиболее безопасного, по их мнению, малоподвижного способа существования.
Это сводит эффективность медикаментозного лечения к нулю и влечёт за собой атрофию мышц и гипокинетический остеопороз, который значительно сильнее располагает к переломам.
Лечебная физкультура и массажи направлены на возобновление подвижности суставов и возможность ребёнка самостоятельно передвигаться.
Большую роль в реабилитации играет психологический климат в семье, мотивация и социальная адаптация ребёнка.
Прогноз и профилактика
Дети с врождённой формой несовершенного остеогенеза, как правило, не имеют шанса на нормальную продолжительность жизни и погибают при родах или в течение первых месяцев от многочисленных переломов, инфекционных заражений и септических осложнений.
Наиболее благоприятный прогноз у больных поздними формами заболевания. Проведение лечебных и реабилитационных курсов обязательно, также необходим надлежащий уход за ребёнком и исключение бытовых травм.
С помощью специалистов возможно адаптировать ребёнка к нормальному и самостоятельному существованию.
Источник
Это наследственная болезнь, которая проявляется остеопенией и повышенной ломкостью костей. Несовершенный остеогенез часто носит семейный характер, при нем наблюдаются голубые склеры, аномалия развития зубов (несовершенный дентиногенез) и прогрессирующая тугоухость.
Тяжелые формы болезни приводят к гибели плода или новорожденного. Легкие и среднетяжелые формы могут протекать по-разному. При рождении отклонений от нормы может не быть, болезнь проявляется позднее и прогрессирует с возрастом.
У многих больных в грудном и детском возрасте наблюдаются множественные переломы, в пубертатном периоде переломы происходят реже, а потом снова учащаются. У женщин риск переломов особенно велик во время беременности и в постменопаузе.
У некоторых женщин с легким течением болезни переломы развиваются только в постменопаузе, и в этом случае несовершенный остеогенез трудно отличить от постклимактерического остеопороза. Классификация. Чаще всего применяют классификацию, разработанную Силленсом.
Классификация несовершенного остеогенеза
Тип I: Незначительная хрупкость костей, окраска склер: голубые, изменения зубов: только при типе IB, тугоухость: у большинства больных, тип наследования: А-Д
Тип II: Чрезвычайная хрупкость костей, окраска склер: голубые, изменения зубов: иногда, тугоухость: нет данных, тип наследования: С, реже А-Р
Тип III: Выраженная хрупкость костей, окраска склер: голубоватые при рождении, изменения зубов: иногда, тугоухость: часто, тип наследования: А-P или А-Д
Тип IV: Разной степени хрупкость костей, окраска склер: голубые, изменения зубов: только при типе IVB, тугоухость: часто, тип наследования: А-Д
Несовершенный остеогенез типа I протекает легче всего и наследуется аутосомно-рецессивно. Большинство больных имеют отчетливо голубые склеры.
Несовершенный остеогенез типа I разделяют на подтипы А и В (последний отличается наличием несовершенного дентиногенеза).
При несовершенном остеогенезе типа II происходит гибель плода или новорожденного. На основании особенностей изменения скелета, выявляемых рентгенологически, несовершенный остеогенез типа II разделяют на 3 подтипа (А, В и С).
Несовершенный остеогенез типов III и IV протекает легче, чем типа II; от типа I отличается тем, что склеры обычно нормального цвета и лишь в трудном возрасте могут быть голубоватыми. Несовершенный остеогенез типа III (в отличие от типа IV) прогрессирует с возрастом.
Кроме того, тип III наследуется аугосомно-доминантно или аутосомно-рецессивно, а тип IV—только аутосомно-доминантно.
Течение может быть различным, тип наследования не всегда легко установить, так как болезнь часто вызывается новой мутацией, и многие родители после рождения ребенка с тяжелой формой несовершенного остеогенеза остерегаются заводить других детей. По элям и другим причинам выделять тип IV практически не имеет смысла. Достаточно разделять несовершенный остеогенезна легкий (тип I), смертельный (тип II) и среднетяжелый (тип III).
Распространенность
Распространенность несовершенного остеогенеза типа I составляет 1 на 30 000, типа II — примерно 1 на 60 000 новорожденных, а распространенность трех тяжелых форм, распознаваемых при рождении (типы И, III и ГУ), достигает 1 на 20 000.
Изменения костей
При несовершенном остеогенезе типа I хрупкость костей может приводить к ограничению физической активности, а может и не причинять больному никаких неудобств. Свод черепа на рентгенограммах выглядит пятнистым из-за небольших участков нарушенного окостенения.
