Stopa końsko-szpotawa
Patofizjologia i mechanizm

Stopa końsko-szpotawa (clubfoot) jest jedną z najczęstszych wrodzonych deformacji układu mięśniowo-szkieletowego, występującą z częstością 1-2/1000 żywych urodzeń. Patogeneza jest wieloczynnikowa i obejmuje nierównowagę mięśniową, zwłóknienie retrakcyjne tkanek miękkich, czynniki genetyczne (szlaki PITX1-TBX4, geny HOX), rolę kaspaz w apoptozie oraz zmiany w macierzy pozakomórkowej mięśni, zwłaszcza mięśnia brzuchatego łydki. Dominują przyśrodkowe grupy mięśniowe, z mięśniem piszczelowym tylnym jako głównym sprawcą deformacji (zgięcie podeszwowe i supinacja tyłostopia). Włóknienie i miofibroza tkanek przyśrodkowo-tylnych podudzia oraz zmiany w kolagenie i strukturze więzadeł prowadzą do utrwalenia deformacji. Genetyka odgrywa istotną rolę, z mutacjami w genach PITX1, TBX4 oraz genach kodujących białka kurczliwe mięśni (MYH3, TPM2, TNNT3, TNNI2, MYH8) jako czynnikami ryzyka. W patogenezie istotne są także mechanizmy hipoksji tkankowej i zaburzenia unerwienia, które mogą predysponować do nawrotów deformacji.

Patogeneza stopy końsko-szpotawej

Stopa końsko-szpotawa (clubfoot) to jedna z najczęstszych wrodzonych wad rozwojowych układu mięśniowo-szkieletowego, występująca z częstością około 1-2 na 1000 żywych urodzeń. Pomimo intensywnych badań naukowych, dokładna patogeneza tej deformacji pozostaje nie w pełni wyjaśniona, a badacze wskazują na złożony, wieloczynnikowy mechanizm jej powstawania.12 Aktualne dowody naukowe wskazują na współistnienie czynników genetycznych, środowiskowych oraz mechanizmów biologicznych, które łącznie przyczyniają się do powstania tej wady.

Teorie nierównowagi mięśniowej

Jedną z wiodących koncepcji patogenetycznych stopy końsko-szpotawej jest teoria nierównowagi mięśniowej, która wskazuje na zaburzenie równowagi między mięśniami aktywującymi stopę w okresie rozwoju płodowego.34 Badania patologiczne płodów wraz z obrazowaniem MRI u pacjentów z idiopatyczną wrodzoną stopą końsko-szpotawą (ICCF) zdają się potwierdzać, że głównym czynnikiem patogenetycznym jest zaburzenie wzrostu mięśni kończyny dolnej.

Teoria nierównowagi mięśniowej spowodowanej czynnikami nieneurologicznymi, które upośledzają wzrost mięśni, została po raz pierwszy zaproponowana przez Bechtola i Mossmana. Badacze ci przeprowadzili sekcję jednostronnej stopy końsko-szpotawej 12-tygodniowego płodu, w której deformacja stopy była spowodowana wyłącznie podwichnięciem stawów stępu bez jakiejkolwiek deformacji kości stępu.34

Autorzy postulują, że defekt zarówno promieniowego, jak i podłużnego wzrostu, nierównomiernie wpływający na mięśnie podudzia z następową nierównowagą aktywatorów stopy, może być głównym czynnikiem patogenetycznym stopy końsko-szpotawej.3 Teoria ta została później poparta przez innych autorów, którzy zgłaszali zanik i skrócenie mięśni podudzia u płodów dotkniętych jednostronną stopą końsko-szpotawą, głównie obejmujące przyśrodkowo-tylny przedział podudzia.54

Wstępne badanie histochemiczne wykazało zmniejszenie ilości niektórych czynników wzrostu mięśni i obecność miostatyny, która hamuje wzrost mięśni w mięśniu płaszczkowatym u dzieci z ICCF, co dodatkowo wspiera teorię zaburzonego wzrostu mięśni.54 Badania wykazały dominację przyśrodkowych grup mięśniowych nad osłabionymi mięśniami strzałkowymi, przy czym mięsień piszczelowy tylny jest uważany za główny mięsień odpowiedzialny za powstanie stopy końsko-szpotawej (zgięcie podeszwowe i supinacja, szczególnie tyłostopia).6

Teoria zwłókniającego włóknienia

Inna istotna teoria patogenetyczna dotyczy włóknienia retrakcyjnego (miofibrozy), które może występować wtórnie do zwiększonej ilości tkanki włóknistej w mięśniach i więzadłach.7 W badaniach płodów i zwłok Ponseti zaobserwował, że kolagen we wszystkich strukturach więzadłowych i ścięgnistych (z wyjątkiem ścięgna Achillesa) był bardzo luźno pofałdowany i mógł być rozciągnięty.78

Teoria zwłóknienia retrakcyjnego obejmującego tkanki miękkie przyśrodkowo-tylnego aspektu podudzia i stopy jest poparta histologiczną obserwacją zwiększonej ilości tkanki włóknistej w więzadłach, powięziach, mięśniach i pochewkach ścięgnistych.4 Badania histologiczne i immunohistochemiczne wykazały, że komórki i włókna kolagenowe przyśrodkowych więzadeł stawu skokowego stóp końsko-szpotawych wydają się być miejscem najwcześniejszych zmian, polegających na utracie orientacji przestrzennej i skurczeniu.9

W ciężkich przypadkach stopy końsko-szpotawej przed trzecim trymestrem ciąży, komórki podobne do miofibroblastów wydają się tworzyć zaburzenie więzadeł przypominające fibromatozę. Prowadzi to do skurczu i powoduje typową deformację stopy końsko-szpotawej.9 Zimny i współpracownicy znaleźli mioblasty w powięzi przyśrodkowej podczas mikroskopii elektronowej i postulowali, że inicjują one przykurcz przyśrodkowy.8

