بررسی وضعیت استخوانی در افراد داراي آسیب نخاعی

پوکی استخوان یک اختلال اسکلتی شایع است که می تواند به دلیل افزایش خطر شکستگی استخوان، توانایی فرد را برای انجام کارهای روزانه به شدت محدود کند و کیفیت زندگی را کاهش دهد.

افراد مبتلا به آسیب نخاعی سطوح سریع‌تر و ناتوان‌کننده‌تر از دست دادن عضله و استخوان را به دلیل عوامل عصبی ، عدم استفاده از سیستم اسکلتی عضلانی، و رویدادهای سلولی/مولکولی تجربه می‌کنند. بنابراین، حفظ و نگهداری توده استخوانی بعد از آسیب نخاعی برای کاهش خطر شکنندگی و شکستگی در جمعیت های آسیب پذیر ضروری است.مطالعات اخیر درک بهتری از پاتوفیزیولوژی و عوامل خطر مرتبط با از دست دادن سیستم اسکلتی عضلانی پس از آسیب نخاعی ارائه کرده است. درمان‌های دارویی و غیردارویی نیز برای کاهش یا از دست دادن استخوان پس از آسیب طناب نخاعی ارائه شده‌اند.

آسیب طناب نخاعی (SCI) یک اختلال عصبی است که در اثر ضربه ناگهانی به ستون فقرات و مهره‌ها ایجاد می شود

یکی از شایع ترین آسیب ها، ناشی از آسیب های وسایل نقلیه است؛ همچنین می تواند ناشی از سقوط، آسیب های ورزشی و دلایل مختلف دیگر باشد.

SCI هر سال بیش از 10000 فرد را تحت تأثیر قرار می دهد و بار اقتصادی قابل توجهی ایجاد می‌کند.

SCI می تواند مضر و تهدید کننده زندگی باشد، و در حالی که روش های درمانی در حال مطالعه هستند، تحقیقات بیشتری در مورد چگونگی کاهش اثرات کوتاه مدت و بلند مدت SCI هنوز مورد نیاز است. تأثیرات سریع‌تر آسیب طناب نخاعی می تواند متفاوت باشد و تا حد زیادی به محل و میزان آسیب بستگی دارد.

به طور کلی، هر چه میزان آسیب به نخاع بیشتر باشد، علائم شدیدتر است. صدمات نخاعی با هر شدت و موقعیتی می تواند اثرات موضعی و کلی بر ترکیب استخوان داشته باشد. 

اثرات موضعی شامل فلج، کاهش عملکرد در قسمت تحتانی بدن، و از دست دادن استخوان، بیشتر در استخوان های ران، درشت نی، نازک نی و لگن است.

 اثرات کلی آسیب طناب نخاعی (یعنی از دست دادن استخوان عصبی) شامل تغییرات در سیگنال دهی عصبی در طول زمان است که می تواند منجر به اختلال در بازسازی استخوان در سراسر بدن شود، نه فقط در مناطقی که مستقیماً تحت تأثیر SCI قرار دارند. اثرات کلی SCI همچنین ممکن است شامل اختلال در عروق استخوانی باشد، زیرا یک رابطه هم افزایی بین سیستم اسکلتی و عروقی وجود دارد. کاهش عروق استخوان می تواند ظرفیت درمانی و پیشرفت روش های توانبخشی آسیب طناب نخاعی را محدود و در نتیجه بازسازی و ترمیم استخوان را محدود کند.

اثرات کوتاه مدت اغلب شامل گلیوز، آسیب آکسون، مرگ نورون، بی حرکتی، و از دست دادن حس و عملکرد حرکتی، در حالی که اثرات طولانی مدت شامل اختلال عملکرد اندام، سارکوپنی، استئوپنی، شکستگی استخوان و پوکی استخوان است.

بسیاری از پیامدهای طولانی مدت آسیب طناب نخاعی مربوط به از دست دادن عضلات و استخوان به دلیل عدم حرکتی است. به دلیل عدم فعالیت بدنی و افزایش بی‌تحرکی پس از ابتلا به آسیب طناب نخاعی شدید، بافت عضلانی و استخوانی به شدت کاهش می یابد.

