Traduzido do Inglês para o Português - www.onlinedoctranslator.com Veja discussões, estatísticas e perfis de autores desta publicação em:https://www.researchgate.net/publication/50934520 O estudo histopatológico da osteoporose ArtigoemRevista Romena de Morfologia e Embriologia · Janeiro de 2011 Fonte: PubMed CITAÇÕES LÊ 22 2.226 4 autores, Incluindo: Mihai Florin Marcu Universidade de Oradea 58PUBLICAÇÕES520CITAÇÕES VER PERFIL Todo o conteúdo desta página foi enviado porMihai Florin Marcuem 14 de fevereiro de 2022. O usuário solicitou aprimoramento do arquivo baixado. Rom J Morphol Embriol2011, 52(1 Suplemento):321–325 ÓRIGINALPAPER RJME Jornal Romeno de Morfologia e Embriologia http://www.rjme.ro/ O estudo histopatológico da osteoporose Feu. MARCU1), Feu. BOGDAN2), GABRIELAMUŢIU3), L.LAZĂR1) 1) Departamento de Neurologia – Psiquiatria – HidroFisioKinetoterapia, Faculdade de Medicina e Farmácia, Universidade de Oradea 2)Centro de Pesquisa em Morfologia Microscópica e Imunologia, Universidade de Medicina e Farmácia de Craiova 3)Departamento Pré-Clínico II, Faculdade de Medicina e Farmácia da Universidade de Oradea Abstrato A osteoporose é caracterizada pelo desequilíbrio entre a atividade dos osteoblastos, células formadoras de osso, e dos osteoclastos, células que reabsorvem o tecido ósseo, desequilíbrio que favorece os osteoclastos. Conclui-se que no caso da osteoporose, para o mesmo volume, o osso é menos compacto e mais frágil. O objetivo do nosso estudo é fazer uma avaliação histológica dos diferentes elementos do tecido ósseo em 47 amostras ósseas: 27 fragmentos ósseos foram coletados da cabeça e da cabeça femoral de pacientes que necessitaram de artroplastia de quadril e 20 fragmentos ósseos foram coletados de o corpo vertebral de pacientes mortos. Os resultados do nosso estudo enfatizaram as trabéculas ósseas afinadas que perderam continuidade, a reabsorção preferencial das trabéculas horizontais, a anisotropia trabecular consecutiva e a redução da conectividade trabecular com aréolas aumentadas e a degeneração adiposa da medula. Nota-se na osteoporose uma redução da conectividade da rede trabecular diretamente proporcional ao estágio da doença; assim, determinamos uma forte redução da conectividade trabecular em estágios avançados de osteoporose. Os aspectos de crescimento da adiposidade medular, associados à conectividade intratrabecular, concorrem para evidenciar a ligação funcional entre osso e medula. A diminuição da celularidade medular juntamente com o seu enriquecimento em células adiposas tem resultados negativos no osso. Palavras-chave:osteoporose, trabéculas ósseas, espaços areolares, degeneração medular. Introdução A osteoporose, doença óssea metabólica mais frequente, tornou-se um problema de saúde pública por um lado pelo aumento da esperança média de vida seguido consecutivamente do aumento da incidência da doença e por outro lado pelas complicações decorrentes da doença, as fraturas osteoporóticas, que determinam a alteração da vida do indivíduo seguida do aumento dos índices de morbidade, o que acarreta elevados custos materiais e sociais; esta doença é caracterizada por baixa massa óssea e deterioração arquitetônica do tecido ósseo juntamente com o subsequente aumento da fragilidade óssea e predisposição a fraturas [1]. A diminuição da massa óssea é o resultado de um desequilíbrio ocorrido entre os processos que controlam o acréscimo e a preservação da massa esquelética e não é acompanhada por uma diminuição significativa da relação entre a fase mineral e a fase orgânica, nem por anomalias de o osso ou matriz mineral [2]. Ultimamente, a importância dada a estes assuntos tem crescido significativamente devido às mutações ocorridas na estrutura populacional, que resultam no aumento do tempo de vida dos humanos. Assim, os dados fornecidos peloOrganização Mundial de Saúdemostra que se em 1960 o número de pessoas com mais de 60 anos era de aproximadamente 250 milhões, em 2020 chegará a 1 bilhão [3]. O tecido ósseo, o tecido mais duro do organismo, é uma forma