Czynniki genetyczne

Genetyka odgrywa kluczową rolę w rozwoju stopy końsko-szpotawej, chociaż nie zidentyfikowano jeszcze głównego genu kandydującego.10 Istnieją dowody na występowanie stopy końsko-szpotawej w wywiadzie rodzinnym w 24-50% przypadków.11 Wyniki badań przeprowadzonych na bliźniętach wykazały zgodność u bliźniąt jednojajowych (32%) w porównaniu do bliźniąt dwujajowych (2,9%), a częstość nawrotów w 10-20% rodzin potwierdza rolę genów w ICCF.11

Kilka badań genów kandydujących znalazło locus podatności genetycznej związane z ICCF w domenie HOX i domenie kaspazy.11 Geny homeobox reprezentują rodzinę czynników transkrypcyjnych, które odgrywają centralną rolę w procesach morfogenezy rozwoju embrionalnego.11 Na podstawie pojawiających się dowodów można założyć, że zaburzenia klastrów genów HOXA, HOXC i HOXD mogą odgrywać rolę w etiologii i patogenezie ICCF.12

Mutacje w genach kodujących czynniki transkrypcyjne PITX1 i TBX4 prowadzą do redukcji mięśni kończyn dolnych i klasycznych fenotypów stopy końsko-szpotawej zarówno u ludzi, jak i myszy.13 Szlak PITX1-TBX4 jest odpowiedzialny za wczesny rozwój kończyn.12 Najsilniejsze dowody na rolę genetyki dotyczą właśnie szlaku PITX1-TBX4, niezbędnego do prawidłowego rozwoju tylnej kończyny.14

W izolowanych fenotypach stopy końsko-szpotawej opisano dominującą segregującą mutację w PITX1, dziedziczne mikroduplikacje TBX i warianty liczby kopii.14 Niedawno przeprowadzone badania wykazały, że mutacje w genach zaangażowanych w rozwój mięśni są czynnikami ryzyka stopy końsko-szpotawej, w szczególności te kodujące kompleks kurczliwy mięśni (MYH3, TPM2, TNNT3, TNNI2 i MYH8).15

Rola kaspaz i apoptozy

Proteazy zależne od cysteiny ukierunkowane na asparaginian (kaspazy) należą do rodziny proteaz cysteinowych, które odgrywają zasadniczą rolę w procesach apoptozy, nekrozy i zapalenia.12 Ta rodzina została zbadana, ponieważ aktywność kaspaz wydaje się być związana z prawidłowym rozwojem kończyn, a powiązane geny zostały po raz pierwszy związane z ICCF w 2005 roku przez Hecka i współpracowników.12

Rola macierzy pozakomórkowej

W badaniach przeprowadzonych w celu lepszego zrozumienia patogenezy u pacjentów z pierwotną stopą końsko-szpotawą, zbadano, czy istnieją zmiany ilościowe w macierzy pozakomórkowej (ECM; na podstawie pospolitych kolagenów śródmiąższowych, jak CI i CIII, kolagenów mikrofilamentowych, jak CVI, białek niekolagenowych, jak undulin, oraz enzymów, jak metaloproteinaza macierzy [MMP]-2 i tkankowy inhibitor metaloproteinazy macierzy [TIMP]-2, które odgrywają rolę w fibrogenezie i fibrolizie) mięśni zaangażowanych w deformację stopy u pacjentów z pierwotną stopą końsko-szpotawą odpowiadającą włóknieniu.16

W badaniach znaleziono jawne włóknienie w mięśniu brzuchatym łydki z powodu zmian ilościowych w ECM. W przeciwieństwie do innych badań, stwierdzono narastające włóknienie nie tylko w tkankach przykurczonych, ale także w samym mięśniu.16 Uzyskane wyniki wyraźnie wskazują na zmiany w ECM mięśnia brzuchatego łydki w porównaniu z mięśniem czworogłowym uda w wyniku włóknienia u pacjentów z pierwotną stopą końsko-szpotawą.17

Zmiany w ECM mięśnia brzuchatego łydki mają pochodzenie fibroproliferacyjne. Nie ma zmian w ECM mięśnia piszczelowego przedniego, więc jego udział wydaje się być wtórny. Narastające włóknienie w mięśniu brzuchatym łydki może być wskaźnikiem wyższego ryzyka nawrotu.17

Rola hipoksji tkankowej

Nowsze badania sugerują, że szlak związany z hipoksją potencjalnie przyczynia się do etiologii nawrotów stopy końsko-szpotawej, ponieważ stymuluje zarówno angioproliferację, jak i fibroproliferację, które są uważane za kluczowe czynniki w progresji i rozwoju nawrotów.18

W badaniach wykryto wzrost pozytywności jądrowej HIF1A w tkance przykurczonej nawrotowej stopy końsko-szpotawej za pomocą IHC, a także wzrost ekspresji jej mRNA, wykryty przez PCR w czasie rzeczywistym.19 HIF1A jest uważany za marker trwającej hipoksji i silny regulator wielu genów, w tym VEGF i MMP, wpływając na przebudowę naczyń i proliferację.19

Wykryto również wzrost pozytywności MMP-2 i MMP-9 w IHC w przykurczonej przyśrodkowej tkance nawrotowej stopy końsko-szpotawej, choć bez znaczącego wzrostu ekspresji genów MMP2 lub MMP9.19 Dane te są zgodne z hipotezą hipoksyjnego włóknienia w nawrotowej stopie końsko-szpotawej.20

Teorie neurogenne

W odniesieniu do czynników neurogennych, nieprawidłowości histochemiczne znaleziono w przyśrodkowo-tylnych i strzałkowych grupach mięśniowych pacjentów ze stopami końsko-szpotawymi. Postuluje się, że jest to spowodowane zmianami unerwienia w życiu wewnątrzmacicznym wtórnymi do incydentu neurologicznego, takiego jak udar prowadzący do łagodnego niedowładu połowiczego lub parapareza. Potwierdza to 35% częstość występowania deformacji szpotawej i końsko-szpotawej w rozszczepie kręgosłupa.78

Robertson zauważył, że wahania sezonowe są czynnikiem w jego badaniach epidemiologicznych w krajach rozwijających się. Zbiegało się to z podobną zmianą częstości występowania poliomyelitis u dzieci w społeczności. Dlatego zasugerowano, że stopa końsko-szpotawa jest następstwem stanu podobnego do polio w okresie prenatalnym. Teoria ta została dodatkowo poparta zmianami neuronów ruchowych w rogu przednim rdzenia kręgowego tych niemowląt.218

Anatomia patologiczna stopy końsko-szpotawej

Główne cechy deformacji stopy końsko-szpotawej obejmują:2223

  • Cavus: Jest to zwiększona wypukłość (lub łuk podłużny) stopy.
  • Addukcja: Przodostopie jest przywiedzine.
  • Szpotawość (varus): Jest to inwersja i przywiedzenie tyłostopia.
  • Końskość (equinus): Cała stopa wykazuje zwiększone zgięcie podeszwowe w stawie skokowym.

