La gravidanza e l’allattamento inducono significativi cambiamenti metabolici nello scheletro materno. Inizialmente, l’assorbimento intestinale di calcio è favorito dall’aumento dei livelli di vitamina D3 attiva, 1,25(OH)2D3 e di PTH. Se ciò è insufficiente per soddisfare le esigenze di calcio, il calcio viene mobilizzato dallo scheletro materno tramite l’attività degli osteoclasti o i meccanismi di osteolisi osteocitica, che a loro volta causano una riduzione di massa ossea e in alcuni rari casi fratture da fragilità nelle madri.

Durante la gravidanza e l’allattamento, calcio e nutrienti vengono trasferiti dalle madri rispettivamente ai feti e ai neonati, promuovendo nella donna cambiamenti metabolici, molti dei quali non sono caratterizzati.

Per valutare questi cambiamenti, un gruppo di ricercatori giapponesi ha intrapreso due studi paralleli. In uno sono stati analizzati 14 casi clinici di fratture da fragilità vertebrale contrassegnati da forte mal di schiena e verificatisi nei primi tre mesi dopo il parto in madri tra i 31 e i 44 anni che allattavano al seno i loro bambini. Nell’altro, sono state arruolate 79 donne in gravidanza, alcune che dopo il parto hanno scelto di allattare al seno e altre che non lo hanno fatto, e sono stati analizzati i cambiamenti metabolici, a partire dal periodo tra la 34a e la 36a settimana di gestazione e terminando un mese dopo il parto.

Nel gruppo più ampio, i parametri di riassorbimento osseo e di formazione ossea – rispettivamente i livelli di fosfatasi acida tartrato resistente 5b (TRAcP 5b) e di osteocalcina – sono aumentati significativamente dopo il parto. Dopo il parto, il paratormone (PTH) sierico e i marker di riassorbimento osseo TRAcP 5b nel sangue e N-Telopeptide urinario (NTx) sono risultati significativamente più alti nelle madri che avevano scelto l’allattamento esclusivo al seno rispetto a quelli rilevati nelle madri che alimentavano i neonati con latti artificiali o con un mix. Tuttavia, i marcatori di formazione ossea sono risultati comparabili tra i gruppi di donne che allattavano e quelli che non allattavano, suggerendo che un elevato riassorbimento osseo si è verificato solo nel gruppo che allatta.

Le analisi radiografiche dopo il parto hanno dimostrato che nessuna delle donne tra le 79 analizzate ha mostrato fratture vertebrali, nemmeno tra quelle che allattavano esclusivamente al seno.

Nei casi di frattura analizzati, i soggetti presentavano una densità minerale ossea significativamente inferiore rispetto ai casi non fratturati delle donne che allattavano esclusivamente al seno. La maggior parte dei soggetti fratturati ha mostrato BMD inferiore nella colonna lombare rispetto al collo del femore, suggerendo che la gravidanza e/o l’allattamento riducono la BMD nelle ossa vertebrali, che sono ricche di osso spugnoso rispetto al collo del femore. Pertanto, gli osteoclasti tendono probabilmente a riassorbire l’osso in modo più efficiente dalle ossa spongiose rispetto alle ossa corticali. Inoltre, il carico meccanico della colonna vertebrale materna, probabilmente dovuto al trasporto o alla detenzione dei bambini, potrebbe costituire uno stress meccanico associato a fratture da fragilità vertebrale.

Lo stato metabolico osseo cambia in modo significativo nel periodo tra la gravidanza e l’allattamento post-partum e la bassa densità minerale ossea osservata in un piccolo sottogruppo di casi di allattamento esclusivo al seno provoca probabilmente fratture da fragilità vertebrale post-partum.

Schema che mostra i meccanismi alla base della fragilità ossea o delle fratture a bassa energia dovute a gravidanza e allattamento.
Schema che mostra i meccanismi alla base della fragilità ossea o delle fratture a bassa energia dovute a gravidanza e allattamento. Il calcio fetale viene fornito dallo scheletro materno, promuovendo un elevato turnover osseo a causa di un drastico calo dei livelli di estrogeni dopo il parto. Questi fenomeni promuovono l’attività degli osteoclasti senza accompagnare l’attività degli osteoblasti e una perdita della massa ossea in condizioni di solo allattamento. Si noti che prima della gravidanza può esistere una bassa densità di massa ossea e anche una combinazione di alterazioni metaboliche ossee e stress meccanici possono svolgere un ruolo nella fragilità o nelle fratture a basso trauma.