de tecido conjuntivo [4] e representa 20% da massa do organismo adulto [5]. O tecido ósseo mantém cinco funções principais: suporte, locomoção, proteção, hematopoiese e fosfato de cálcio [6]. O tecido ósseo não é estático, o osso caracteriza-se por uma contínua reestruturação interna de forma a adaptar-se às exigências dos vários momentos da vida do organismo do qual faz parte. O tecido preexistente é gradualmente substituído por tecido novo, com uma velocidade que diminui com a idade, as microfissuras são restauradas, a resistência do esqueleto e a homeostase mineral são ajustadas [7]. O tecido ósseo é o principal componente estrutural dos ossos, em cuja estrutura participam outros tecidos conjuntivos que incluem tecido hematopoiético, tecido adiposo, vasos sanguíneos e nervos. Os ossos representam os órgãos do esqueleto humano; são órgãos vivos sujeitos a modificações/ mudanças contínuas e que respondem a estímulos internos e externos por meio de rotatividade. A compreensão do processo de perda de massa óssea, observado em pessoas idosas, no contexto da osteoporose, continua a representar um tema desafiador em todos os aspectos. A análise da arquitetura óssea na osteoporose tem particular importância para a compreensão de certas manifestações clínicas e de certas complicações porque se sabe que as alterações estruturais afetam a qualidade do osso. Para melhor apreender essas alterações, realizamos uma pesquisa histomorfológica das alterações da arquitetura do tecido ósseo na osteoporose e o exame desses elementos estruturais na dinâmica do tecido ósseo. 322 Flórida. Marcuse outros. Materiais e métodos O material para a pesquisa/estudo histopatológico é representado por 47 fragmentos de osso humano coletados na Clínica Ortopédica do Hospital Municipal de Emergência Timişoara e no Instituto de Medicina Legal Timişoara durante 2005–2009. Devido ao fato de as alterações teciduais e lesões celulares serem mais pronunciadas e visíveis ao nível femoral e vertebral, coletamos fragmentos de tecido ósseo na cabeça e ao nível da cabeça femoral de 27 pacientes (20 mulheres e sete homens) com idades entre 50 e 76 anos. -anos, que necessitaram de artroplastia de quadril, além de fragmentos de tecido ósseo coletados do corpo vertebral de 20 pacientes falecidos (14 mulheres e seis homens) com idade entre 66 e 74 anos. O menor número de fragmentos vertebrais coletados se deve à maior dificuldade de obtenção. Utilizamos, em nossa pesquisa/estudo, para colheita, essencial para estabelecer o diagnóstico histopatológico, bem como para amostragem, ferramentas especiais bem afiadas, devido à textura sólida do tecido ósseo. O objetivo foi obter seções igualmente consistentes para evitar diferenças de descalcificação; essas seções foram feitas com uma serra de pêndulo. O material obtido foi submetido durante duas semanas a uma operação de fixação em solução de fixação de formalina a 10% obtida da formalina comercial (solução aquosa de formaldeído a 40%). Para neutralizar o ácido fórmico, formado espontaneamente em soluções fórmicas concentradas, foi adicionada solução de bicarbonato de cálcio a 10%. Após a amostragem, os fragmentos foram lavados em água e 10%) de ácido tricloroacético foram utilizados por um período de 180 dias; as soluções de ácido tricloroacético foram substituídas por novas sempre que necessário. Posteriormente, para aplicação da parafina (cera), os fragmentos ósseos foram processados segundo técnica histológica clássica; a técnica envolveu os seguintes períodos de operação: desidratação, clarificação, parafina, inclusão, seccionamento do bloco, adesão dos cortes às lamelas e sua secagem, coloração dos cortes, secagem e armazenamento do material histológico. Para a coloração do material histológico utilizamos, em nossa pesquisa, dois métodos de coloração intensamente utilizados em nosso país e no mundo: o método de coloração Hematoxilina e Eosina; utiliza sucessivamente, para todo o estudo, um corante nuclear básico, o hemalaun (hemateína + alaun potássico) e um corante ácido