При несовершенном остеогенезе типа II кости и другие соединительные ткани такие непрочные, что это приводит к тяжелым травмам плода во время беременности и родов (рис. 348.5). Минерализация многих костей не завершена, характерны множественные утолщения и переломы ребер, деформация длинных трубчатых костей.
По неясным причинам длинные трубчатые кости могут утолщаться или, наоборот, истончаться. При несовершенном остеогенезе типов III и IV множественные переломы при незначительных травмах вызывают грубую деформацию костей.
Кифосколиоз приводит к дыхательной недостаточности, частым пневмониям и формированию легочного сердца. Неблагоприятный признак — появление участков обызвествления на концах длинных трубчатых костей, на рентгенограмме напоминающих воздушную кукурузу. Платибазия и сообщающаяся гидроцефалия могут привести к прогрессирующим неврологическим расстройствам.
Для всех форм несовершенного остеогенеза характерна остеопения. Степень остеопении бывает трудно оценить, так как повторные переломы приводят к ограничению физической активности и еще большему снижению плотности кости. Но, как это ни странно, переломы срастаются довольно хорошо.
Изменения глаз
Склеры могут быть белыми, слегка голубоватыми или ярко-голубыми. Голубой цвет дает сосудистая оболочка глаза, просвечивая через более тонкий, чем обычно, слой коллагена склеры. В некоторых семьях голубые склеры передаются по наследству, но не сопровождаются ломкостью костей.
Несовершенный дентиногенез
Поражение зубов наблюдается не всегда; оно может быть значительным или проявляться умеренным изменением окраски. Эмаль, как правило, не изменена, характерный янтарный, желтовато-коричневый или серо-голубой цвет зубов связан с недостаточностью дентина. Молочные зубы обычно мелкие, а постоянные зубы могут иметь форму колокола (сужаются к основанию). У некоторых больных зубы легко ломаются, и их приходится удалять.
Изменения дентина связаны с тем, что в нем много коллагена I типа. Похожие изменения зубов иногда встречаются и в отсутствие несовершенного остеогенеза.
Тугоухость
Слух обычно начинает снижаться в возрасте 10— 20 лет, а к 30 годам тугоухость развивается у 90% больных. Тугоухость может быть разной степени, кондуктивной, нейросенсорной или смешанной. Обычно наблюдаются аномалии развития среднего уха, недостаточная минерализация в одних участках и патологические очаги обызвествления — в других участках слуховых косточек.
Другие проявления
Поражение других органов и тканей проявляется тонкостью кожи, склонностью к образованию рубцов, разболтанностью и привычными вывихами суставов, как и при синдроме Элерса—Данло. Поражение сердечнососудистой системы может проявляться пролапсом митрального клапана, митральной и аортальной недостаточностью и разрывами крупных кровеносных сосудов.
У некоторых больных по неизвестным причинам повышены концентрация Т4 в сыворотке и основной обмен, что проявляется гипертермией и повышенным потоотделением.
Молекулярные нарушения
Как уже говорилось, в большинстве случаев несовершенного остеогенеза обнаруживают мутации одного из двух генов, кодирующих коллаген I типа.
По меньшей мере у трети больных вследствие неизвестной мутации снижена концентрация мРНК про-а1(1)-цепей, которых при этом синтезируется меньше, чем про-α2(1)-цепей. При тяжелых формах несовершенного остеогенеза (типы II, III и IV) эффект мутаций многократно усиливается в результате действия трех механизмов, описанных выше.
При мутациях, изменяющих структуру белка в месте его расщепления проколлаген-М-эндопептидазой, происходит накопление коллагена с сохраненным N-концевым пропептидом, что приводит к разболтанности суставов, как при синдроме Элерса—Данло типа VII.
Мутации, изменяющие структуру средней или С-концевой частей молекулы, вызывают тяжелые и часто смертельные формы несовершенного остеогенеза. Однако найти соответствие между той или иной мутацией и определенной клинической картиной довольно трудно. Изредка встречаются гомозиготы по мутантным аллелям, кодирующим про-α1- или про-α2-цепи.
Гонадный мозаицизм
Большинство смертельных форм несовершенного остеогенеза — это результат новых мутаций с аутосомно-доминантным типом наследования. Тем не менее вероятность рождения второго ребенка со смертельной формой несовершенного остеогенеза в той же семье составляет около 7% из-за гонадного мозаицизма у одного из родителей.