2223

Struktury miękkie na przyśrodkowych i tylnych częściach stopy są skrócone i pogrubiałe, utrzymując pozycję stopy odpowiednio w przywiedzeniu i szpotawości z końskością.2223 Najbardziej widoczna zmiana w kości skokowej znajduje się w jej przedniej części. Kość łódkowata jest przemieszczona przyśrodkowo, leżąc naprzeciw kostki przyśrodkowej. Kość piętowa w stopie końsko-szpotawej jest ogólnie normalnego kształtu, ale nieco mniejsza niż w normalnej stopie.23

Dotknięta kończyna może być skrócona, mięsień łydki jest zanikowy, a stopa jest krótka w porównaniu do przeciwnej strony. Występuje przyśrodkowy obrót piszczeli. Staw skokowy i podskokowy są w sztywnym ustawieniu końskim. Występuje tylne przemieszczenie kostki bocznej.24

Głowa kości skokowej jest wyczuwalna w zatoce stępu, z wyraźnym przyśrodkowym kątowaniem głowy i szyi kości skokowej. Kość piętowa jest w ustawieniu końskim, szpotawym i obrócona wewnętrznie. W cięższych deformacjach kość piętowa może być trudna do wyczucia (z powodu leżącej pod nią tkanki tłuszczowej).24

Badania wykazały wyraźne skurcze mięśniowo-ścięgniste, w tym ścięgna Achillesa, mięśnia piszczelowego tylnego, rozcięgna podeszwowego, odwodziciela palucha, zginacza krótkiego palców, długich ścięgien zginaczy palców, prostownika długiego palców, piszczelowego przedniego i prostownika długiego palucha. Występują również przykurcze więzadeł sprężynującego, rozwidlonego, deltoidalnego, piętowo-strzałkowego i skokowo-strzałkowego.25

Czynniki nawrotu deformacji

Nawrót jest ponownym pojawieniem się deformacji w uprzednio skorygowanej stopie końsko-szpotawej. Etiologia nawrotu może być zróżnicowana. Niektóre z czynników predysponujących, które są predykcyjne dla nawrotu, to objawy opadania palców, niższy współczynnik poprawy korekcji i nierównowaga mięśniowa.26

Dzieci z objawem opadania palców mają duże prawdopodobieństwo nawrotu. Objaw opadania palców obejmuje spoczynkowe ustawienie palców w zgięciu podeszwowym wraz z brakiem aktywnego wyprostu palców w odpowiedzi na bodźce podeszwowe stopy. To odkrycie było związane z brakiem funkcji mięśni przedziału przedniego i bocznego.26

Stosunek poprawy korekcji RCI (definiowany jako początkowy wynik Pirana podzielony przez liczbę gipsów niezbędnych do osiągnięcia korekcji) jest wskaźnikiem ryzyka nawrotu.27 Młody wiek w momencie transferu ścięgna piszczelowego przedniego (TATT) jest znanym czynnikiem ryzyka rozwoju nawrotu. Podstawowe schorzenia neurologiczne mogą być związane z nawrotem stopy końsko-szpotawej.27

Ponseti zasugerował, że nawroty były spowodowane tą samą patologią, która zapoczątkowała deformację, a nie były oznaką niedostatecznej korekcji.28 Obecność kolagenu, wimentyny i komórek podobnych do miofibroblastów w grubych, ciasnych i skróconych przyśrodkowych i tylnych więzadłach stępu wydaje się odgrywać ważną rolę w patogenezie i nawrocie deformacji stopy końsko-szpotawej.29

Podsumowanie patogenezy stopy końsko-szpotawej

Patogeneza stopy końsko-szpotawej pozostaje złożona i wieloczynnikowa, obejmując zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe. Główne teorie patogenezy koncentrują się na:4130

  • Nierównowadze mięśniowej między mięśniami przywodzącymi a mięśniami strzałkowymi
  • Zwłóknieniu retrakcyjnym tkanek miękkich przyśrodkowo-tylnego aspektu podudzia i stopy
  • Czynnikach genetycznych wpływających na rozwój kończyn (szlak PITX1-TBX4, geny HOX)
  • Roli kaspaz i apoptozy w rozwoju kończyn
  • Zmianach w macierzy pozakomórkowej i nieprawidłowym rozkładzie włókien kolagenowych
  • Hipoksji tkankowej jako potencjalnym czynniku przyczyniającym się do nawrotów
  • Teorii neurogennych wiążących deformację z zaburzeniami unerwienia

101131

Zrozumienie złożonej patogenezy stopy końsko-szpotawej ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych strategii leczenia i zapobiegania nawrotom. Badania genomiczne i rozwój modeli tej choroby poprawiły zrozumienie procesów rozwojowych prowadzących do jej powstania, jednak nadal potrzebne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw tej częstej wady wrodzonej.151332

Kolejne rozdziały

Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.

Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.