citoplasmático, a Eosina; na verdade a hemateína é a forma oxidada da hematoxilina, um composto natural de origem vegetal. O protocolo de coloração tricrômico de Masson para destacar as fibras de colágeno. Este método de coloração utiliza os seguintes corantes: Hematoxilina Férrica, Fucsina Ácida e Azul de Anilina. Resultados Ao exame dos cortes ósseos, feito em microscópio óptico, notamos trabéculas ósseas afinadas e que perderam continuidade, aspecto enfatizado nas imagens abaixo (Figuras 1 e 2). A fratura trabecular neste nível (Figura 2) é provavelmente recente, sendo as duas extremidades trabeculares separadas por um espaço estreito. Nesse meio tempo, a superfície corrente por 24 horas para limpeza dos tecidos de formalina; disponível para remodelação aumenta com a ocorrência das posteriormente, para tratar os fragmentos ósseos com parafina duas extremidades trabeculares. À medida que a doença avança, (cera), eles foram submetidos a um processo de descalcificação. a distância pode aumentar devido à contínua reabsorção óssea. Para estes últimos, quantidades crescentes (2%, 5%, Figura 1 -Trabéculas ósseas contraídas e perfuradas de uma mulher de 63 anos, pós-menopausa, com lesões microfraturais por reabsorção óssea, num contexto de diminuição acentuada da DMO (coloração HE, ×100). Outro aspecto enfatizado durante a histomorfo- Figura 2 -A perda de osso trabecular acompanhada pela redução acentuada da matriz óssea de um homem de 67 anos, aqui e ali ocorrem perfurações trabeculares, num contexto de diminuição da conectividade trabecular (coloração HE, ×100). exame lógico (Figuras 3–5) é o preferencial O estudo histopatológico da osteoporose 323 reabsorção das trabéculas horizontais, sendo acompanhada, em muitos casos, pela espessura compensatória das trabéculas verticais. Notamos o aspecto diferente das trabéculas verticais que estão espessadas em relação às horizontais que estão obviamente afinadas e apresentam microfissuras. O resultado do espessamento das trabéculas verticais é a anisotropia trabecular (Figura 4) que garante um aumento da resistência na direção principal da deformação mecânica do osso, mas não nas direções onde a deformação é pouco frequente, caso em que sua fratura pode ocorrer. espessamento é o aumento dos espaços areolares. Pudemos determinar em nosso material uma tendência à degeneração adiposa da medula hematogênica dentro dos espaços areolares aumentados e incompletamente septados devido à lise das paredes. A diminuição do osso esponjoso está associada ao aumento da relação medula adiposamedula hematogênica nas aréolas. O resultado é a diminuição da conectividade trabecular das aréolas aumentadas e da degeneração adiposa da medula, aspecto demonstrado ao exame microscópico nas figuras abaixo (Figuras 6 e 7). Notamos também uma irregularidade na espessura das trabéculas remanescentes (Figuras 3 e 4) provavelmente ainda compensatória, pela tentativa de repor a diminuição da resistência óssea, produzida pela reabsorção de algumas trabéculas conjuntivas. Notamos, em determinados cortes, a presença de alguns espaços areolares com conteúdo mieloide reduzido, bem como casos de necrobiose do tecido mieloide (Figuras 6 e 7), que podem ser explicados com base nas modificações na perfusão sanguínea em nível ósseo osteoporótico. Uma das consequências da diminuição da conectividade da rede trabecular e da sua Figura 3 -Trabéculas ósseas adelgaçadas de mulher de 70 anos, com diminuição da conectividade trabecular, aspecto em bastonete, tipo de trabécula horizontal mais provável; aspectos discretos de regeneração na área convexa (coloração HE, ×200). Figura 4 –Aspecto do osso osteoporótico com anisotropia trabecular em homem de 50 anos com trabéculas verticais espessadas e horizontais adelgaçadas apresentando microfissuras; simultaneamente, nota-se alargamento dos espaços medulares com trabeculação da cortical óssea durante o período de perda óssea acelerada (coloração tricrômico de Masson, ×200). Figura 5 –Tendência de desconexão trabecular e reabsorção endosteal em mulher de 52 anos (coloração tricrômica de Masson, ×200). Figura 6 –Necrobiose e retração da mieloide nas aréolas ósseas, muito aumentada, em mulher de 72 anos (coloração HE, ×200). 