Обнаружено, что у некоторых мужчин, чьи дети страдают несовершенным остеогенезом типа II, часть сперматозоидов несет мутантный аллель. Кроме того, у здоровых родителей таких детей можно выявить мозаицизм соматических клеток, таких, как фибробласты, лейкоциты и клетки корней волос. Возможность гонадного мозаицизма следует учитывать при медико-генетическом консультировании здоровых родителей, имеющих ребенка с тяжелой формой несовершенного остеогенеза.
Диагностика
Основанием для постановки диагноза обычно служит сочетание клинической картины (множественные переломы, голубые склеры, несовершенный дентиногенез) и семейного анамнеза. Следует исключить другие причины патологических переломов: жестокое обращение с ребенком, истощение, авитаминозы, злокачественные новообразования, а также другие наследственные болезни, например хондродисплазии или гипофосфатазию.
При рентгенологическом исследовании обнаруживают разрежение кости, что можно подтвердить с помощью денситометрии; вопрос о необходимости биопсии кости спорен. Более чем у половины больных имеется дефект проколлагена I типа.
Путем инкубации культуры фибробластов с мечеными аминокислотами и последующего электрофореза проколлагена в полиакриламидном геле можно выявить следующие нарушения, препятствующие сборке тройных спиралей:
1) снижение скорости синтеза про-а1(1)-цепей по сравнению с про-а2(1)-цепями;
2) укорочение или удлинение про-а(1)-цепей;
3) изменение структуры про-а(1)-цепей в результате замен аминокислот и нарушения посттрансляционной модификации. Сами мутации выявляют путем анализа геномной ДНК или кДНК.
Поскольку каждая семья обычно имеет свою собственную мутацию, для ее выявления необходимо определить последовательность не менее 5000 оснований в каждом из двух генов. Если мутацию удается установить, становятся возможными пренатальная диагностика и выявление носителей мутации среди членов семьи больного с помощью ПЦР.
Дифференциальная диагностика при несовершенном остеогенезе
| Возраст | Диагноз | Отличительные признаки |
| Новорожденные | Г ипофосфатазия Ахондрогенез | Нарушение минерализа- ции костей черепа Нарушение минерализации позвонков Позвонки в форме буквы Н Узкая цилиндрическая грудная клетка Большая голова, короткие толстые трубчатые кости |
| Грудной | Жестокое обращение с ребенком Нарушение остеогенеза при неподвижности Цинга Врожденный сифилис | Обычно черепно-мозговые травмы и переломы ребер |
| Детский | Г омоцистинурия Целиакия Опухоли коры надпочечников Лечение глюкокортикоидами | Внешность как при синдроме Марфана, умственная отсталость Стеаторея, анемия |
Лечение
Несовершенный остеогенез не поддается лечению, однако, несмотря на тяжелые деформации костей, многие больные успешно работают. При легких формах болезни после полового созревания риск переломов снижается, и болезнь практически не требует лечения.
Исключение составляют женщины во время беременности и в постменопаузе, когда переломы учащаются. Программа помощи тяжелобольным детям должна включать ЛФК, хирургическое лечение переломов и деформаций костей и специальную профессиональную подготовку.
Многие переломы сопровождаются лишь небольшим смещением и отеком мягких тканей, и для их лечения бывает достаточно иммобилизации или небольшого вытяжения в течение 1—2 нед с последующим наложением легкой полимерной шины. Если нет сильных болей, можно рано начать ЛФК. Физическая нагрузка в разумном объеме позволяет предотвратить гипокинетический остеопороз.
Некоторые врачи рекомендуют исправлять деформацию конечностей путем введения стальных стержней в длинные трубчатые кости, но этот метод спорен и достаточно дорог. Лечение пневмонии и легочного сердца проводят обычными методами. При выраженной тугоухости показаны стапедэктомия и протезирование стремечка.
Больных со среднетяжелыми и тяжелыми формами болезни должен регулярно осматривать невропатолог. Примерно у половины детей удается стимулировать рост путем введения СТГ. Обсуждается вопрос о лечении остеопении дифосфонатами, но контролируемых исследований пока не проводилось.
Довольно полезными оказались ортопедическая программа Блека и комплексная программа Марини. Для больных и их родителей очень важна психологическая поддержка; в некоторых странах для этого созданы специальные общественные организации. УЗИ позволяет выявить тяжелое поражение плода при сроке беременности около 16 нед, а биопсия ворсин хориона — дефект про-а-цепей или непосредственно мутацию гена при сроке 8—12 нед.
Источник