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hts g hli D IB g Hi FO U RT N di r a LL I u E a c VIT CI A AT Osteoporosi e ibd: il punto di vista del gastroentrologo pediatra e del gastroenterologo dell’adulto Gian Eugenio Tontini1, Luisa Spina1, Luca Pastorelli1, Germana de Nucci1, Flaminia Cavallaro1 e Maurizio Vecchi1,2 1 U.O. di Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva, IRCCS Policlinico San Donato di san Donato Milanese (MI) 2 Dipartimento di Scienze Biomediche per la Salute, Università degli Studi di Milano Chiara Zanchi3 e Stefano Martelossi3 3 Servizio di Gastroenterologia e Nutrizione Pediatrica, IRCCS Materno Infantile Burlo Garofolo di Trieste Osteopenia and osteoporosis are important complications of inflammatory bowel diseases (IBD), both in adult and pediatric patients. The pathogenesis of bone loss in IBD is complex, multifactorial, and only partly understood. Low body mass index, early disease onset, malnutrition, growth and pubertal delay, high corticosteroid doses and severe active disease are the main risk factor for decreased bone mineral density (BMD). BMD measurement in all IBD patients at diagnosis and during follow-up is crucial as a basis for the appropriate prevention and treatment. INTRODUZIONE L’interessamento osteo-articolare rappresenta la più frequente manifestazione extraintestinale (MEI) delle malattie infiammatorie croniche intestinali (MICI o IBD) in età adulta. Le Osteopatie Metaboliche (OM), l´Osteopenia e l´Osteoporosi, sono disordini caratterizzati da un decorso silente per lunghi anni ma talvolta gravato da conseguenze rilevanti in termini di comorbidità, qualità della vita, disabilità e costi (1). EPIDEMIOLOGIA La prevalenza delle OM nelle IBD varia tra il 22-67% per l’Osteopenia e il 4-57% per l’Osteoporosi (1,2,3). I dati riguardanti le IBD pediatriche sono ancora limitati, ma riportano valori di densità della massa ossea (BMD) più bassi nei bambini con IBD rispetto ai coetanei sani. La prevalenza di osteopenia e di osteoporosi nelle IBD pediatriche varia tra il 22-77% e il 12-41%, rispettivamente (4,5). Gli studi condotti nella popolazione generale unitamente alla conoscenza dei meccanismi pato-fisiologici dell’osso suggeriscono che qualunque processo di demineralizzazione aumenta consensualmente il rischio di frattura patologica (6). Nelle IBD tale relazione non è ancora emersa in modo chiaro, poiché gli studi volti a valutare il rischio di frattura presentano differenze metodologiche che rendono ardua l´analisi d´insieme (1,7-8). Nella maggior parte delle casistiche, il valore di BMD nei pazienti con IBD è analogo tra i due sessi, mentre alcuni studi riportano un valore più basso nei maschi (9). Il rischio di frattura invece, analogamente a quanto accade nella popolazione generale, sembrerebbe più alto nelle femmine (8). Sebbene alcuni studi riportino una maggiore demineralizzazione ossea nella malattia di Crohn (MC) (3), il rischio di OM ed i valori di BMD sembrerebbero sovrapponibili nella colite ulcerosa (CU) (10). L’impatto della localizzazione colica sulla massa ossea sembra, infatti, simile a quello della malattia del piccolo intestino e, contrariamente alle attese, l’assorbimento della vitamina D non sembra gravemente inficiato dalla localizzazione ileale, se non in casi di malattia estesa o di ampie resezioni chirurgiche. Il dosaggio di 25-OH-Vitamina D è, infatti, risultato paragonabile tra CU e MC con livelli spesso sotto a quelli ottimali (75nmol/L) e tendenzialmente inferiori rispetto alla popolazione generale (11). Key Words Crohn’s disease, ulcerative colitis, bone density, osteoporosis, osteopenia, vitamin D deficiency 22 La prevalenza di OM alla diagnosi di IBD è stata meno valutata. Sebbene talora evidente sin dall’esordio di IBD, l’OM sembra svilupparsi prevalentemente con il procedere della malattia, poiché legata a fattori insiti nella stessa patogenesi infiammatoria cronica o secondari a condizioni cliniche o iatrogene tipiche delle IBD (1). Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 PATOGENESI E FATTORI DI RISCHIO Nell’adulto L’Osteoporosi è un disordine scheletrico sistemico caratterizzato dalla riduzione della massa ossea associata ad alterazioni della microarchitettura del tessuto osseo con conseguente aumento della fragilità e del rischio di frattura (6). Tale condizione si instaura allorché i processi di riassorbimento eccedono quelli di sintesi. Nelle OM a “basso turnover” il riassorbimento osseo è fisiologico mentre l’attività di sintesi mediata dagli osteoblasti è ridotta (come nelle forme di osteoporosi secondarie all’uso di corticosteroidi, CS); al contrario, nelle OM ad “elevato turnover” si osserva un eccessivo aumento dell’attività litica degli osteoclasti (come nelle forme associate a disordini infiammatori cronici). I principali mediatori coinvolti nell’osteoclastogenesi e nel rimodellamento osseo sono descritti in tabella 1 (12). Tabella 1. Principali attori noti del rimodellamento osseo RANK Recettore di membrana attivatore del signaling intracellulare di NFkB: effetto pro-osteoclastogenico sui precursori osteoclastici, favorisce il riassorbimento osseo negli osteoclasti maturi RANK-L RANK ligando. Citochina di membrana espressa da linfociti T attivati, stimolata da PTH, Prostaglandina E2, desametasone, IL-1β, IL-6, TNFα OPG Inibitore solubile del RANK-L prodotto dagli osteoblasti, stimolato da 17β-estradiolo e da TNFα e IL-1β instaurando un feedback negativo sul RANKL TNFα Citochina pro-infiammatoria e osteoclastogenica per via diretta (NFkB osteoclasti) e indiretta attraverso l’attivazione di T linfociti e del RANK-L IL-6 Citochina pro-infiammatoria e osteoclastogenica per via diretta (NFkB osteoclasti) e indiretta attraverso l’attivazione di T linfociti ed il RANK-L IFNγ Citochina pro-infiammatoria con attivtà anti-osteoclastogenica diretta tramite TRAF6 e potente attività pro-osteoclastogenica indiretta attraverso l’attivazione di T linfociti, in assenza dei quali risulta solo anti-osteoclastogenica M-CSF Prodotto da cellule stromali del midollo osseo, stimola la differenziazione dei progenitori ematopoietici in senso osteoclastico e macrofagico Nella popolazione generale l’età avanzata, la menopausa precoce, il sesso femminile e i disordini endocrinologici costituiscono i principali fattori di rischio per le OM e le fratture ossee patologiche (6). Nelle IBD il maggiore fattore di rischio per le OM sembra legato all’uso di CS, il cui impatto negativo sui valori di BMD è stato ampiamente documentato [Tabella 2] (1,6,10). La demineralizzazione ossea meta-steroidea interessa prevalentemente l’osso trabecolare (i.e. corpi vertebrali) e agisce sin dalle prime settimane di trattamento, quando vengono utilizzati i dosaggi più alti; il conseguente aumento del rischio di frattura si evidenzia nei primi 6 mesi e tende a ridursi dopo la sospensione della terapia (1,6). Trattamenti prolungati, alte dosi, età avanzata o altri concomitanti fattori di rischio possono determinare riprese molto più lente o soltanto parziali. Alcuni studi tendono Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 23 IBD Highlights Tabella 2 Principali meccanismi osteolesivi associati a terapie steroidee Aumento del turnover osseo Ridotto assorbimento intestinale di calcio Aumentata eliminazione renale di calcio Stimolazione diretta del PTH Inibizione diretta della sintesi di calcitonina Osteoclastogenesi (RANK-L, TNFα, IL-1β, IL-6, IFNγ) Aumentata attività macrofagica ossea Ridotta sintesi ossea Inibizione osteoblastogenesi Apoptosi degli osteoblasti Inibizione androgeni/estrogeni ad assolvere almeno parzialmente gli steroidi classici somministrati per via rettale e le formulazioni orali di ultima generazione, quali budesonide e beclometasone dipropionato, con minore biodisponibilità sistemica per l’elevato metabolismo di primo passaggio epatico (1). Resta ancora da chiarire quale peso abbia l’effetto farmacodinamico dei CS sul metabolismo osseo