پوکی استخوان یک مشکل رایج پس از آسیب طناب نخاعی است و به عنوان یک اختلال اسکلتی تعریف می شود که در آن استحکام استخوان تحت تاثیر قرار میگیرد و فرد را با خطر بیشتری برای شکستگی مواجه می کند.

هنگامی که فرد به دلیل آسیب بی حرکت است، استرس کمتری بر استخوان ها وارد می شود که منجر به پاسخ مستقیم سایر سیستم های بدن، از جمله سیستم عصبی و اسکلتی عضلانی می شود.

بی تحرکی تأثیر مستقیمی بر سیستم اسکلتی عضلانی دارد، زیرا باعث افزایش تحلیل استخوان و کاهش فعالیت استئوبلاست(سلول‌هایی که استخوان های جدید می سازند) و در نتیجه استئوپنی می شود.

سیستم‌های دیگری که بی‌حرکتی و از دست دادن استخوان بر آن‌ها تأثیر می‌گذارد، شامل سیستم عصبی مرکزی (CNS)، سیستم عصبی محیطی (PNS) و سیستم غدد درون‌‌‌‌ریز است.

سلول های استخوانی دارای رشته‌های عصبی زیادی هستند و تأثیر زیادی بر سیستم عصبی مرکزی (CNS)، سیستم عصبی محیطی (PNS)می گذارند. سلول های استخوانی همچنین اسکلت را از طریق گیرنده ها و واسطه های عصبی مختلف به سیستم غدد درون ریز متصل می کنند.

علاوه بر این، سیستم عروقی یک عامل ضروری در استخوان‌سازی پس از آسیب نخاعی است و بی حرکتی بر عروق اسکلتی تأثیر می گذارد، که برای بازسازی استخوان و عملکرد استئوبلاست مورد نیاز است.

 نئوآنژیوژنز (یعنی تشکیل عروق خونی جدید) نقش حیاتی در توسعه استخوان پس از آسیب نخاعی ایفا می‌کند، زیرا باعث می شود که بافت‌های استخوانی خون و اکسیژن لازم را برای تحریک تشکیل، نگهداری و ترمیم استخوان دریافت می‌کنند. پس از آسیب نخاعی ، افراد معمولاً با اختلالات در سیستم گردش خون ناشی از تروما مکانیکی مواجه می‌شوند. درمان‌های مختلف آسیب نخاعی ، از جمله پیوند سلول، در صورتی که رگ‌های خونی محلی آسیب ببینند، بی‌اثر هستند و منجر به کمبود اکسیژن و مواد مغذی مورد نیاز سلول‌های پیوند شده می‌شوند.
توانبخشی فیزیکی و استراتژی‌های درمانی، مانند آناستوموز جراحی و پیوند سلول‌های پری‌سیت خارجی، برای تحریک رَگ‌زایی یا آنژیوژنز(تشکیل عروق خونی) پس از آسیب نخاعی در دسترس هستند. با این حال، تحقیقات در مورد اثربخشی درمان و توانبخشی برای تحریک رَگ‌زایی یا آنژیوژنز پس از SCI هنوز محدود است.

عوامل خطر در افراد با آسیب‌های نخاعی

شیوع و فراوانی آسیب‌های نخاعی (SCI) و عوارض مرتبط با آن در حال افزایش است.نرخ شیوع این آسیب‌ها به طور تخمینی بین ۱۵ تا ۴۰ مورد در هر میلیون نفر در سطح جهانی برآورد شده است. عوامل خطر خاص مرتبط با SCI شامل سن، جنسیت، سبک زندگی، شاخص توده بدنی و شرایط سلامت جسمانی است. آسیب‌های نخاعی بیشتر در مردان مشاهده می‌شود که ۷۸ درصد از موارد جدید آسیب نخاعی را تشکیل می‌دهند. 
برخی از رنج‌های سنی به طور خاص با شیوع آسیب نخاعی مرتبط هستند، از جمله زنان پس از یائسگی و مردان ۱۸ تا ۲۱ ساله. 

زنان پس از یائسگی به دلیل عوامل متعدد از جمله خطر بالاتر برای سقوط و کاهش چگالی استخوان، در معرض خطر بیشتری برای آسیب نخاعی قرار دارند. 

