Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
На правах рукописи
ТРИФОНОВА Елена Борисовна
МОЛЕКУЛЯРНО-КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ КОСТНОГО РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ИММОБИЛИЗАЦИИ (экспериментально-клиническое исследование)
03.03.01 - физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук
Челябинск - 2011
Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении Уральский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. В.Д. Чаклина Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Осипенко Артур Васильевич
Официальные оппоненты:
Доктор биологических наук, профессор Лунева Светлана Николаевна Доктор биологических наук Толстых Евгения Игоревна Доктор медицинских наук, профессор Камскова Юлиана Германовна Ведущая организация - Учреждение Российской академии наук Институт иммунологии и физиологии Уро РАН
Защита состоится л27 октября 2011 г в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.295.03 при ГОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет по адресу: 454080, г.Челябинск, проспект им. В.И. Ленина, 69, конференц-зал (ауд.116).
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет
Автореферат разослан л__________________2011 года Учёный секретарь кандидат биологических наук Байгужин П.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Механизмы снижения минеральной плотности костной ткани (МПК) связаны с балансом процессов ее ремоделирования, которые во многом зависят от функционального состояния обменных процессов остеогенных клеток. Разнообразие механизмов, регулирующих костное ремоделирование, предполагает существование многочисленных путей, вызывающих конкретные изменения структуры костной ткани.
Длительная иммобилизация изменяет костное ремоделирование, что приводит к снижению МПК и развитию остеопении и остеопороза (В.С.
Оганов, 2003, 2009; С.В. Гюльназарова, 2010). Показана корреляция уровня снижения МПК и периода иммобилизации (С.В. Гюльназарова, 2006, 2010;
О.А.Кузнецова, 2010).
Целесообразность исследования механизмов снижения МПК при иммобилизации обоснована длительными сроками сращения, трудностью выбора оперативного вмешательства, частыми неудовлетворительными исходами, отсутствием эффективных методов мониторинга динамики МПК (Н.А. Корж и др., 2001; С.П. Миронов, С.С. Родионова, 2003; В.С. Зубиков и др., 2006; Г.П. Котельников и др., 2008; Н.Н. Кораблева, 2009; Е.А. Назаров и др., 2009; С.В. Гюльназарова, 2010; K. Ertem, E. Kekilli, 2007; C.C. Wu, 2007;
J.K. Oh et. al., 2008; S.R. Rozbruch et al., 2008).
Снижение МПК выявляют в разных возрастных группах, в том числе у молодых, что в современном социуме связано с низкой физической нагрузкой (Л.А. Щеплягина, 2005; В.Н. Меркулов и др., 2008), кроме того, на фоне роста общего травматизма отмечают большую долю высокоэнергетических травм у молодых людей, лечение которых в условиях иммобилизации сопровождается существенным снижением МПК.
Основным предиктором снижения МПК при первичном системном остеопорозе считают кальций костной ткани (А.С. Аврунин и др., 2000; О.И.
Орлов, 2007; T. Sato et al., 2006), а основной причиной нарушения минерализации матрикса кости - изменения функций и гистогенеза остеобластов (Е.И. Марова, 1998; В.С. Оганов, 1998; В.К. Казимирко, В.И.
Мальцев, 2005; M. Lafage-Proust, 2000; B.C. Chen et al., 2006). В последнее десятилетие все большее значение в регуляции остеогенеза приобретает комплекс остеотропных цитокинов (RANKL/RANK/OPG) (R.G. Russell et al., 2006; C.N. Bernstein, 2006; L. Lingxi, Y.Hiroki, 2009; G.P. Thomas et al., 2010).
При иммобилизации инициирующим фактором снижения МПК выступает гипокинезия, оказывающая влияние на все системы организма (В.С. Оганов, 2008, 2009). Ряд авторов, в первую очередь, рассматривает иммобилизацию как стресс, вызывающий каскад адаптивных реакций со стороны различных систем и органов (В.И. Швец и др., 1988; Н.Н. Васильев и др., 2002; И.И. Григорьев, 2007; Ю.Г. Камскова и др., 2008; О.Л. Гребнева и др., 2009; Д.Г. Иванов, В.Г. Подковкин, 2009; Я.В. Латюшин, 2010; S.Kido et al., 2009). Определённое влияние на остеогенез при гипокинезии имеет реакция скелетных мышц (Т.И. Долганова и др., 2008; P.J. Kosteniuk et al., 1997; J.M. Cousins et al., 2010). Потеря костной массы при иммобилизации сопровождается снижением костного кровообращения (В.В. Фролькис, 2002;
J. Hayashi, 2001). Микроокружение остеогенных клеток несет потенциал, регулирующий их дифференцировку через различные молекулярные механизмы, в том числе Wnt (A.G. Robling et al., 2006; E.J. Arnsdorf, et al., 2009).
