Tworzenie i niszczenie kości – patogeneza osteoporozy
Osteoporoza jest jednym z najistotniejszych problemów zdrowotnych współczesnego świata; według dostępnych danych choruje na nią blisko 75 mln ludzi – Europejczyków, Japończyków i Amerykanów. Niska masa kości z dużą podatnością na złamania dotyczy ponad 30 proc. kobiet w wieku postmenopauzalnym, a u seniorów problem ma praktycznie charakter powszechny. Prognozy są, niestety, pesymistyczne: szacuje się, że w najbliższym półwieczu liczba złamań osteoporotycznych zwiększy się co najmniej dwukrotnie. Uważa się, że na rozwój tej patologii duży wpływ wywiera nieprawidłowa dieta z niedoborami mikro- i makroelementów.
Wyniki badań in vitro wykazały, że kwas ortokrzemowy w stężeniu fizjologicznym stymuluje syntezę kolagenu typu 1 i różnicowanie ludzkich osteoblastów. Osteoblasty to komórki kościotwórcze, które budują kości od podstaw (biorą udział w procesach wzrostu lub przebudowy kości), produkują bezpostaciową macierz kostną (czyli osteoid), gdzie odkładają się kryształy fosforanów wapnia.
W rozwoju osteoporozy istotne znaczenie mają procesy remodelingu tkanki kostnej czyli „odmładzania”, dzięki któremu kości utrzymują swoje kluczowe właściwości biomechaniczne. W ich przebiegu „stara” tkanka jest nieustannie zastępowana nową za sprawą aktywacji tzw. komórek kościogubnych – osteoklastów, które odpowiadają za resorpcję tkanki kostnej (rozkład kolagenu i hydralizację kryształów hydroksyapatytu). W efekcie na powierzchni kości tworzy się jama resorpcyjna. Wtedy zaczynają nadpełzać osteoblasty, które, dojrzewając, wytwarzają kolagen typu I i osteoid. Stopniowo jama wypełnia się, ulega mineralizacji i powstaje dojrzała kość.
Wyniki badań na modelach zwierzęcych wskazują, że stężenie krzemu w „młodych” osteoidach jest 25 razy większe niż w strukturach sąsiednich, ale spada wraz ze wzrostem zawartości wapnia w dojrzałej kości. Uważa się, że krzem należy do czynników, które przyspieszają mineralizację macierzy.
Rola krzemu w profilaktyce osteoporozy
Proces remodelingu trwa całe życie. Stosunek ilości kości tworzonej do niszczonej to tzw. całkowita masa kostna. Szczytową masę kostną człowiek osiąga ok. 30. roku życia – jej prawidłowa wartość zależy od wielu czynników, jednak najistotniejsze, by procesy kościotworzenia przeważały nad resorpcją. Po 40. roku życia tempo ubytków masy kostnej przybiera na sile, dlatego nieprawidłowa szczytowa masa kostna stanowi poważny czynnik obciążający w wieku dojrzałym. Jeśli współwystępuje z innymi czynnikami (chorobowymi, środowiskowymi) negatywnie wpływa na metabolizm kości oraz znacznie zwiększa ryzyko wcześniejszego wystąpienia osteoporozy i złamań patologicznych.
Prowadzone eksperymenty epidemiologiczne wskazują na rolę krzemu w syntezie kolagenu i glikozaminoglikanu oraz procesach metabolicznych tkanki łącznej i tkanki kostnej. Uważa się, że stopień mineralizacji kości może zależeć od podaży krzemu z dietą.
Krzem należy do mikroelementów zalecanych w profilaktyce osteoporozy . Pierwiastek uczestniczy w procesach produkcji kolagenu (w kościach, chrząstce, tkance łącznej) i może przyspieszać procesy mineralizacji. Postacią najlepiej przyswajalną dla ludzi, zwierząt i roślin jest kwas krzemowy. Odpowiednia podaż pierwiastka jest szczególnie istotna w pierwszych etapach rozwoju kości.
Niedobór krzemu może negatywnie wpływać na proces kościotworzenia, opóźniać rozwój układu kostnego oraz przyczyniać się do deformacji kostnych. Zbyt mała podaż pierwiastka z dietą może upośledzać procesy tworzenia tkanki łącznej, w tym chrząstki stawowej. Zaburzenia jakości i ilości chrząstki stawowej zwiększają ryzyko urazów stawów, ponieważ chrząstka odpowiada za amortyzację powierzchni stawowych.
Badania na modelach zwierzęcych wykazały, że suplementacja krzemu korzystnie wpływa na mineralną gęstość kości (zwiększa ją), redukując łamliwość. Przypomnijmy, że obniżenie gęstości mineralnej oraz zaburzenia struktury i jakości kości bezpośrednio odpowiadają za podatność na złamania osteoporotyczne.
Może zainteresować Cię także: Co pomoże na osteoporozę, gdy wapń i witamina D3 nie działają?
