Остеопороз вследствие обездвиженности: клинические и механистические аспекты

Остеопороз вследствие обездвиженности — это состояние, характеризующееся потерей костной ткани из-за локального снижения механической нагрузки на скелет или системной иммобилизации. В настоящем обзоре рассмотрены достижения в этой области, позволившие лучше понять клинические проявления и механизмы остеопороза вследствие обездвиженности, а также подходы к его лечению. К клиническим ситуациям, сопровождающимся развитием этого состояния, относятся травма спинного мозга, другие неврологические и нервно-мышечные заболевания, иммобилизация после переломов и постельный режим — фактический или моделируемый. Кроме того, потеря костной ткани во время космического полёта представляет собой хорошо изученный адаптационный процесс в условиях микрогравитации. Клинические исследования показали, что иммобилизация приводит к немедленной потере костной ткани как в трабекулярном, так и в кортикальном отделе, сопровождающейся относительным усилением резорбции и снижением костеобразования. Тот факт, что низкая активность костеобразования связана с высоким уровнем склеростина — белка, секретируемого остеоцитами, — стал одним из многих открытий, сфокусировавших внимание исследователей на остеоцитах, встроенных в костный матрикс и чувствительных к механической нагрузке, в поиске механизмов развития заболевания. Ранние фундаментальные исследования преимущественно проводились на моделях грызунов с подвешиванием за хвост, в условиях космического полёта и с использованием других методов иммобилизации; они подчеркнули важную роль остеоцитов в патогенезе остеопороза вследствие обездвиженности. Кроме того, молекулярные исследования in vitro и in vivo показали, что остеоциты воспринимают механическую нагрузку с помощью механосенсоров, преобразующих внеклеточные механические сигналы во внутриклеточные биохимические сигналы и регулирующих экспрессию генов. К механосенсорам остеоцитов относятся цитоскелет и дендритные отростки остеоцитов в лакунарно-канальцевой системе (LCS), ионные каналы, например Piezo1, внеклеточный матрикс, первичные реснички, фокальные адгезии на основе интегринов, а также полуканалы и щелевые контакты на основе коннексинов. В целом обездвиженность — один из основных факторов, способствующих немедленной потере костной ткани и развитию остеопороза, а изменения остеоцитарных сигнальных путей, по-видимому, имеют ключевое значение для потери костной ткани, связанной со снижением механической нагрузки.