Несмотря на определенные достижения в понимании молекулярных основ остеогенеза и регуляции костного ремоделирования отсутствуют сведения о комплексном исследовании системного ответа на иммобилизацию, не определена роль метаболических механизмов в реализации стадийности снижения МПК (нормальная МПК-остеопенияостеопороз), не исследованы и не обоснованы биохимические аспекты фармакологической и нефармакологической коррекции, поэтому раскрытие иерархии клеточно-молекулярного взаимодействия при снижении МПК в условиях иммобилизации и поиск рациональных путей регресса иммобилизационного остеопороза (ИОП) - актуальное и перспективное направление исследований.
Цель исследования - оценить системный ответ организма в динамике иммобилизации, раскрыть закономерности костного ремоделирования и разработать критерии его мониторинга в условиях иммобилизации при разном уровне минеральной плотности костной ткани.
Задачи исследования 1. Изучить в эксперименте адаптивные реакции тканей опорнодвигательного аппарата и системы крови в динамике иммобилизации, ведущей к снижению минеральной плотности костной ткани 2. Построить математическую модель иммобилизационного остеопороза.
3. Выявить особенности минерального, энергетического, пептидного обменов и системных регуляторов метаболизма кальция у пациентов с разным уровнем минеральной плотности костной ткани (нормальная минеральная плотность - остеопения - остеопороз) при иммобилизации.
4. Сравнить метаболические особенности репаративного остеогенеза после различных оперативных вмешательств у пациентов при сниженной минеральной плотности костной ткани вследствие иммобилизации 5. Обосновать эффективность применения различной терапии (остеогенона, кальция с витамином D3, оксигенобаротерапии) у пациентов со сниженной минеральной плотности костной ткани при иммобилизации 6. Разработать критерии и алгоритм мониторинга состояния костного ремоделирования при разном уровне минеральной плотности костной ткани в условиях иммобилизации.
Научная новизна. Впервые сформулирована метаболическая концепция регуляции минеральной плотности костной ткани в условиях иммобилизации, раскрывающая молекулярно-клеточные механизмы костного ремоделирования при разной степени снижения МПК (остеопенияостеопороз).
Впервые разработана математическая модель регуляции минеральной плотности костной ткани в условиях иммобилизации, раскрывшая патогенетические особенности иммобилизационного остеопороза. Показана взаимосвязь сопряжения процессов костного ремоделирования при сниженной МПК вследствие иммобилизации не только с дефицитом кальция в костной ткани, но и с низким уровнем неорганического фосфата и магния, а также с состоянием гемопоэза и биоэнергетических процессов в тканях опорно-двигательного аппарата (Патент № 2416366).
Впервые обнаружено, что при иммобилизации развивается различный дефицит макроэлементов костной ткани: дефицит кальция - 45 %, неорганического фосфата - 80%, магния - 82% по сравнению с физиологическими значениями. Основными предикторами разобщения процессов остеолизиса и костеобразования является низкий уровень магния и неорганического фосфата костной ткани.
Впервые на основе комплексного исследования адаптивных реакций тканей опорно-двигательного аппарата и системы крови на иммобилизацию в эксперименте выявлены закономерности костного ремоделирования и определены основные метаболические факторы развития иммобилизационного остеопороза. Показана активация метаболических маркеров остеогенных клеток, свидетельствующая об ускорении костного ремоделирования; рост активности энергетических процессов с превалированием аэробного окисления; выраженный дефицит неорганического фосфата и магния в костной ткани; увеличение цитоза костного мозга.
Раскрыты особенности репаративного остеогенеза у пациентов со сниженной МПК вследствие иммобилизации в динамике в течение года после различных операций чрескостного остеосинтеза.
Обоснована эффективность применения препаратов кальция с витамином D3, остеогенона и оксигенобаротерапии и показаны преимущества оксигенобаротерапии в оптимизации костного ремоделирования у пациентов со сниженной МПК в условиях иммобилизации.
Новизна мониторинга пациентов со сниженной МПК при иммобилизации защищена Патентами (№№ 2177619, 2194994, 2311644, 2346680, 2358655). Получено Положительное решение о выдаче Патента на изобретение Способ оценки течения костеобразования при лечении пациентов с несращениями костей.