324 Flórida. Marcuse outros. influência na resistência das trabéculas verticais, sem modificações significativas da massa óssea [11]. A diminuição da resistência do osso esponjoso pela perda trabecular pode ser explicada com a ajuda do princípio de Euler: a resistência de uma barra durante uma carga vertical é inversamente proporcional ao quadrado de todo o seu comprimento. Isto, considerando as trabéculas como barras, também pode ser aplicado no caso da resistência trabecular. Nota-se que ao perder, por reabsorção óssea, duas das trabéculas horizontais, por exemplo, o comprimento da trabécula vertical (não sustentada pelo apoio horizontal) aumenta três vezes, o que, segundo o princípio de Euler, diminuirá a resistência da seção nove vezes. Figura 7 –Osso esponjoso regenerado com aspecto de necrobiose do tecido mieloide em mulher de 55 anos (coloração HE, ×200). Discussão Na osteoporose, a contração ou mesmo a perda de algumas trabéculas, devido ao resultado negativo da remodelagem, é seguida pelo espessamento compensatório de outras trabéculas para fazer frente ao esforço mecânico. Isto pode ser produzido devido ao fato de que através da reabsorção de algumas trabéculas a carga mecânica irá operar apenas nas trabéculas restantes que, na tentativa de resistir ao novo esforço mecânico aumentado, irão engrossar adaptativamente. O espessamento ocorrerá conseqüentemente à acentuação das forças que atuam naquela seção. Mesmo quando uma trabécula não está totalmente rompida e está apenas conectada a todo o sistema trabecular, sua importância funcional é significativamente diminuída. Em estágios avançados de reabsorção, as trabéculas ósseas ficam mais finas, reduzidas a uma espessura de apenas algumas lamelas ósseas. Estas trabéculas, embora mais frágeis devido à osteólise excessiva, representam um aspecto menos grave na osteoporose em comparação com a diminuição do número trabecular ocorrida após a reabsorção completa. Isso acontece porque, como destaca Frost [8], a diminuição do número trabecular com o envelhecimento representa um aspecto irreversível da perda óssea, enquanto as trabéculas remanescentes, mesmo adelgaçadas, podem amplificar sua resistência por meio de um espessamento realizado na sequência. de remodelagem com resultado positivo em relação à osteoformação. Por outro lado, foi demonstrado [9] que no caso de uma espessura trabecular muito reduzida, mesmo uma cavidade de reabsorção que não seja superdimensionada pode penetrar na espessura dessa trabécula, gerando um aumento de tensão ao seu redor. A manutenção da conectividade do sistema trabecular é de grande importância para a resistência óssea. A perda dos elementos das trabéculas horizontais determina o crescimento em comprimento das trabéculas verticais não sustentadas que influencia fortemente a sua resistência à flexão. A resistência das trabéculas verticais varia inversamente proporcional ao quadrado da distância onde elas não são reforçadas pela presença das trabéculas horizontais [10]. A manutenção das trabéculas horizontais tem um profundo Os resultados de nossa pesquisa são semelhantes aos resultados de outros estudos especializados [12]. Isto significa que se notou, na maioria dos cortes examinados, a diminuição da conectividade trabecular, bem como a ocorrência de perfurações trabeculares, fenómenos que se tornam mais prenhes com o envelhecimento. A medula óssea e o osso apresentam uma estreita interdependência funcional; são esperadas as modificações que ocorrem ao nível da medula óssea, com diminuição da celularidade paralela a um aumento da adiposidade ao nível medular. O aumento da adiposidade é produzido pela diminuição da diferenciação dos osteoblastos dentro das células precursoras do estroma em favor da diferenciação adipocitária. Nossos resultados concordam com outros estudos especializados [13] que também mostram o aumento do peso das células adiposas ao nível da medula óssea na osteoporose. Outra causa que pode ser atribuída ao aumento da adiposidade medular está ligada à vascularização do osso. Para desempenhar suas funções de maneira ideal, a medula óssea, assim como o osso, depende de um suprimento sanguíneo adequado. Na sequência de um conjunto de investigação a nível femoral, Griffith JFe outros.