  1. 09.04.2026
  2. www.leksykon.com.pl

Materiały źródłowe

  • #1 The etiology of idiopathic congenital talipes equinovarus: a systematic review | Journal of Orthopaedic Surgery and Research | Full Text
    https://josr-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13018-018-0913-z
    Also known as clubfoot, idiopathic congenital talipes equinovarus (ICTEV) is the most common pediatric deformity and occurs in 1 in every 1000 live births. […] Even though it has been widely researched, the etiology of ICTEV remains poorly understood and is often described as being based on a multifactorial genesis. Genetic and environmental factors seem to have a major role in the development of this disease. […] Emerging evidence suggests a role of several pathways and gene families associated with limb development (HOX family; PITX1-TBX4), the apoptotic pathway (caspases), and muscle contractile protein (troponin and tropomyosin), but a major candidate gene has still not been identified. Strong recent evidence emerging from twin studies confirmed major roles of genetics and the environment in the disease pathogenesis.
  • #2 Clubfoot in children: An overview | The Foot and Ankle Online Journal
    http://faoj.org/2020/12/31/clubfoot-in-children-an-overview/
    Clubfoot is a case of complex defects affecting mostly newborns and children. […] In this article, we aimed to highlight clubfoot focusing pathological anatomy of clubfoot and consequent management options. […] Clubfoot shows main anatomical defects including foot cavus, adduction, varus and equinus; the most prominent bony defect has been found in foot talus. […] Understanding the pathological anatomy of such cases facilitates their management. […] Although many researchers have tried to clarify the pathogenesis of congenital clubfoot, the exact cause is still obscure. […] In this review, we highlight the clubfoot and its pathological anatomy in a trial for more understanding of its pathogenesis, and hence its proper management. […] Despite the cause of the clubfoot is still uncertain to treat the cases accordingly, knowledge of the pathological anatomy remains the main guide in repair and management.
  • #3 Clubfoot pathology in fetus and pathogenesis. A new pathogenetic theory based on pathology, imaging findings and biomechanics—a narrative review
    https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8339820/
    Several studies have described the pathology of idiopathic congenital clubfoot (ICCF) in fetus. […] Pathologic studies in fetus together with MRI studies in patients with ICCF seem to favor the theory of a muscular imbalance of the foot activators during fetal growth as the main pathogenetic factor of ICCF. […] The authors postulate that a defect of both the radial and the longitudinal growth unevenly affecting the leg muscles with a consequent imbalance of the foot activators might be the main pathogenetic factor of ICCF. […] Many pathogenetic theories have been postulated in ICCF, but some of them have been based on assumptions lacking any objective evidence. […] The theory of muscle imbalance caused by a non-neurologic etiologic factor that impaired muscle growth was first proposed by Bechtol and Mossman, who dissected the unilateral ICCF of a 12-week-old fetus in which the foot deformity was caused only by the subluxation of the tarsal joints without any deformity of the tarsal bones.
  • #4 Clubfoot pathology in fetus and pathogenesis. A new pathogenetic theory based on pathology, imaging findings and biomechanics—a narrative review
    https://atm.amegroups.org/article/view/66832/html
    Several studies have described the pathology of idiopathic congenital clubfoot (ICCF) in fetus. Numerous pathogenetic theories have been postulated on ICCF, but many of them lack any objective evidence. Pathologic studies in fetus together with MRI studies in patients with ICCF seem to favor the theory of a muscular imbalance of the foot activators during fetal growth as the main pathogenetic factor of ICCF. […] The authors postulate that a defect of both the radial and the longitudinal growth unevenly affecting the leg muscles with a consequent imbalance of the foot activators might be the main pathogenetic factor of ICCF. […] Many pathogenetic theories have been postulated in ICCF, but some of them have been based on assumptions lacking any objective evidence. […] A theory of retracting fibrosis involving the soft tissues of the posteromedial aspect of the leg and foot has been supported by the histologic observation of increased fibrous tissue within the ligaments, fasciae muscles and tendon sheaths.
  • #4 Clubfoot pathology in fetus and pathogenesis. A new pathogenetic theory based on pathology, imaging findings and biomechanics—a narrative review
    https://atm.amegroups.org/article/view/66832/html
    Dietz postulated the theory of a regional growth disorder, supported by two clinical observations. First, the leg and foot are smaller than normal in ICCF—the reduction of foot and leg size being more marked in severe deformities—and second, relapse in a corrected clubfoot occurs during the rapid growth period of the foot. […] The theory of muscle imbalance caused by a non-neurologic etiologic factor that impaired muscle growth was first proposed by Bechtol and Mossman, who dissected the unilateral ICCF of a 12-week-old fetus in which the foot deformity was caused only by the subluxation of the tarsal joints without any deformity of the tarsal bones. […] This theory was later shared by other authors who reported atrophy and shortening of the leg muscles in fetuses affected by unilateral ICCF, mostly involving the posteromedial compartment of the leg. […] A preliminary histochemical study has shown a decrease of some muscle growth factors and the presence of myostatin that inhibits muscle growth in the soleus of children with ICCF, thus supporting our theory of impaired muscle growth.
  • #5 Clubfoot pathology in fetus and pathogenesis. A new pathogenetic theory based on pathology, imaging findings and biomechanics—a narrative review
    https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8339820/
    The tension could then be the deforming force producing the clubfoot. […] This theory was later shared by other authors who reported atrophy and shortening of the leg muscles in fetuses affected by unilateral ICCF, mostly involving the posteromedial compartment of the leg. […] A preliminary histochemical study has shown a decrease of some muscle growth factors and the presence of myostatin that inhibits muscle growth in the soleus of children with ICCF, thus supporting our theory of impaired muscle growth.
  • #6 Foot deformities – Knowledge @ AMBOSS
    https://www.amboss.com/us/knowledge/foot-deformities/
    Dominant medial musculature; posterior tibial muscle is considered to be the muscle primarily responsible for the clubfoot (plantar flexion and supination, particularly of the hindfoot) […] Weak peroneus muscles […] Shortened Achilles tendon […] Pathogenesis: a muscular imbalance between the adduction muscles and fibularis muscles is suspected to be the underlying cause.