rispetto all’attività stessa della IBD durante una riaccensione di grado severo-moderato, vista la stretta associazione ormai ben documentata tra infiammazione e patogenesi dell’Osteoporosi (12-13). Negli adulti con IBD è stata osservata inoltre una correlazione positiva tra BMD e l’indice di massa corporea (1,6). Recenti studi suggeriscono l’esistenza di una correlazione positiva tra la massa grassa di soggetti non obesi e il BMD, imputabile verosimilmente all’azione di adipokine quali leptina, adiponectina, resistina e ghrelina sul metabolismo dell’osso. Altri fattori quali la chirurgia resettiva ileale o colica, la persistente flogosi cronica sistemica e la durata di malattia, benché dotati di un solido razionale patogenetico, non sono ancora stati chiaramente associati a un maggior rischio di OM. Infine, è importante rilevare che i principali fattori di rischio descritti nella popolazione generale [Tabella 3] hanno un ruolo importante anche nelle IBD (1,6). Nel bambino I pazienti con IBD ad esordio pediatrico presentano delle peculiarità, sia per quanto riguarda le caratteristiche stesse della IBD, sia della OM che si può associare (14). Nonostante i fattori di rischio siano simili a quelli dell’adulto, il rischio di fratture non è confrontabile: l’osso del bambino ha infatti delle caratteristiche biomeccaniche molto differenti, dovute ad una maggiore elasticità e a una minore rigidità, che gli conferiscono una maggiore resistenza agli stress meccanici. È quindi molto improbabile che variazioni anche del 25% della massa ossea (equivalenti a circa -2,5 deviazioni standard) possano determinare una fragilità marcata dell’osso tale da provocare una frattura da trauma minimo (14,15). 24 Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 Osteoporosi e ibd: il punto di vista del gastroentrologo pediatra e del gastroenterologo dell’adulto L’OM nel bambino è quindi spesso asintomatica, ma la sua diagnosi è fondamentale per prevenire le conseguenze in età adulta. È infatti durante la tarda infanzia e l’adolescenza che si ha la massima formazione ossea che permette di raggiungere, nella prima parte dell’età adulta il picco di massa ossea, che è stato dimostrato essere il più importante fattore predittivo di rischio di osteoporosi, e quindi di fratture patologiche, in età adulta (4). La questione più importante per il gastroenterologo pediatra è quella di capire se l’infiammazione cronica, anche subclinica, predispone il bambino con IBD ad un aumentato rischio di fratture in età adulta, come risultato di un raggiungimento di massa ossea inferiore e di un più basso picco di BMD durante la pubertà. La patogenesi dell’osteoporosi nei bambini con IBD non è ancora stata completamente chiarita; i fattori maggiormente coinvolti, alcuni peculiari dell’età pediatrica, altri comuni all’adulto, includono la malnutrizione, l’uso dei CS, il ritardo puberale, la ridotta attività fisica, e l’azione delle citochine infiammatorie (4,19). I due fattori specifici dell’età pediatrica sono la malnutrizione, il ritardo di accrescimento e l’utilizzo di CS nell’età di rapida crescita (spurt puberale). La malnutrizione nei bambini è secondaria al calo dell’appetito, al malassorbimento, all’aumento della perdita di nutrienti e all’aumento delle richieste metaboliche. Questi fattori possono condurre ad un ritardo di crescita e di sviluppo puberale e a una riduzione dell’attività fisica, che influenzano negativamente il metabolismo osseo (4). È stata inoltre evidenziata una riduzione dei livelli sierici di vitamina D e di vitamina K, entrambi associati ad una riduzione della BMD (4,15). L’utilizzo dei CS determina, anche nel bambino, una perdita di massa ossea attraverso meccanismi diversi [Tabella 2]; peraltro il reale peso della terapia steroidea sul rischio di OM non è ancora stato completamente chiarito. Studi pediatrici dimostrano che non c’è una differenza significativa in termini di perdita di massa ossea tra pazienti trattati con CS e quelli “steroidi-naive”(4,16) facendo supporre che è l’attività di malattia più che i CS ad influire negativamente sul metabolismo osseo. È ragionevole supporre che i danni sull’osso in un organismo in rapida crescita, in cui la malattia è esordita precocemente, possano essere più importanti in termini di rischio di sviluppare osteopenia o osteoporosi, seppur non immediatamente visibili. Tabella 3 Principali fattori di rischio per Osteopatia Metabolica nell’adulto Popolazione generale Soggetti IBD Età avanzata BMI basso Menopausa Età avanzata Terapie steroidee Terapie steroidee BMI basso Carenza di Vitamina D Familiarità per fratture patologiche Sesso maschile (?) Precedenti fatture patologiche Durata di malattia (?) Gravidanza e amenorrea Resezione ileale (?) Ipogonadismo Crohn ileale esteso (?) Alcolismo, Tabagismo Persistente attività di malattia (?) Sedentarietà Basso apporto di calcio Carenza di Vitamina D Ciclosporina A, metotressato, inibitori dell’aromatasi Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 25 IBD Highlights DIAGNOSI La massa ossea viene valutata attraverso la mineralometria ossea computerizzata (MOC), che fornisce una misura quantitativa di densità della massa ossea (BMD), ma non valuta funzionalmente la sua microarchitettura (6). Benché il BMD sia il miglior predittore del rischio di fratture patologiche, la MOC può sottostimare il rischio secondario a lesioni strutturali (6). La soglia OMS per diagnosticare la presenza di osteoporosi, T-score <-2.5 DS, è applicabile oggi solo ai valori densitometrici ottenuti con tecnica DXA [Tabella 4] (1,6,13). AGA (American Gastroenterological Association) e SIOMMMS (Società Italiana dell’Osteoporosi, del Metabolismo Minerale e delle Malattie dello Scheletro) raccomandano l’esecuzione di un’indagine DXA di screening in presenza di uno o più fattori di rischio per OM [Tabella 5] (6,17). Tabella 4 Definizioni OMS T Score con tecnica DXA Definizione OMS > -1 Normale -1 ↔ -2.5 Osteopenia < -2.5 Osteoporosi < -2.5 e fratture patologiche Osteoporosi grave Il T Score è la misura in deviazioni standard della differenza tra la densità minerale ossea (gr/cm2) di un individuo e quella media di soggetti standard di 20-29 anni. Lo Z Score valuta la differenza tra la densità minerale ossea di un individuo e quella media di soggetti di pari età, sesso, peso ed etnia. Tabella 5 Proposta di gestione delle Osteopatie Metaboliche in adulti affetti da IBD Non indicazione a DXA Indicazione a DXA T score > -1 T score fra -1 e -2.5 T score < -2.5 Misure di prevenzione Incoraggiare l’esercizio fisico e l’astensione da fumo e alcolici Misure di prevenzione Valutare lo stato mestruale Massimizzare l’introito di calcio e vitamina D Supplemento di calcio e vitamina D in caso di tp steroidea Minimizzare l’utilizzo di steroidi 26 Misure di prevenzione Considerare l’invio allo Specialista Ripetere DXA a 1,5-2 anni Valutare altre possibili eziologie Considerare bifosfonati in caso di tp steroidea cronica e fattori di rischio aggiuntivi Terapia con bifosfonati o terapia sostitutiva ormonale come più appropriato Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 Osteoporosi e ibd: il punto di vista del gastroentrologo pediatra e del gastroenterologo dell’adulto Il successivo controllo dovrebbe essere ripetuto dopo 2-3 anni nel caso di BMD basale normale, in caso contrario dopo 1,5-2 anni e comunque mai prima di un anno (6). Un follow-up breve, 1 anno, è stato invece suggerito per i pazienti che iniziano CS a dosi elevate (17). Al momento della diagnosi dovrebbero essere valutati inoltre calcemia, fosforemia, fosfatasi alcalina totale, protidemia frazionata e calciuria 24 h (6). Qualora siano presenti fratture patologiche è indispensabile ricercare altre possibili cause mediante esami di laboratorio di secondo livello, mentre l’uso dei markers del turnover osseo non è indicato nelle valutazioni cliniche routinarie (6). Nel bambino La DXA è considerata il gold standard per la diagnosi di osteoporosi