Теоретическая значимость. В работе показано, что при иммобилизации существенный вклад в регуляцию костного ремоделирования, изменение которого приводит к снижению минеральной плотности костной ткани, вносят метаболические и клеточные факторы, а именно: дисбаланс биоэнергетических процессов в тканях опорнодвигательного аппарата, активация гемопоэза, дисцитокинемия остеотропных и провоспалительных цитокинов, выраженный дефицит магния и неорганического фосфата на фоне умеренного дефицита кальция в костной ткани. На основе полученных данных сформулирована метаболическая концепция регуляции минеральной плотности костной ткани при иммобилизации.
Практическая значимость. Определены критерии снижения МПК при иммобилизации, особенности репаративного остеогенеза после различных оперативных вмешательств. Обоснована целесообразность мониторинга пациентов со сниженной МПК вследствие иммобилизации, что позволяет своевременно и корректно назначать терапию для оптимизации сроков сращения и предотвращения прогресса остеопороза.
Разработаны способ диагностики иммобилизационного остеопороза (Патент РФ № 2358655) и способ прогнозирования сроков сращения (Патент РФ № 2177619), способ диагностики степени формирования остеопоротических изменений (Патент РФ №2194994), способы диагностики качества репаративного остеогенеза у пациентов с несращениями костей и сниженной минеральной плотностью костной ткани (Патент РФ № 2311644), способ коррекции нарушенного ремоделирования костной ткани при иммобилизационном остеопорозе (Патент РФ № 2346680).
Предложен алгоритм мониторинга пациентов со сниженной МПК, что повышает эффективность диагностики иммобилизационного остеопороза, позволяет оценить его выраженность, качество репаративного остеогенеза в ранний послеоперационный период и прогнозировать сроки лечения.
Показана целесообразность применения у пациентов с разным уровнем МПК терапии, влияющей на ремоделирование костной ткани (оксигенобаротерапии, остеогенона, кальций с витамином D3).
Реализация результатов работы Материалы диссертации используются в лекционном курсе усовершенствования врачей кафедр клинической лабораторной и микробиологической диагностики, травматологии и ортопедии ФПКиПП УрГМА, кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Тюменской государственной медицинской академии. Разработанный алгоритм лабораторного мониторинга успешно применяется в травматологоортопедическом отделении ФГУ УНИИТО им. В.Д. Чаклина, ФГУ ЦИТО им Н.Н. Приорова, ФГУ РН - ВТО им. акад. Г.А. Илизарова, в травматологических отделениях МУ Ревдинская городская больница, окружного военного клинического госпиталя №354, ОКБ№(г.Екатеринбург), ГКБ № 1 (г.Первоуральск), ОКБ № 2 (г.Тюмень), ГКБ № г. Уфы, в ГБ №3 (г.Каменск-Уральский), в Свердловском областном клиническом психоневрологическом госпитале ветеранов войн.
Апробация работы и публикации Основные положения и результаты диссертационного исследования доложены на конференциях Диагностика, лечение и профилактика остеопороза, Остеопороз с позиций доказательной медицины (Екатеринбург, 2002, 2004), Национальных Днях лабораторной медицины (Москва, 2002), семинаре Новые технологии в травматологии и ортопедии (Екатеринбург, 2002), I Всероссийской конференции Физиология иммунной системы (Сочи, 2003), конференции изобретателей и рационализаторов, посв. 85-летию засл. деятеля науки РСФСР, профессора З.П. Лубегиной (Екатеринбург, 2004), 1Х Российском национальном Конгрессе Человек и его здоровье (Санкт-Петербург, 2004), первом и втором съездах травматологов-ортопедов УрФО (Екатеринбург, 2005; Курган, 2008), научнопракт. конференциях Новые медицинские технологии, Актуальные вопросы диагностики и лечения иммобилизационного (посттравматического) остеопороза, Лабораторная медицина в свете Концепции развития здравоохранения России до 2020 года (Екатеринбург, 2006, 2008, Москва, 2010), на международном симпозиуме Биология клетки (Санкт-Петербург, 2006), 5th Meeting of the ASAMI International (Санкт-Петербург, 2008), III Всероссийском Конгрессе по остеопорозу (Екатеринбург, 2008), молодежной региональной конференции Проблемы теоретической и прикладной математики (Кунгурка, 2009), IV Конференции с международным участием Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии (Москва, 2009), Х Международном Конгрессе Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии, посвящ. 100-летию со дня рожд.