  • #7 Clubfoot (Talipes): Practice Essentials, Anatomy, Pathophysiology
    https://emedicine.medscape.com/article/1237077-overview
    Various theories of the pathogenesis of clubfeet have been advanced, including the following: […] With respect to neurogenic factors, histochemical abnormalities have been found in posteromedial and peroneal muscle groups of patients with clubfeet. This is postulated to be due to innervation changes in intrauterine life secondary to a neurologic event, such as a stroke leading to mild hemiparesis or paraparesis. This is further supported by a 35% incidence of varus and equinovarus deformity in spina bifida. […] Retracting fibrosis (or myofibrosis) may occur secondary to increased fibrous tissue in muscles and ligaments. In fetal and cadaveric studies, Ponseti also found the collagen in all of the ligamentous and tendinous structures (except the Achilles [calcaneal] tendon), and it was very loosely crimped and could be stretched.
  • #8 Ponseti Method For Idiopathic Congenital Clubfoot: A Study from Pakistan – medtigo Journal
    https://journal.medtigo.com/evaluation-of-the-outcomes-of-ponseti-method-in-the-treatment-of-idiopathic-congenital-clubfoot-deformity-in-tertiary-care-hospital-of-pakistan-a-descriptive-study/
    Pathophysiology of clubfoot: Several theories of the pathogenesis of clubfeet have developed, containing the following: […] With respect to neurogenic factors and histochemical abnormalities have been observed in posteromedial and peroneal muscle groups of patients with clubfeet. This is suggested to be due to innervation alterations in intrauterine life secondary to a neurologic event, such as a stroke leading to mild hemiparesis or paraparesis. This is further confirmed by a 35% occurrence of varus and equinovarus deformity in spina bifida. […] Retracting fibrosis (or myofibrosis) may follow secondary to grown fibrous tissue in muscles and ligaments. In fetal and cadaveric studies, Ponseti also observed the collagen in all the ligamentous and tendinous structures (except the Achilles (calcaneal) tendon), and it was very loosely crimped and could be stretched.
  • #8 Ponseti Method For Idiopathic Congenital Clubfoot: A Study from Pakistan – medtigo Journal
    https://journal.medtigo.com/evaluation-of-the-outcomes-of-ponseti-method-in-the-treatment-of-idiopathic-congenital-clubfoot-deformity-in-tertiary-care-hospital-of-pakistan-a-descriptive-study/
    The Achilles tendon, on the other hand, was made up of tightly crimped collagen and was resistant to stretching. […] Zimny et al found myoblasts in medial fascia on electron microscopy and postulated that they initiate medial contracture. […] Inclan proposed that anomalous tendon insertions result in clubfeet. However, other studies have not supported this proposal. It is more likely that the distorted clubfoot anatomy can make it seem that tendon insertions are anomalous. […] Robertson noted seasonal variations to be a factor in his epidemiological studies in growing countries. This coincided with a similar variation in the incidence of poliomyelitis in the children in the community. Clubfoot was therefore suggested to be a sequela of an antenatal polio-like condition. This theory was further proven by motor neuron changes in the anterior horn in the spinal cord of these babies.
  • #9 The pathogenesis of club foot. A histomorphometric and immunohistochemical study of fetuses | Bone & Joint
    https://boneandjoint.org.uk/doi/10.1302/0301-620X.76B3.8175852
    We studied 16 club feet and 27 normal feet from spontaneously aborted human fetuses in the second trimester of gestation and measured the length of the spring ligament, and the declination angle and size of the talus. […] Histomorphometric results indicated that the talar deformity was not the primary lesion. […] Histological and immunohistochemical findings showed that the cells and collagen fibres of the medial ankle ligaments of club feet appeared to be the site of the earliest changes, in that they had lost their spatial orientation and had contracted. […] In severe club feet before the third trimester of gestation, myofibroblast-like cells seemed to create a disorder of the ligaments resembling fibromatosis. This led to contraction and resulted in typical club-foot deformity.
  • #10 The etiology of idiopathic congenital talipes equinovarus: a systematic review | Journal of Orthopaedic Surgery and Research | Full Text
    https://josr-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13018-018-0913-z
    Although many studies focus on the genetic background of the disease, there is lack of consensus on one or multiple targets. Genetics and smoking seem to be strongly associated with ICTEV etiology, but more studies are needed to understand the complex and multifactorial genesis of this common congenital lower-limb disease. […] The etiology of CTEV is largely unknown. […] While the clinical presentation may be similar to the idiopathic form, secondary CTEV seems to derive from neuromuscular and fetal abnormalities involved in its etiopathogenesis, thus making ICTEV and syndromic CTEV rather different in clinical presentation, treatment, and proposed etiopathogenetic mechanism. […] ICTEV has historically been linked to several risk factors: oligohydramnios, smoking, parental age, parental education, parity, maternal anxiety or depression, alcohol use, and season of birth.
  • #11 The etiology of idiopathic congenital talipes equinovarus: a systematic review | Journal of Orthopaedic Surgery and Research | Full Text
    https://josr-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13018-018-0913-z
    Even though the role of environmental factors has been confirmed by several studies, all the proposed factors except for smoking were not significantly associated with ICTEV, which was linked to DNA oxidative damage caused by tobacco smoking. […] Genetics has a crucial role in the development of ICTEV, even though no major gene candidate has been identified. […] There is evidence of a family history of TEV in 2450% of cases. […] Results from twin studies showed concordance in monozygotic twins (32%) compared to dizygotic twins (2.9%), and a frequency of recurrence in 1020% of families supports a role for genes in ICTEV. […] The homeobox genes represent a family of transcription factors that play a central role in the morphogenesis processes of embryonic development. […] Several candidate gene studies found a locus of genetic susceptibility associated with ICTEV in the HOX domain and the caspase domain.
  • #12 The etiology of idiopathic congenital talipes equinovarus: a systematic review | Journal of Orthopaedic Surgery and Research | Full Text
    https://josr-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13018-018-0913-z