anche in età pediatrica poiché è ritenuta accurata e precisa, facile da eseguire, di costo relativamente contenuto e, soprattutto, richiede una minima esposizione alle radiazioni. In pediatria viene valutato lo z-score, parametro che confronta la massa ossea del paziente ottenuta con la DXA con quella di un soggetto normale di pari età, sesso e razza. Valori di z-score compresi tra -2,5 e -1 DS si definiscono l’osteopenia, valori inferiori a -2,5 deviazioni standard definiscono l’osteoporosi [Tabella 4] (4,18). La DXA tuttavia non tiene in considerazione lo spessore dell’osso: i valori di BMD vengono infatti espressi come densità di area (gr/cm2), mentre la densità ossea andrebbe misurata in modo tridimensionale (gr/cm3). Questo aspetto risulta particolarmente rilevante nei bambini con deficit di crescita, che spesso si associa alle IBD, dal momento che porta a sovrastimare la densità ossea nei soggetti più grandi e a sottostimarla in quelli più piccoli. La tomografia quantitativa dell’osso (QTC) fornisce la reale densità tridimensionale ma è improponibile in età pediatrica per l’alta dose di radiazioni ionizzanti (4,18). Nel corso degli ultimi anni è cresciuto l’interesse verso un’altra tecnica, l’ultrasonografia quantitativa (QUS) che, oltre a non utilizzare radiazioni, ha un costo contenuto, può essere eseguita ovunque (strumento trasportabile) e fornisce informazioni anche sulla struttura dell’osso. Attualmente però non ci sono dati sufficienti per poterla definire una tecnica alla pari della DXA. Il ruolo invece dei markers di turnover osseo (N telopeptide, C telopetide, fosfatasi alcalina, osteocalcina) non è ancora stato definito in età pediatrica: la maggior parte di essi non ha dei valori di riferimento perché sono influenzati dalla rapida crescita ossea caratteristica dell’infanzia e della pubertà. Gli studi pediatrici non hanno evidenziato alcuna correlazione tra markers di turnover osseo e massa ossea (4). Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 27 IBD Highlights PROFILASSI E TERAPIA Le principali Società di Gastroenterologia raccomandano un uso parsimonioso dei CS e consigliano, dove indicato, di sostituirli con formulazioni steroidee a bassa biodisponibilità sistemica oppure di considerare un più precoce uso di immunomodulatori e agenti biologici, soprattutto in soggetti noti per OM o fattori di rischio ad esse correlati (1,17). La prolungata remissione clinica libera da CS si associa, infatti, a valori di BMD maggiori rispetto ai soggetti con malattia attiva e paragonabili a quelli della popolazione generale. Recentemente, alcuni Autori hanno persino ipotizzato un effetto farmacodinamico diretto degli anti-TNFα risultante dall’inibizione dell’osteoclastogenesi tramite influenze sull’asse OPG-RANK-L (12). Nella MC la vitamina D si è dimostrata efficace nella prevenzione della perdita di massa ossea metasteroidea (1). Durante un trattamento con dosi > 5-7.5 mg di prednisone die è pertanto raccomandabile l’immediata introduzione di una concomitante terapia profilattica con calcio (500-100 mg die) e vitamina D (800-1000 IU die) indipendentemente dai livelli basali di BMD (1,6,17). In soggetti IBD con alterati valori di BMD o concomitanti fattori di rischio per OM può essere valutata una profilassi additiva con bifosfonati quali risendronato o alendronato (1,6). In età pediatrica Non esistono ad oggi delle linee guida pediatriche sulla gestione della OM associata alle IBD (4). Sicuramente l’uso dei CS dovrebbe essere il più possibile limitato, in considerazione anche degli effetti negativi sulla crescita e sullo sviluppo puberale; si dovrebbe raggiungere un BMI adeguato e incoraggiare il paziente a svolgere attività fisica (4,18). Inoltre dovrebbe essere assicurato un corretto intake di calcio e vitamina D, ed avviata, se necessaria, una terapia supplementare. L’introito dietetico di calcio raccomandato nella popolazione pediatrica varia in base all’età: 700 mg/die tra 1-3 anni, 1.000 mg/die