академика АМН А. Адо (Казань, 2009), Днях иммунологии в СанктПетербурге (2009), научно-практ. семинарах Новое в диагностике и лечении остеопороза, Актуальные вопросы диагностики и лечения посттравматического остеопороза (Нижний Тагил, 2009; Ревда, 2010), IV Съезде физиологов Урала (с межд. участием) (Екатеринбург, 2009), международной научно-практ. конференции Остеопороз и остеоартроз - проблема XXI века: морфофункциональные аспекты диагностики, лечения и профилактики (Курган, 2009), Российском Конгрессе ASAMI (Курган, 2009), научно-практ. конференции Лабораторная медицина в свете Концепции развития здравоохранения России до 2020 года (Москва, 2010), конференции травматологов-ортопедов республики Башкортостан (2010);
IOF World Congress on Osteoporosis and 10th European Congress on Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis (Италия, 2010), научнопракт. конференции с межд.участием Илизаровские чтения (Курган, 2011).
По теме диссертации опубликовано 64 печатные работы, из них 10, в изданиях, рекомендованных ВАК, пособие для врачей, 3 медицинских технологии, методические рекомендации; получено 6 патентов РФ, положительное Решение о выдаче Патента (заявка 2010129871) Способ оценки течения костеобразования при лечении больных с несращениями костей.
Положения, выносимые на защиту 1. Степень снижения минеральной плотности костной ткани (остеопения-остеопороз) в условиях иммобилизации детерминирована особенностями костного ремоделирования, что дает основание для формулирования метаболической концепции развития иммобилизационного остеопороза, основу которой составляет дисбаланс энергетических реакций тканей опорно-двигательного аппарата и изменения гемопоэза, проиллюстрированные на математической модели иммобилизационного остеопороза.
2. Нарушение костного ремоделирования в условиях иммобилизации связано с различным дефицитом макроэлементов костной ткани: уровень кальция по сравнению с физиологическими значениями снижен на 45%, неорганического фосфата - на 80%, магния - на 82%.
3. Репаративный остеогенез после открытого стабильного остеосинтеза и закрытого дистракционного остеосинтеза при сниженной минеральной плотности костной ткани, а также при применении остеогенона, кальция с витамином D3, оксигенобаротерапии сопровождается разной метаболической адаптацией. Оптимальный способ коррекции сниженной минеральной плотности костной ткани вследствие иммобилизации - оксигенобаротерапия.
3. Алгоритм мониторинга костного ремоделирования при иммобилизации является дополнительным объективным критерием повышения эффективности коррекции сниженной минеральной плотности костной ткани.
Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 5 глав собственных результатов, заключения, списка литературы, приложений; изложена на 309 страницах машинописного текста, иллюстрирована 114 рисунками, 70 таблицами. Библиографический указатель включает 570 источников, из них 278 отечественных и 2иностранных.
Диссертация выполнена по плану научно-исследовательских работ ГФУН Уральский НИИ травматологии и ортопедии им. В.Д. Чаклина Минздрава России, номер государственной регистрации 01200711146.
ичное участие автора Автором проведен сбор экспериментального и клинического материала, лично выполнены все лабораторные исследования, обработка, анализ полученных данных, разработана математическая модель ИОП, создана метаболическая концепция регуляции МПК при иммобилизации, разработаны критерии и алгоритм мониторинга пациентов со сниженной МПК при иммобилизации.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В главе Материалы и методы дана характеристика экспериментального и клинического материала, описана методика моделирования экспериментального ИОП, методы исследования, лабораторное оборудование, методы статистической обработки данных.
Эксперимент проведен на 140 крысах-самцах Вистар (возраст 3-месяца, вес 120-140 г). Моделировали ИОП (100 крыс) резекцией костей голени правой задней конечности на уровне проксимального отдела, формируя неопороспособное бедро (операции выполнены канд.мед.наук А.Ю. Кучиевым). 50 крыс получали 10 сеансов оксигенобаротерапии (ГБО) в барокамере Ока-МТ после формирования остеопоротических сдвигов в костной ткани (на 100-105 сутки после операции), что подтверждено морфометрически и рентгенологически. У всех крыс в течение года после операции (интервал 30 суток) исследовали кровь, костный мозг, костную (бедро) и скелетную мышечную ткани оперированной и контрлатеральной конечностей. Группа сравнения - 40 интактных крыс. Животных содержали и выводили из опыта в соответствующие сроки эксперимента с учетом положений международной конвенции о Правилах работ с экспериментальными животными (European Communities Council Directives of 24 November 1986, 86/609/EEC).
Дизайн эксперимента:
1-я серия (50 животных) - моделирование ИОП; 2-я серия (животных) - ГБО 1,5 АТА; 3-я серия (25 животных) - ГБО 2 АТА; 4-я серия (40 животных) - интактные крысы (группа сравнения) Костные гомогенаты готовили поэтапно: быстрая заморозка в жидком азоте, измельчение в механическом микроразмельчителе тканей, дифференциальное центрифугирование в режиме 0/+4С на рефрижераторной высокоскоростной центрифуге Sorval. Среды выделения:
0,25 М раствор сахарозы с 10 мМ триэтаноламином и 2 мМ ЭДТА (рН 7,4);
0,145 М раствор KCI с 3,3 мМ KHCO3 (рН 7,4).