    Higher activity of the promotor was also reported as a result of promotor variation. […] Based on the emerging evidence, we can assume that perturbation to the HOXA, HOXC, and HOXD clusters of genes may play a role in the etiology and pathogenesis of ICTEV. […] Cysteine-dependent aspartate-directed proteases (caspases) are part of a family of cysteine proteases that play essential roles in apoptosis, necrosis, and inflammation processes. […] This family was investigated since caspase activity seems to be related to correct limb development, and related genes were first associated with ICTEV in 2005 by Heck et al. […] The T-box family comprises transcription factors that play a crucial role in embryogenesis and morphogenesis. […] The PITX1-TBX4 pathway is responsible for early limb development.
  • #13 The etiology of idiopathic congenital talipes equinovarus: a systematic review | Journal of Orthopaedic Surgery and Research | Full Text
    https://josr-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13018-018-0913-z
    Numerous studies report that mutations in the genes encoding the transcription factors PITX1 and TBX4 lead to a reduction in lower-limb musculature and classic clubfoot phenotypes in both humans and mice. […] The available literature on the etiology of ICTEV presents major limitations in terms of great heterogeneity and lack of high-profile studies. […] Recent evidence shows a major role of both genetic and environmental factors. Thus far, smoking is the major environmental factor supported by recent evidence. The etiology of ICTEV is probably multifactorial and associated with multiple gene alterations, and large multi-center studies are required to investigate them.
  • #14 Incidence and prevalence of congenital clubfoot in Apulia: a regional model for future prospective national studies | Italian Journal of Pediatrics | Full Text
    https://ijponline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13052-023-01559-9
    Six families of genes have been reported to have an etiopathogenetic role on congenital clubfoot. […] The strongest evidence for the role of genetics regards the PITX1-TBX4 pathway, needed for normal hindlimb development. […] In isolated clubfoot phenotypes, dominant segregating mutation in PITX1, inherited microduplications of TBX and copy number variants have been described. […] The involvement of Homeobox (HOX) genes has also been reported. […] HOXD12 and HOXD13 single nucleotide polymorphisms (SNPs) have been associated with idiopathic clubfoot. […] Recently, HOXC microdeletions have been shown to overlap with a noncoding region upstream of HOXC13. […] The role of insulin-like growth factor binding protein (IGFBP3), HOXD13 gene and genes regulating caspase activity have also been evaluated.
  • #15 Clubfoot – Wikipedia
    https://en.wikipedia.org/wiki/Clubfoot
    Mutations in genes involved in muscle development are risk factors for clubfoot, specifically those encoding the muscle contractile complex (MYH3, TPM2, TNNT3, TNNI2 and MYH8). These can cause congenital contractures, including clubfoot, in distal arthrogryposis (DA) syndromes. Clubfoot can also be present in people with genetic conditions such as Loeys-Dietz syndrome and Ehlers-Danlos syndrome. […] Genetic mapping and the development of models of the disease have improved understanding of developmental processes. Its inheritance pattern is explained as a heterogenous disorder using a polygenic threshold model. The PITX1-TBX4 transcriptional pathway has become key to the study of clubfoot. PITX1 and TBX4 are uniquely expressed in the hind limb.
  • #16 The congenital clubfoot – immunohistological analysis of the extracell | ORR
    https://www.dovepress.com/the-congenital-clubfoot-immunohistological-analysis-of-the-extracellul-peer-reviewed-fulltext-article-ORR
    In order to better understand the pathogenesis of patients with primary clubfoot, we examined whether there are quantitative changes in the extracellular matrix (ECM; based on common interstitial collagens like CI and CIII, microfilamentous collagens like CVI, noncollagenous proteins like undulin, and enzymes like matrixmetalloproteinase [MMP]-2 and tissue inhibitor of matrixmetalloproteinase [TIMP]-2 that are known to play a role in fibrogenesis and fibrolysis) of muscles involved in the foot deformity of patients with primary clubfoot corresponding to fibrosis. […] In the present study, we found manifest fibrosis in gastrocnemius due to quantitative changes in the ECM. In contrast to other studies, we found increasing fibrosis not just in contracted tissues but also in the muscle itself. Further studies are needed to clarify whether these changes are primarily responsible for the malfunction or whether they occur secondarily in the consequence of the dysfunction.
  • #17 The congenital clubfoot – immunohistological analysis of the extracell | ORR
    https://www.dovepress.com/the-congenital-clubfoot-immunohistological-analysis-of-the-extracellul-peer-reviewed-fulltext-article-ORR
    The results obtained clearly indicate changes in the ECM of M. gastrocnemius compared with M. quadriceps femoris as a result of fibrosis in patients with primary clubfoot. […] Changes in the ECM of the M. gastrocnemius are of fibroproliferative origin. In contrast to other studies, we found increasing fibrosis not only in contracted tissues but also in the muscle itself. There are no changes in the ECM of the M. tibialis anterior, so its participation seems to be secondary. Increasing fibrosis in M. gastrocnemius could be an indicator for a higher risk of relapse.
  • #18 The possible role of hypoxia in the affected tissue of relapsed clubfoot | Scientific Reports
    https://www.nature.com/articles/s41598-022-08519-z
    Our aim was to study the expression of hypoxia-related proteins as a possible regulatory pathway in the contracted side tissue of relapsed clubfoot. […] We found a significant increase in the levels of smooth muscle actin, transforming growth factor-beta, hypoxia-inducible factor 1 alpha, lysyl oxidase, lysyl oxidase-like 2, tenascin C, matrix metalloproteinase-2, matrix metalloproteinase-9, fibronectin, collagen types III and VI, hemoglobin subunit alpha and hemoglobin subunit beta, and an overexpression of ACTA2, FN1, TGFB1, HIF1A and MMP2 genes in the contracted medial side tissue of clubfoot. […] Our results suggest that the hypoxia-associated pathway is potentially a factor contributing to the etiology of clubfoot relapses, as it stimulates both angioproliferation and fibroproliferation, which are considered to be key factors in the progression and development of relapses.
  • #19 The possible role of hypoxia in the affected tissue of relapsed clubfoot | Scientific Reports
    https://www.nature.com/articles/s41598-022-08519-z
