Microarchitettura ossea al radio: un confronto pilota tra bambini con fibrosi cistica e controlli sani

Questo è uno studio monocentrico

1. OBIETTIVI DI STUDIO

   1.1 Obiettivo primario Confrontare le misurazioni ossee (tramite pQCT del radio e scansione DXA della colonna lombare e di tutto il corpo) in bambini con FC di età compresa tra 6 e 12 anni con bambini sani. Le misurazioni mediante pQCT da confrontare includeranno la larghezza della corteccia, la densità minerale ossea trabecolare (BMD) e la BMD volumetrica. Le misurazioni mediante DXA da confrontare includeranno la densità minerale ossea totale del corpo e la BMD della colonna lombare (L1-L4).

   1.2 Obiettivi secondari Confrontare i punteggi Z dei parametri pQCT con i punteggi Z della densità minerale ossea misurati mediante DXA nei bambini con FC di età compresa tra 6 e 12 anni. Verranno confrontati i punteggi Z per ciascun soggetto CF per le misurazioni pQCT (larghezza della corteccia, BMD trabecolare, BMD volumetrico) e le misurazioni DXA (BMD del corpo totale e BMD della colonna lombare).

   Confrontare la correlazione dei parametri pQCT e della densità minerale ossea misurata mediante DXA con i marcatori del turnover osseo e dell'infiammazione (propeptide sierico del collagene di tipo I (PICP), deossipiridinolina sierica totale, proteina C-reattiva (CRP), interleuchina 6 (IL-6) e fattore di necrosi tumorale (TNF)-alfa) in bambini con FC di 6-12 anni e controlli sani. Come obiettivo specifico esplorativo, verrà valutata la correlazione tra questi marcatori sierici e le misurazioni ossee nell'obiettivo specifico 1.

2. CONTESTO E RAZIONALE

La fibrosi cistica (CF) colpisce circa 30.000 persone negli Stati Uniti1 ed è causata da una mutazione nel gene che codifica per una proteina chiamata regolatore transmembrana CF (CFTR). Questa proteina funziona come un canale del cloruro nelle cellule epiteliali di più sistemi di organi. La mutazione provoca un canale CFTR disfunzionale o assente e una diminuzione della secrezione di cloruro, che alla fine si traduce in un aumento della viscosità delle secrezioni. I bambini con FC sono meno in grado di eliminare le secrezioni polmonari e vengono colonizzati da agenti patogeni batterici che causano regolarmente l'esacerbazione della malattia polmonare. I segni distintivi della FC sono le esacerbazioni polmonari ricorrenti e il declino della funzione polmonare. L'insufficienza respiratoria è la causa della morte in oltre il 90% delle persone affette da FC. Tuttavia, ci sono anche manifestazioni extrapolmonari di FC che influenzano sia la salute che la qualità della vita. Questi includono diabete correlato alla FC, malattie del fegato e malattie delle ossa. L'età media di sopravvivenza per i pazienti con FC è in costante aumento ed è attualmente superiore a 37 anni.1 Con questo miglioramento dell'aspettativa di vita, è diventato sempre più importante affrontare le complicanze a lungo termine della FC.

C'è un'alta prevalenza di osteopenia e osteoporosi tra i pazienti adulti e pediatrici con FC e questo aumenta costantemente con l'età. C'è anche un aumento associato del tasso di fratture e della cifosi negli adulti. Gli studi che valutano il rischio di fratture nei bambini con FC hanno generato risultati contrastanti. Henderson et al hanno riportato un aumento del tasso di fratture nelle ragazze con FC, ma non nei ragazzi, rispetto ai controlli sani. Uno studio più recente di Rovner et al non ha mostrato alcun aumento del rischio di fratture tra i bambini con malattia polmonare da lieve a moderata. I bifosfonati sono stati usati per trattare l'osteopenia e l'osteoporosi negli adulti con FC e gli studi clinici hanno dimostrato che vi è un aumento della densità minerale ossea (BMD) con la terapia. Tuttavia, non ci sono dati pubblicati che dimostrino una riduzione del tasso di fratture con la terapia con bifosfonati. Inoltre, attualmente non vi è consenso su come trattare l'osteopenia o l'osteoporosi nei bambini con FC se non per garantire un'alimentazione adeguata e livelli di vitamina D. Sebbene la malattia ossea CF sia considerevolmente più diffusa negli adulti che nei bambini, lo screening per la malattia ossea deve essere indirizzato durante l'infanzia per massimizzare il picco di massa ossea e potenzialmente ridurre al minimo la malattia correlata all'osso in questi pazienti.

