Pathogénèse de l'ostéoporose chez les enfants

L'ostéoporose infantile est une maladie squelettique systémique caractérisée par une diminution de la densité minérale osseuse (DMO), une microarchitecture osseuse anormale et une susceptibilité accrue aux fractures pathologiques. Contrairement à l'adulte, l'ostéoporose infantile est principalement due à des anomalies de l'ostéogenèse et du remodelage osseux pendant la période de croissance active et le pic de formation de la masse osseuse.

1. Caractéristiques de la formation du tissu osseux pendant l'enfance

La formation de la masse osseuse chez les enfants est un processus biologique complexe régulé par l’interaction de facteurs cellulaires, humoraux et mécaniques:

• Dans la phase de croissance intensive, les processus de formation osseuse prédominent, ce qui assure la croissance linéaire du squelette et l'épaississement de la couche osseuse corticale.
• Le pic de masse osseuse est atteint entre 18 et 20 ans, après quoi les processus de formation et de résorption osseuses se stabilisent. La perturbation de ces processus durant l'enfance empêche l'atteinte d'un pic de masse osseuse adéquat, créant ainsi les conditions préalables à l'ostéoporose.

2. Mécanismes cellulaires et moléculaires

Le tissu osseux subit un remodelage constant, qui est réalisé par l'interaction de deux principaux types de cellules:

• Les ostéoblastes sont des cellules qui synthétisent une matrice organique (ostéoïde) riche en collagène de type I et favorisent sa minéralisation.
• Les ostéoclastes sont des cellules multinucléées responsables de la résorption de la matrice minéralisée.

Le principal mécanisme pathogénique de l’ostéoporose chez les enfants est un changement d’équilibre vers une activité accrue des ostéoclastes et/ou une inhibition de l’ostéoblastogenèse.

2.1. Système RANK/RANKL/OPG

• RANKL (Receptor Activator of Nuclear Factor κB Ligand), exprimé par les ostéoblastes et les ostéocytes, stimule la différenciation des précurseurs d'ostéoclastes en ostéoclastes actifs.
• L'ostéoprotégérine (OPG), produite par les ostéoblastes, est un inhibiteur naturel de RANKL et bloque la liaison au récepteur RANK sur les ostéoclastes.
• Dans l'ostéoporose, il y a une diminution de l'expression d'OPG et/ou une surexpression de RANKL, ce qui conduit à une augmentation de l'ostéoclastogenèse.

2.2. Voie de signalisation Wnt/β-caténine

• Cette voie active les ostéoblastes et stimule la formation osseuse.
• Les inhibiteurs de la signalisation Wnt tels que la costéokérine et le DKK-1 bloquent l'ostéogenèse, favorisant ainsi le développement de l'ostéoporose.

2.3. Mécanismes induits par les glucocorticoïdes

• Les glucocorticoïdes suppriment directement la prolifération et la différenciation des ostéoblastes, induisent leur apoptose et favorisent l'activation prolongée des ostéoclastes.
• Les enfants qui reçoivent des GCS pendant une longue période développent ce qu’on appelle une ostéoporose secondaire aux glucocorticoïdes.

3. Régulation hormonale du métabolisme osseux

Dans l’enfance, la régulation hormonale joue un rôle clé dans la pathogenèse de l’ostéoporose:

• Les œstrogènes et les androgènes stimulent la formation osseuse, inhibent l'apoptose des ostéoblastes et suppriment l'activité des ostéoclastes. Leur déficit en cas d'hypogonadisme ou de retard pubertaire entraîne une diminution de la densité minérale osseuse (DMO).
• L'hormone parathyroïdienne (PTH) à des concentrations physiologiques stimule l'ostéogenèse (effet anabolisant), mais dans l'hyperparathyroïdie, elle augmente la résorption osseuse.
• La vitamine D et le calcium assurent une minéralisation adéquate de l'ostéoïde; leur carence entraîne une perturbation de l'homéostasie du calcium et une ostéomalacie.

4. Classification étiopathogénétique de l'ostéoporose chez l'enfant

• Ostéoporose primaire (idiopathique):
  • L'ostéoporose juvénile idiopathique est une maladie rare d'étiologie inconnue qui se manifeste pendant la période prépubère.
  • L'ostéogenèse imparfaite est une maladie génétique du collagène de type I.
• Ostéoporose secondaire:
  • Endocrinopathies (hypogonadisme, hyperthyroïdie, hypercorticisme).
  • Immobilisation chronique (paralysie cérébrale, lésion de la moelle épinière).
  • Médicamenteux (glucocorticoïdes, anticonvulsivants).
  • Maladies inflammatoires chroniques (arthrite juvénile idiopathique, maladie cœliaque).

5. Modifications microarchitecturales du tissu osseux

Chez les enfants, l’ostéoporose entraîne les symptômes suivants:

• Os cortical mince avec de multiples zones poreuses.
• Réduction osseuse trabéculaire: les travées deviennent fines et dispersées, leur nombre et leur connectivité diminuent, ce qui entraîne une perte de résistance mécanique de l'os.

Conclusion

La pathogenèse de l'ostéoporose chez l'enfant est multifactorielle et comprend la perturbation des interactions cellulaires (ostéoblastes et ostéoclastes), de la régulation hormonale et des voies de signalisation moléculaire. Le point clé est la perturbation des processus de formation et de remodelage du tissu osseux pendant la période de croissance active, ce qui empêche l'atteinte d'une masse osseuse maximale. Cette pathologie nécessite un diagnostic et une prise en charge précoces, car l'ostéoporose infantile augmente significativement le risque de fractures ostéopéniques et prédispose au développement de l'ostéoporose à l'âge adulte.

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