هورمون های تنظیم شده توسط کلسیم در کاهش استخوان پس از آسیب نخاعی

کلسیم و ویتامین D در سلامت و بازسازی استخوان نقش دارند. بی حرکتی، پیری و عدم استفاده از سیستم اسکلتی عضلانی متابولیسم ویتامین D و کلسیم را مختل می کند.

همچنین مشخص شده است که افراد مبتلا به آسیب نخاعی نسبت به افراد سالم شیوع بیشتری از کمبود ویتامین D دارند.

مطالعات نشان داده اند که کاهش قابل توجهی در غلظت کلسیم یونیزه شده سرم، ممکن است باعث افزایش ثانویه در غلظت هورمون پاراتیروئید (PTH) شود که ممکن است منجر به افزایش گردش استخوان در افراد مبتلا به آسیب نخاعی شود. کمبود ویتامین D و سطوح غیر طبیعی PTH نیز در SCI حاد و مزمن شایع است. سطح PTH در SCI به طور قابل توجهی کاهش می یابد. سرکوب این عوامل هورمونی، همراه با سطوح پایین استروژن/تستوسترون، با آتروفی استخوان و عضله مرتبط است. نکته قابل توجه این است که، PTH بلافاصله پس از SCI به طور قابل توجهی کاهش نمی یابد، اما در عوض به آرامی در طول زمان کاهش می یابد.

افراد مبتلا به SCI اغلب از دست دادن استخوان را در سطح آسیب نشان می دهند، و گاهی اوقات، ممکن است در سراسر بدن رخ دهد

چگالی استخوان و شکستگی‌ها پس از آسیب نخاعی (SCI)
کاهش چگالی استخوان پس از آسیب نخاعی (SCI) منجر به افزایش خطر شکستگی‌ها در اثر ضربه‌های خفیف یا حتی در اثر فعالیت‌های روزمره و به‌طور قابل توجهی افزایش مرگ و میر و بیماری‌زایی در افراد مبتلا به SCI می‌شود. حتی اگر بسیاری از افراد با آسیب شدید نخاعی از صندلی چرخدار برای جابجایی استفاده کنند، همچنان در معرض خطر شکستگی‌ها در اثر ضربه‌های خفیف قرار دارند. شکستگی‌های استخوانی ناشی از پوکی استخوان با درد مزمن و ناتوان‌کننده همراه است و می‌تواند به‌ویژه در افراد بالای 70 سال، شانس مرگ را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد.

عدم تعادل هورمونی همچنین می تواند به شکستگی استخوان و پوکی استخوان منجر شود. استروژن نقش محافظتی در سلامت استخوان دارد. هنگامی که سطح استروژن کاهش می یابد برای مثال پس از یائسگی، خطر پوکی استخوان و تحلیل استخوان افزایش می یابد. در حالی که زنان یائسه بیشتر در معرض پوکی استخوان و افزایش خطر شکستگی هستند، مردان مسن تر نیز از ضعیف شدن استخوان های خود به دلیل تغییرات هورمونی مصون نیستند. با بالا رفتن سن مردان، تراکم استخوان آنها کاهش می یابد و احتمال شکستگی آنها بیشتر می شود

بنابراین، عوامل خطر سن، طول مدت SCI و نقص عصبی بر تراکم استخوان تأثیر منفی می‌گذارند و منجر به شکستگی و تحلیل استخوان می‌شوند.

استراتژی های درمانی برای از دست دادن استخوان عصبی پس از SCI

1. درمان دارویی

درمان های دارویی برای از دست دادن استخوان در افراد SCI نسبتاً بی اثر است. در حالی که مکمل ویتامین D معمولاً برای بازگرداندن سطح این ویتامین به میزان طبیعی در افراد با اسیب نخاعی D استفاده می شود اما در پیشگیری و بازگرداندن کاهش استخوان مؤثر نبوده است. بنابراین، چندین استراتژی دارویی ممکن است برای کاهش استخوان ناشی از SCI مفید باشد. 

بیس فسفونات ها و دنوزوماب نیز برای جلوگیری از دست دادن توده استخوانی پس از SCI مورد ارزیابی قرار گرفته اند. بیس فسفونات ها با مهار تحلیل استخوان، از دست دادن استخوان را کاهش می دهند.