    The aim of the present study was to investigate the presence of hypoxia-related markers in the contracted tissue of relapsed clubfoot and to relate these findings with well-known cellular pathways in other diseases. […] We have detected an increase in HIF1A nuclear positivity in the contracted tissue of the relapsed clubfoot by means of IHC and also an increase in its mRNA expression, as detected by Real-time PCR. […] HIF1A is considered to be a marker of ongoing hypoxia, and a potent regulator of many genes, including VEGF and MMPs, influencing vascular remodeling and proliferation. […] Increased angiogenesis could also be indirectly promoted by MMP enzymes. […] We have detected an increase in MMP-2 and MMP-9 IHC positivity in the contracted M-side tissue of relapsed clubfoot, though without a significant increase in the expression of MMP2 or MMP9 genes.
  • #20 The possible role of hypoxia in the affected tissue of relapsed clubfoot | Scientific Reports
    https://www.nature.com/articles/s41598-022-08519-z
    These data are consistent with the hypothesis of hypoxic fibrosis in relapsed clubfoot. […] We believe that the insights into the hypoxia-induced pathway, suggested by our findings, provide valuable information for future studies, which could subsequently provide conclusive evidence. […] Our findings are a contribution to knowledge of the etiology and pathogenesis of relapses in clubfoot therapy, and potentially a contribution to the development of a strategy for clubfoot therapy in the future.
  • #21 Clubfoot (Talipes): Practice Essentials, Anatomy, Pathophysiology
    https://emedicine.medscape.com/article/1237077-overview
    Inclan proposed that anomalous tendon insertions result in clubfeet. […] However, other studies have not supported this proposal. It is more likely that the distorted clubfoot anatomy can make it appear that tendon insertions are anomalous. […] Robertson noted seasonal variations to be a factor in his epidemiologic studies in developing countries. […] This coincided with a similar variation in the incidence of poliomyelitis in the children in the community. Clubfoot was therefore proposed to be a sequela of an antenatal poliolike condition. This theory was further supported by motor neuron changes in the anterior horn in the spinal cord of these babies.
  • #22 Clubfoot in children: An overview | The Foot and Ankle Online Journal
    http://faoj.org/2020/12/31/clubfoot-in-children-an-overview/
    Scarpa mentioned that the osseous defects in the talus are the primary causative factor in pathogenesis of the clubfoot. […] Other authors postulated that the calcaneus is the primary fault in pathogenesis of clubfoot attributing their suggestion to the ossification of the calcaneus that noticed to appear before that of talus. […] The main features include the followings: 1- Cavus: It is the increased convexity (or longitudinal arch) of the foot. […] 2- Adduction: The forefoot is adducted. […] 3- Varus: It is the inversion and adduction of the hindfoot. […] 4- Equinus: The entire foot shows an increased plantar flexion at the ankle joint. […] The soft structures on the medial and posterior aspects of the foot are shortened and thickened keeping the position of the foot in adduction and varus with equinus respectively.
  • #23 clubfoot | The Foot and Ankle Online Journal
    http://faoj.org/tag/clubfoot/
    The main features include the followings: 1- Cavus: It is the increased convexity (or longitudinal arch) of the foot. […] 2- Adduction: The forefoot is adducted. […] 3- Varus: It is the inversion and adduction of the hindfoot. […] 4- Equinus: The entire foot shows an increased plantar flexion at the ankle joint. […] The soft structures on the medial and posterior aspects of the foot are shortened and thickened keeping the position of the foot in adduction and varus with equinus respectively. […] The most apparent change in the talus is found in its anterior part. […] The navicular bone is dislocated medially lying opposite the tibial malleolus. […] The calcaneus in clubfoot is generally of normal shape but slightly smaller than that of normal foot. […] Management of neglected and severe resistant rigid clubfoot represents a great challenge to orthopedic surgeons. This is because the excessive and extensive open surgical manipulations could lead to postoperative scarring and many complications. Therefore, talectomy has been suggested to be a salvage surgical method for correction of such cases of clubfoot.
  • #24 Pathoanatomy of Congential Clubfoot : Wheeless’ Textbook of Orthopaedics
    https://www.wheelessonline.com/muscles-tendons/pathoanatomy-of-congential-clubfoot/
    – affected limb may be shortened, calf muscle is atrophic, and foot is short compared to opposite side; – medial rotation of tibia; – joints: – ankle and subtalar joints are in fixed equinus; – posterior displacement of lateral malleolus: (assess with patient prone and knee flexed to 90 degrees) – hindfoot: – heel is inverted (varus) – talus lies in a position of equinus, medial rotation (in the ankle mortise); – its head is palpable at sinus tarsi; – pronounced medial angulation of head and neck of talus; – calcaneus is in equinus, varus, and is rotated internally; – w/ more severe deformity, calcaneus may be difficult to palpate (because of the underlying fatty tissue); – midfoot: – no midtarsal mobility; – medial or transverse midfoot crease (indicates more severe deformity) – navicular displaced medially, and may abut the medial malleolus; – cuboid is medially displaced in relation to the long axis of the calcaneus (but to lesser degree than the navicular); – os calcis fixed to fibula – curved lateral foot border – forefoot: – forefoot and midfoot are inverted and adducted – forefoot cavus w/ depressed 1st metatarsal; – fixed forefoot supination relative to the hindfoot (forefoot varus);
  • #25 Pathoanatomy of Congential Clubfoot : Wheeless’ Textbook of Orthopaedics
    https://www.wheelessonline.com/muscles-tendons/pathoanatomy-of-congential-clubfoot/
    – contracture of Achilles – tibialis posterior; – plantar aponeurosis; – abductor hallucis; – FDB (causing a cavus deformity of foot); – long toe flexor tendons; – ext. digitorum longus – tibialis anterior – extensor hallucis longus – contractures of spring, bifurcate, deltoid, calcaneofibular, talofibular ligaments; – calcaneonavicular (spring ligament): runs from sustenaculum tali to plantarmedial aspect of navicular; – Master Knot of Henry: – fibrous slip that envelops the FHL and FDL tendons; – binds the plantar medial surface of the navicular; […] – note that the dorsalis pedis artery is frequently not present in club foot and therfore special care must be taken to avoid injury to the posterior tibial artery during a posteromedial release;
  • #26 Current Concepts in the Etiology, Diagnosis, and Management of Relapsed Clubfoot
    https://www.jfasap.com/abstractArticleContentBrowse/JFASAP/24317/JPJ/fullText