tra i 4-8 anni e 1.300 mg/die tra i 9 e i 18 anni. Nei soggetti con malattia cronica, quindi anche con IBD, sono necessarie dosi più elevate, ma non ci sono linee guida che ne definiscano l’adeguato fabbisogno (18-19). Fondamentale è il dosaggio della vitamina D sierica, considerato anche il ruolo, dimostrato recentemente, che essa riveste nella risposta immune (15). I bambini con deficit di vitamina D dovrebbero ricevere 2000 UI/die oppure 50.000 UI/ settimana per almeno 6 settimane; la terapia di mantenimento nei soggetti a rischio richiede da 400-1000 UI/die (4,18). Il ruolo dei bifosfonati in pediatria non è ancora stato definito ed attualmente sono indicati solo in caso di importante riduzione della densità ossea, associata a fratture patologiche e a compressione vertebrale. In sintesi il trattamento della osteopatia metabolica in età pediatrica coincide con l’obiettivo di ottenere uno stato nutrizionale e una crescita staturo ponderale adeguata al bersaglio genetico, agendo su diversi fronti: utilizzando la terapia “nutrizionale” con formula polimerica, limitando l’uso degli steroidi, perseguendo la “deep remission” (intesa come remissione anche mucosale) anche con utilizzo precoce di farmaci biologici, supplementando calcio e vitamina D quando necessario, incoraggiando una qualità della vita normale e, dove possibile, la pratica di attività sportiva. 28 Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 Osteoporosi e ibd: il punto di vista del gastroentrologo pediatra e del gastroenterologo dell’adulto Bibliografia 1. Van Assche G, Dignass A, Reinisch W, et al. The second European evidence-based Consensus on the diagnosis and management of Crohn’s disease: Special situations. J Crohns Colitis 2010;4(1):63-101. 2. 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Corresponding authors Maurizio vecchi Unità di Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva IRCCS Policlinico San Donato Via Morandi, 30 20097 San Donato Milanese (MI) Tel. e Fax + 39 02 52774655 E-mail: [email protected] stefano martelossi Servizio di Gastroenterologia e Nutrizione Pediatrica IRCCS Materno Infantile Burlo Garofolo via dell’Istria, 65/1 - 34137 Trieste Tel. + 39 040 3785397 Fax + 39 040 3785290 E-mail: [email protected] 14.Campos LMA, Liphaus BL, Silva CAA et al. Osteoporosis in childhood and adolescence. J pediatr (Rio J) 2003;79(6):481-8. 15.Garg M, Lubel JS, Sparrow MP et al. Review article: vitamin D and inflammatory bowel disease--established concepts and future directions. Aliment Pharmacol Ther 2012 Aug;36(4): 324-44. 16.Walther F, Fusch C, Radke M et al. Osteoporosis in pediatric patients suffering from chronic inflammatory bowel disease with and without steroid treatment. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2006;43(1):42-51. 17.Bernstein CN, Leslie WD, Leboff MS. 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Key Points •L’alterazione del metabolismo osseo (osteopenia e osteoporosi) è una importante complicanza delle IBD, sia nel paziente pediatrico che nell’adulto. •L’eziopatogenesi è multifattoriale e non ancora completamente chiarita: l’età precoce di esordio e quindi il raggiungimento di un basso picco di massa ossea alla pubertà, il processo infiammatorio cronico, la malnutrizione, il ritardo di sviluppo puberale, la scarsa attività fisica e le terapie corticosteroidee prolungate sono i principali fattori di rischio in età pediatrica. •L’età avanzata, la menopausa, il fumo, la sedentarietà, un basso BMI, l’infiammazione cronica attiva, le terapia steroidee protratte e a dosaggi elevati, sono i fattori di rischio più importanti per lo sviluppo di osteoporosi nel paziente adulto con IBD. •Una corretta valutazione della densità minerale ossea alla diagnosi e durante il follow-up è fondamentale per l’attuazione di strategie preventive (supplementazione di calcio e vitamina D) e per un idoneo approccio terapeutico. Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2013; Volume V(4):22-29 29