بیس فسفونات ها شامل اتی‌درونات، کلودرونات، پامی‌درونات، تیلودرونات و آلن‌درونات است. بیسفوسفونات‌های مورد استفاده در بیماران SCI نشان داده‌اند که خطر شکستگی‌های لگن(اما نه شکستگی‌های زانو) را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، استفاده طولانی‌مدت از درمان بیس‌فسفونات ممکن است عوارض جانبی مانند نکروز فک را ایجاد کند؛ بنابراین، تجویز آن باید با احتیاط انجام شود.

2. درمان غیر دارویی

با وجود برخی موفقیت ها، اثرات بیس فسفونات ها ناسازگار بوده است . درمان‌های دارویی محدود هستند، زیرا آنها به‌طور قابل توجهی توده استخوانی را بازسازی نمی‌کنند. بنابراین، رویکردهای غیر دارویی، مانند درمان با سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSC)، فیزیوتراپی، ایمنوتراپی، هیدروژل های تزریقی و درمان ترشح سلول های بنیادی در دست بررسی هستند.

 فعالیت بدنی که به طور ذاتی بار محوری استخوان درشت نی، استخوان ران و محوری را تحریک می کند و  به طور کلی برای کاهش استئوپنی در بیماران مبتلا به SCI استفاده می شود.

مهم است که توجه داشته باشید که میزان بهبود پس از آسیب نخاعی (SCI) به شدت به جنبه‌های فردی مانند شدت آسیب بستگی دارد. برای دستیابی به بهترین نتایج، باید توانبخشی به‌طور زودهنگام آغاز شود، مداوم باشد و متناسب با نیازها و اهداف فردی تنظیم گردد.

نتیجه گیری

در حالی که آسیب نخاعی می تواند منجر به از دست دادن غیرقابل برگشت کنترل حرکتی و حسی شود، عواقب و عوارض ثانویه مرتبط با آسیب نخاعی مزمن ممکن است تحت یک استراتژی تعمیر طراحی شده قرار گیرند. افراد مبتلا به آسیب نخاعی با تعداد قابل توجهی از عوارض مواجه هستند ، از جمله تحلیل عضلانی، استئوپنی یا پوکی استخوان، اختلال در تنظیم هورمون، مشکلات قلبی عروقی، کاهش رگ زایی و نقص سیستم ایمنی.

 اگرچه بسیاری از این عوارض بلافاصله پس از آسیب ظاهر می‌شوند، اطلاعات بسیار کمی در مورد مکانیسم‌های دقیق زمینه‌ساز توسعه و پیشرفت آن‌ها در طول زمان وجود دارد. به طور کلی، آسیب نخاعی (SCI) به شدت، ظرفیت فیزیکی و عملکردی فرد را محدود می‌کند به دلیل محدودیت‌های زیادی که پس از آسیب ایجاد می‌شود.

 یکی از عوارض مهم مرتبط با  SCI، از دست دادن استخوان نورژنیک است که این افراد را مستعد ابتلا به پوکی استخوان و شکستگی می‌کند. برای کاهش خطر شکستگی‌های استخوان بلند پس از SCI، رویکردهای دارویی، از جمله تجویز اسید الیژیک، آدیپونکتین، دنوکوماب و بیس‌فسفونات‌ها در حال ارزیابی هستند. درمان‌های غیر دارویی نیز به افزایش چگالی استخوان کمک می‌کنند؛ این درمان‌ها شامل درمان‌های ورزشی مانند قایقرانی با تحریک الکتریکی عملکردی (FES)، بارگذاری استخوان، فیزیوتراپی و درمان با سلول‌های بنیادی مزانشیمی است. استفاده از هر دو نوع رویکرد درمانی باید به طور مناسب برای بیماران SCI شخصی سازی شود و با توجه به مدت زمان پس از آسیب، عوارض جانبی و سایر عوارض همراه خاص بیمار انجام شود. علاوه بر این، نیاز به مطالعاتی برای توسعه رویکردهای ترکیبی جدید و تعیین مؤثرترین درمان‌ها و روش‌های پیشگیری از پوکی استخوان در افراد مبتلا به SCI وجود دارد.