Effetti delle radiazioni sull'osso

Le fratture da fragilità post-radioterapia sono una frequente complicanza della cura ortopedica oncologica dei pazienti con sarcoma, che spesso ricevono radioterapia (XRT) come trattamento aggiuntivo. La previsione di queste fratture è difficile in quanto non è stata dimostrata alcuna relazione dimostrabile, ad oggi, tra densità ossea e rischio di frattura per questa popolazione. Il trattamento per una frattura imminente dovuta alla radioterapia esiste sotto forma di stabilizzazione operativa profilattica con un chiodo endomidollare per prevenire la rottura dell'osso. Senza la capacità di prevedere i pazienti a più alto rischio di frattura, le indicazioni cliniche per il trattamento profilattico sono difficili da sviluppare.

La densità ossea è stata studiata come possibile strumento di previsione della frattura. Lavoro di Dhakal et al. ha suggerito specificamente che la densità ossea, misurata mediante assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA), dell'arto irradiato non è diminuita a seguito di dosi terapeutiche di radioterapia (50 Gy) somministrate per i sarcomi dei tessuti molli. Tuttavia, la loro tecnica non ha misurato la densità minerale ossea (BMD) pre-radioterapia, ma piuttosto ha confrontato la BMD post-radioterapia del sito irradiato con le ossa lunghe non irradiate controlaterali e omolaterali dell'estremità. Sebbene questa tecnica spiegasse l'osteopenia da disuso (perdita ossea dovuta al ridotto utilizzo dell'arto colpito), non teneva conto di alcun effetto sistemico della radioterapia. Questo è importante, perché in gran parte sulla base del loro lavoro, la BMD non è stata utilizzata come predittore del rischio di frattura e sono state cercate altre misure per questa particolare situazione clinica senza successo. Anche altri non sono riusciti a mostrare una diminuzione della BMD all'interno del campo irradiato. Tuttavia, questi studi non avevano la capacità di mostrare significatività statistica o la popolazione di pazienti era pediatrica, una popolazione in crescita in cui l'accumulo di densità ossea correlato all'età era un potenziale fattore di confusione.

Ciò di cui Dhakal e altri non hanno tenuto conto è stata la possibilità di effetti abscopali (sistemici) della radioterapia che potrebbero interessare anche i siti controlaterali e distanti. Un recente lavoro in questo laboratorio di ricercatori e altri che utilizzano modelli di piccoli animali ha suggerito che la radiazione su un arto ha effetti statisticamente significativi sull'arto controlaterale in termini di diminuzione della densità minerale ossea e perdita di forza ossea. L'importanza e le implicazioni cliniche di un tale effetto abscopale non sono ancora chiare. Per lo meno, la sua presenza mette in discussione la conclusione che la densità ossea non è diminuita nel sito di radiazione, poiché le differenze possono essere mostrate solo rispetto ai soggetti di controllo non irradiati. Inoltre, potrebbe esserci un effetto negativo sulle ossa distanti, abbassando ulteriormente la densità minerale ossea e contribuendo alle fratture da fragilità, in particolare nelle donne in post-menopausa che sono già a maggior rischio. Esistono dati clinici contrastanti su questo argomento, con una serie di 45.662 pazienti affetti da cancro alla prostata che mostra un aumento del rischio del 76% di frattura dell'anca (osso regionale) a seguito di radiazioni pelviche, ma nessun aumento del rischio di fratture al di fuori del campo di radiazioni in tre studi su pazienti con radiazioni pelviche per tumori cervicali e altri tumori femminili o cancro alla prostata.

I ricercatori di questo studio propongono di determinare se i soggetti umani sottoposti a radioterapia per i sarcomi dei tessuti molli presentano una perdita ossea abscopale. I pazienti del PI (Dott. Damron) ottengono studi di stadiazione al basale, inclusa la tomografia computerizzata (TC) del torace/addome/bacino prima del trattamento. Dopo il trattamento, i pazienti vengono quindi sottoposti a sorveglianza oncologica utilizzando la tomografia computerizzata ripetitiva di routine del torace e talvolta dell'addome/bacino per un sottogruppo in cui le scansioni TC dell'addome/bacino al basale mostrano anomalie che devono essere seguite. Queste scansioni TC, se combinate con fantocci di calibrazione di densità nota, offrono un'ottima opportunità per quantificare la densità minerale ossea sulla base di tali scansioni in siti distanti dal sito primario della radioterapia (tipicamente all'estremità).

Questo progetto valuterà anche un obiettivo secondario, quello di confrontare l'efficacia dell'utilizzo della TC rispetto alla BMD come strumento per valutare la perdita ossea a breve termine con un potenziale per la previsione di fratture a lungo termine in questa popolazione di pazienti. Al fine di raggiungere questo obiettivo, contemporaneamente, in un sottogruppo di pazienti che danno il consenso per scansioni DXA non standard di cura, i ricercatori valuteranno la potenziale perdita ossea abscopale valutando i cambiamenti nella BMD misurati da DXA, uno strumento che è un gold standard per la valutazione della densità ossea e per la previsione delle fratture nella pratica clinica di routine. Gli investigatori confronteranno la BMD pre e post-radioterapia nel sito di irradiazione e confronteranno ulteriormente questo cambiamento con quello del cambiamento nella BMD in siti distanti.