[14] apontaram que, na osteoporose, pode ocorrer redução do fluxo sanguíneo no osso; esta sendo reduzida nos indivíduos diagnosticados com esta afecção em comparação com os indivíduos com valores normais de densidade mineral óssea e até mesmo sofrendo de osteopenia. O mesmo autor mostrou a importância da ligação entre a perfusão sanguínea do tecido ósseo e a da medula óssea, sendo a diminuição do suprimento sanguíneo ao nível medular acompanhada pelo aumento do conteúdo adiposo da medula. Isto pode ser explicado pelo fato de a medula apresentar uma forte dependência funcional; sendo as células medulares as precursoras das células que irão tomar parte/participar no processo de remodelação, tendo a sua alteração consequências no processo de remodelagem. Outros pesquisadores [15] propõem explicar as modificações estruturais ocorridas na osteoporose através do prisma de um mecanismo isquêmico, ou seja, a diminuição do fluxo sanguíneo está intimamente ligada à degeneração vascular e à aterosclerose que ocorre com o envelhecimento. Conclusões Na osteoporose são inúmeras as sequelas que perderam qualquer contato com a arquitetura trabecular global. Por este O estudo histopatológico da osteoporose Desconexão, as trabéculas sequelares tornaram-se ineficientes do ponto de vista funcional, pois não conseguem compartilhar as forças transmitidas ao osso. A existência de tais reminiscências trabeculares, embora forneçam massa óssea, não contribuem para garantir a resistência óssea devido à alteração da arquitetura óssea. Nas áreas de reabsorção óssea trabecular ocorre o afinamento dessas trabéculas, fato que determina as modificações compensatórias do diâmetro de certas trabéculas residuais, na tentativa de suprir a perda de material ósseo. Este fato cria anisotropia trabecular com o aumento da resistência nas direções principais de deformação, mas não em outras direções onde a deformação funcional raramente ocorre, facilitando assim sua fratura quando a deformação opera a partir dessas direções colaterais. Os espaços areolares são extensos, delimitados por septos ósseos incompletos, fato que pode ser explicado pela diminuição da conectividade do sistema trabecular que levará à união das aréolas pela osteólise de determinadas paredes. Concomitantemente ao aumento das aréolas, notaram-se modificações em seu conteúdo, a maioria delas consistindo na modificação da celularidade da medula com tendência degenerativa do tecido adiposo. Os aspectos de aumento da adiposidade medular, associados à diminuição da conectividade intertrabecular contribuem para enfatizar a ligação funcional entre a medula e o osso. A diminuição da celularidade medular com o seu enriquecimento em células adiposas tem consequências negativas sobre o osso. O aumento da adiposidade pode ser explicado pela diminuição da diferenciação dos osteoblastos das células precursoras do estroma em favor da diferenciação adipocitária. 325 Referências [1]euAZĂRL, MARCUF,Osteoporose. Geriatria e recuperação específica, Ed. Universităţii Oradea, 2009, 76–90. [2]Krane MS, Holik FM,Osteoporose, bolo metabólico. Princípios de medicina interna, Harrison, Ed. Internacional, vol. 2, 2003, 2475–2481. [3]BĂLĂNESCUA,Osteoporose – presente e perspectiva, Congresul Mondial al Fundaţiei Internaţionale de Osteoporoză, Lisabona, maio de 2002. [4]DICULESCUEu, óNICESCUD,Histologia médica, vol. Eu, Ed. Médica, Bucureşti, 1987. [5]DSimJ,Qualidade óssea: o efeito mecânico da microarquitetura e das propriedades da matriz, Optima Grafische Communicatie, 2005, 11–18, http://publishing.eur.nl/ir/ repub/asset/6761/050608_Judd%20Day.pdf. 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