Lo studio mostra alcune limitazioni: ai soggetti non è stato chiesto lo stato nutrizionale, inclusa l’assunzione di vitamina D e di calcio. Mancano anche i dati BMD per i soggetti fratturati o non fratturati prima dell’inizio dello studio. Tuttavia, i soggetti con frattura presentavano una BMD significativamente inferiore rispetto ai soggetti non fratturati che avevano allattato al seno, suggerendo che i soggetti con frattura potrebbero aver avuto un BMD più basso prima della gravidanza e che le loro fratture vertebrali erano state causate da cambiamenti metabolici e stress meccanici sperimentati durante la gravidanza e l’allattamento.

Per le giovani donne in età fertile sono raccomandati esami per valutare la densità minerale ossea BMD.

Per convalidare i risultati sono necessari ulteriori studi.

Come si modifica il metabolismo osseo in gravidanza e allattamento

Gravidanza e allattamento alterano il metabolismo scheletrico: durante la gravidanza, la madre fornisce al feto i nutrienti e in particolare il calcio; dopo la nascita, l’allattamento al seno continua a fornire calcio ai bambini. Pertanto, per soddisfare le esigenze dei bambini, nelle madri deve aumentare il riassorbimento del calcio dall’intestino e per migliorare l’apporto di calcio, vengono attivati il riassorbimento osseo da parte di osteoclasti e l’osteolisi osteocitica, con conseguente riduzione della massa ossea nelle donne. Casi clinici hanno descritto fratture da fragilità negli scheletri materni dopo il parto. Queste condizioni sono rare e i meccanismi patofisiologici sottostanti sono sconosciuti.

Durante la gravidanza e l’allattamento, i cambiamenti ormonali possono perturbare l’omeostasi scheletrica. I livelli sierici dell’ormone paratiroideo (PTH) o della proteina paratiroidea (PTHrP) aumentano durante l’allattamento. Livelli elevati di PTH promuovono la differenziazione e l’attivazione degli osteoclasti, seguite da aumenti dei livelli sierici di calcio dovuti al riassorbimento osseo osteoclastico attivato, che a sua volta riduce la massa ossea.

Dopo la menopausa, le donne mostrano una riduzione ben documentata della massa ossea. La carenza di estrogeni dovuta alla menopausa attiva il riassorbimento osseo osteoclastico, portando all’osteoporosi, che è frequentemente associata a fratture da fragilità ossea. Allo stesso modo, dopo il parto, le madri si trovano in una condizione transitoria di “menopausa”, che probabilmente altera il metabolismo osseo. Gli osteoclasti esprimono il recettore degli estrogeni (ER) e la perdita di estrogeni o la mancanza di ER negli osteoclasti attiva il riassorbimento osseo in queste cellule. Questi cambiamenti possono verificarsi non solo in menopausa ma anche in donne in gravidanza o in allattamento.

Nel rimodellamento osseo, che permette allo scheletro di adattarsi alle necessità meccaniche e metaboliche dell’organismo, si distinguono le fasi di riassorbimento e neoformazione, la prima caratterizzata dall’attività degli osteoclasti, la seconda da quella degli osteoblasti. In condizioni fisiologiche, l’attività di queste due popolazioni cellulari è coordinata e interconnessa con il meccanismo di “coupling”. Un aumento del riassorbimento osseo attiva la formazione ossea e, se non regolato, porta a una riduzione della massa ossea frequentemente osservata nei disturbi scheletrici come l’osteoporosi postmenopausale. La proteina RANKL (receptor activator of nuclear factor kappa B) svolge un ruolo fondamentale nella differenziazione e attivazione degli osteoclasti e la mancanza di RANKL o del suo recettore specifico RANK abroga completamente l’osteoclastogenesi. È interessante notare che il sistema RANKL-RANK è richiesto anche per lo sviluppo della ghiandola mammaria durante l’allattamento, e le femmine di topi prive di RANKL o RANK possono rimanere incinte ma non possono allattare. Pertanto, sono da considerarsi correlati anche la formazione di osteoclasti e l’allattamento.

Lo studio

Miyamoto, T., Miyakoshi, K., Sato, Y. et al. Changes in bone metabolic profile associated with pregnancy or lactationSci Rep 9, 6787 (2019).