    Relapse is a recurrence of deformities in a previously corrected clubfoot. The etiology of relapse can be variable. Some of the predisposing factors that are predictive of relapse are drop toe signs, a lower ratio of correction improvement, and muscle imbalance. […] Children with a drop-toe sign have a high likelihood of relapse. The drop-toe sign involves, a resting position of the toes in plantarflexion along with no active toe extension in response to plantar stimulation of the foot. This finding was associated with the absent function of the anterior and lateral compartment muscles. […] Various factors have been attributed to the recurrence of the clubfoot. Recurrence could have multifactorial etiology. […] Some studies have proposed that a muscle imbalance may be a causative factor in the development of a relapsed deformity.
  • #27 Current Concepts in the Etiology, Diagnosis, and Management of Relapsed Clubfoot
    https://www.jfasap.com/abstractArticleContentBrowse/JFASAP/24317/JPJ/fullText
    The ratio of correction improvement RCI (defined as initial Pirani score divided by the number of casts necessary to achieve the correction) value is an indicator of risk of recurrence. […] Young age at tibialis anterior tendon transfer (TATT) is a known risk factor for the development of recurrence. […] Underlying neurological conditions may be associated with the recurrence of the clubfoot. […] The steps of correction remain the same even in a child with relapsed clubfoot. […] The ideal interval between two tendon Achilles tenotomies should be 12 weeks as this is the time required for the tendon to reform. […] The treatment of recurrent clubfoot that is not responding to Ponseti serial casting or the foot that has undergone multiple procedures poses multiple challenges such as wound breakdown, wound healing, vascular problems, and incomplete correction. […] Severe, recalcitrant deformities can be treated by using an external fixator.
  • #28 :: CIOS :: Clinics in Orthopedic Surgery
    https://ecios.org/DOIx.php?id=10.4055/cios.2014.6.3.245
    Hyperabduction in the final cast and emphasis on brace wearing led to improvement in the short-term and long-term success rates. […] Ponseti suggested that relapses were caused by the same pathology that initiated the deformity rather than being a sign of undercorrection. […] Histological and immunohistochemical findings showed that the posterior and medial ankle ligaments of clubfeet appeared to be the site of the earliest changes. […] Therefore, Ponseti hypothesized that the relapses may be related to retracting fibrosis of the ligaments and musculotendinous units of the posterior and medial ankle. […] A comparative research between the use of the bar-connected FAO and the ankle foot orthosis (AFO) to prevent relapse follow correction of idiopathic clubfoot with the Ponseti method suggested that the bar-connected FAO appeared to be very important in preventing recurrence of clubfeet treated with the Ponseti method and this cannot be achieved with an AFO because 60 to 70 degrees of external rotation, which is accomplished by the FAO, is necessary to stretch the medial soft tissues.
  • #29 :: CIOS :: Clinics in Orthopedic Surgery
    https://ecios.org/DOIx.php?id=10.4055/cios.2014.6.3.245
    The medial soft tissues remain stretched out only if the FAO is used after three weeks of casting. […] Therefore, we can presume that when the contractility of all ligaments and tendons of the ankle reaches static equilibrium the deformity does not recur. […] The presence of collagen, vimentin, and myofibroblast-like cells in the thick, tight, and shortened medial and posterior tarsal ligaments seems to play an important role in the pathogenesis and relapse of the clubfoot deformity.
  • #30 Etiology and Pathogenesis of Clubfoot and Vertical Talus | SpringerLink
    https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-34788-7_1
    Clubfoot and vertical talus are closely related congenital lower limb malformations. While there is evidence that environmental factors and prenatal drug exposures may contribute to their pathogenesis, genetic factors appear to play a significant role. Morphological analysis of tissues from clubfoot patients using a variety of invasive and noninvasive modalities, including muscle biopsy and magnetic resonance imaging, show a spectrum of muscle, vasculature, and nerve abnormalities that provide evidence against a singular etiology for clubfoot. […] Consistent with this, genes involved in early limb development, including PITX1, TBX4, and HOX genes, have now been implicated in some cases of familial clubfoot and vertical talus. Individuals with genetic abnormalities in these transcriptional regulators of early limb development are more likely to have treatment resistant clubfoot and clinical exam abnormalities such as the drop-toe sign or weakness with eversion that are hallmarks of treatment resistance.
  • #31 SciELO Brazil – Congenital Clubfoot – Is the Ponseti Method the Definitive Solution? Congenital Clubfoot – Is the Ponseti Method the Definitive Solution?
    https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-36162021000600683
    Congenital clubfoot is one of the most common deformities at birth. […] An understanding of the pathophysiology of the disease, as well as of the anatomy and local biomechanics and a thorough clinical and radiological evaluation of patients are essential to understanding the limits of the method and choosing the best treatment. […] Knowledge of the pathogenesis of the clubfoot is essential for the prevention, recognition and understanding of recurrence. According to Ponseti et al., recurrences are caused by the same pathology that initiated the deformity and it is a mistake to believe that the recurrent deformity would be the same as the first, which has not completely corrected during treatment. The disease involves the entire posterior and medial region of the leg, ankle, and foot. There is a slight decrease in muscle size and an excess of collagen synthesis with fibrosis and retraction in the medial and posterior tarsal ligaments, in the deep fascia, in the Achilles tendon, and in the posterior tibial tendon.
  • #32 Incidence and prevalence of congenital clubfoot in Apulia: a regional model for future prospective national studies | Italian Journal of Pediatrics | Full Text
    https://ijponline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13052-023-01559-9
    Newborns with idiopathic talipes equinovarus show calf muscle hypoplasia at birth, suggesting the involvement of genes related to muscle development. […] Filamin B (FLNB) is a protein that binds actin in a dynamic structure. […] Genetic analyses revealed mutations in genes involved in various cellular processes, including proliferation, apoptosis, differentiation, and extracellular matrix formation and remodeling. […] Mutations in genes encoding the ECM proteins COL9A1, COL9A2, COL9A3, COMP and MATN3, as well as the transmembrane glycoprotein involved in matrix organization, SLC26A2, have been associated with clubfoot. […] Mutations in peroxisomal biogenesis (PEX) factors, including PEX26, are also included in the pathogenesis of clubfoot.