I marcatori biochimici del turnover osseo possono essere utilizzati per valutare i disordini nella formazione ossea e/o nel riassorbimento. Gli studi condotti su pazienti con FC hanno mostrato in generale una diminuzione dei marcatori di formazione ossea e un aumento dei marcatori di riassorbimento osseo. Conway et al. hanno riportato una correlazione tra i marcatori del ricambio osseo e la densità minerale ossea sia spinale che totale del corpo; tuttavia, nessuno studio ha valutato se i marker di turnover osseo siano correlati ai parametri pQCT. Il PICP sierico è un peptide scisso dall'estremità carbossi-terminale del collagene di tipo I ed è un marcatore della formazione ossea. La deossipiridinolina è un amminoacido reticolante che viene rilasciato dalla matrice ossea mediante riassorbimento e quindi è un marker del riassorbimento osseo.

L'eziologia della malattia ossea nei pazienti con FC è multifattoriale e i fattori che contribuiscono includono una cattiva alimentazione, livelli di attività ridotta, scarso assorbimento di vitamina D, infiammazione cronica e terapia con corticosteroidi. Diversi studi hanno correlato la densità minerale ossea con fattori clinici come la funzione polmonare, lo stato nutrizionale, i marcatori di infiammazione, il punteggio clinico e la frequenza dei cicli di antibiotici. Gli studi che hanno valutato la relazione tra marcatori di infiammazione e osso nei pazienti con FC sono stati alquanto contrastanti, sebbene in generale abbiano mostrato una relazione inversa tra infiammazione e densità ossea e una correlazione diretta tra infiammazione e aumento dei marcatori di riassorbimento osseo. I marcatori di infiammazione valutati hanno incluso sia le citochine della fase acuta come IL-6 e TNF-alfa, sia il marcatore generale CRP. Ci sono alcune prove che CFTR è espresso in cellule ossee come osteoclasti, osteoblasti e osteociti, suggerendo il potenziale per un fenotipo osseo nei pazienti con FC. La maggior parte degli studi utilizza DXA e dimostra una riduzione della densità minerale ossea nei pazienti con FC che di solito è rilevabile a partire dall'adolescenza. La BMD bassa è quasi universale tra gli adulti con FC; tuttavia, i risultati degli studi che hanno valutato la densità minerale ossea nei bambini con FC sono stati variabili.

Uno studio condotto su adolescenti e giovani adulti con FC ha utilizzato pQCT per valutare la geometria ossea del radio. Sebbene la BMD fosse normale per questi soggetti, i dati pQCT indicavano che i soggetti avevano uno spessore corticale ridotto. Negli studi sui cadaveri è stato dimostrato che lo spessore corticale ridotto è predittivo della resistenza meccanica. Attualmente, i pazienti con FC vengono valutati annualmente per la malattia ossea con DXA e lo screening di solito inizia all'incirca all'età. Tuttavia, lo studio di cui sopra suggerisce che questo approccio potrebbe non essere sufficiente per rilevare i cambiamenti ossei precoci che potrebbero influire sul rischio di frattura. Inoltre, la malattia ossea nei bambini può manifestarsi prima dell'adolescenza, il che suggerirebbe che lo screening dovrebbe iniziare in età precoce in questi pazienti vulnerabili. Il seguente studio è quindi proposto come studio pilota traslazionale per esaminare il potenziale ruolo del pQCT come approccio di screening per la malattia ossea nei bambini con FC. Gli investigatori si aspettano di trovare deficit ossei mediante pQCT ma non DXA e una migliore correlazione dei marcatori di infiammazione e ricambio osseo con misurazioni pQCT rispetto alle misurazioni DXA.