A 14-year-old girl presents to the emergency department for evaluation of an ’’infected leg’’. She states there is no history of trauma but mentions she had a history of sickle cell disease. On physical examination, her upper part of the right shin is very painful, red, swollen, and hot. Her temperature is 39.2°. An X-ray shows focal bony lysis and loss of trabecular architecture in the metaphysis of the right tibia. Increased activity of which of the following cells is the most likely cause of bone resorption in this patient?

Чому це правильна відповідь

У хворих на серповидно-клітинну анемію через полімеризацію мутантного гемоглобіну S в умовах гіпоксії, ацидозу чи дегідратації еритроцити набувають серповидної форми, стають ригідними та викликають мікросудинні оклюзії переважно в метафізах довгих кісток, де кровотік повільний, а рН нижчий. Ішемія кісткового мозку та кіркової речовини призводить до некрозу остеоцитів, хондроцитів та кістковомозкових елементів, активації прозапальних цитокінів (IL-1β, IL-6, TNF-α) та хемокінів, що залучають нейтрофіли. На межі некрозу та життєздатної тканини відбувається потужна активація остеокластів через систему RANKL-RANK-OPG: гіпоксія та запальні медіатори стимулюють остеобласти та стромальні клітини до експресії RANKL, який зв’язується з RANK на попередниках остеокластів, активуючи сигнальні шляхи TRAF6-NFκB, c-Fos та NFATc1 з диференціюванням та злиттям у багатоядерні активні остеокласти. Остеокласти секретують протонну помпу (V-ATPase) та катепсин К, створюючи кисле середовище та розчиняючи гідроксиапатит і органічну матрицю кістки, що рентгенологічно проявляється зоною остеолізу, втратою трабекулярної структури та периостальною реакцією. Саме остеокласти є ефекторними клітинами, що безпосередньо здійснюють резорбцію некротизованої кістки при серповидно-клітинних інфарктах, формуючи характерну рентгенологічну картину фокального остеолізу в метафізах, тоді як інші клітинні елементи не мають ферментативного апарату для деструкції мінералізованої кісткової матриці.