В костных гомогенатах определяли: маркеры метаболизма костной ткани: активность общей и тартратрезистентной кислой фосфатазы (КФобщ, КФтарт), общей и термолабильной щелочной фосфатазы (ЩФобщ, ЩФтерм); маркеры биоэнергетического обмена: общую активность лактат- и малатдегидрогеназы (ЛДГ,МДГ), концентрацию лактата, пирувата, белка;
маркеры перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы (АОС): концентрацию малонового диальдегида (МДА), активность каталазы, пероксидазы. Для определения кальция (Са), неорганического фосфата (Pn), магния (Mg) применяли влажное озоление.
В мышечных гомогенатах изучали общую активность креатинфосфокиназы (КФК), ЛДГ, МДГ, концентрацию лактата, пирувата, белка, глюкозы и Са.
В сыворотке крови определяли маркеры метаболизма костной ткани, биоэнергетического обмена, ПОЛ и АОС, концентрацию макроэлементов.
Для подсчета миелокариоцитов пунктат костного мозга разводили 200-кратно 5% уксусной кислотой и подсчитывали в камере Горяева.
Клинический раздел работы составили 133 пациента с разным уровнем МПК (нормальная МПК, остеопения, остеопороз) вследствие иммобилизации на фоне несращения костей конечностей, давность травмы от 4,5 месяцев до 7 лет. Все пациенты прооперированы методом чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову (открытый стабильный остеосинтез - ОСО или закрытый дистракционный остеосинтез - ЗДО) в травматологоортопедическом отделении под руководством профессора С.В.
Гюльназаровой. Критерии включения в исследование: пациенты, не имеющие в анамнезе заболеваний, ведущих к развитию вторичного остеопороза, не принимавшие терапию, влияющую на обмен костной ткани (глюкокортикоиды, антиконвульсанты, гормоны щитовидной железы, антикоагулянты).
Снижение МПК до уровня остеопении выявлено у 35 пациентов (возраст 38,910,6 лет, мужчин 20, женщин 15, Т-критерий травмированной конечности: -1,870,37 SD).
Снижение МПК до уровня остеопороза диагностировано у пациентов (возраст 39,810,5 лет, мужчин 67, женщин 12, Т-критерий травмированной конечности: -3,550,71 SD).
Группа сравнения - 19 пациентов с аналогичным диагнозом и нормальной МПК (возраст 39,110,9 лет, мужчин 9, женщин 10, Т-критерий травмированной конечности: - 0,230,65 SD).
Также проведено открытое контролируемое исследование пациентов со сниженной МПК в условиях иммобилизации, которым после операции назначали остеотропную терапию или ГБО; рандомизацию проводили по патологии, Т-критерию, методу лечения, полу и возрасту.
Группу пациентов, принимавших остеогенон, составили 16 пациентов (11 мужчин, 5 женщин, возраст 40,112,0 лет, Т-критерий повреждённой конечности от -2,5SD до -5,9 SD), всем выполнен ОСО. Препарат назначали с 21 дня после операции в дозе 6 таблеток в сутки в течение первых месяцев и 3 таблетки в сутки в течение следующих трёх месяцев.
В группу пациентов, принимавших кальций с витамином D3, вошли пациентов (8 женщин, 7 мужчин, возраст 41,111,2 лет, Т-критерий травмированной конечности от -1,5SD до -4,6SD), все пролечены методом ОСО. Препарат назначали c 21 суток после операции. В течение первых трёх месяцев суточная доза составляла 1000 мг кальция и 400 МЕ витамина D3, в последующие три месяца доза препарата была снижена в два раза.
Сеансы ГБО проведены у 23 пациентов (5 женщин, 25 мужчин, возраст 39,18,9 лет, Т-критерий травмированной конечности от -2,6SD до 3,7 SD), всем выполнен ЗДО, с 7 суток проведено 10 сеансов ГБО (барокамера Ока-МТ, изопрессия 30 минут, давление 1,5АТА (ГБО выполнено врачом В.Е.Журавлёвой).
Сроки обследования пациентов: до операции, через 1, 3, 6, 9, и месяцев после неё.
Рентгенография поврежденных конечностей пациентов выполнена на рентгеновском комплексе Philips Compact Diagnost в стандартных проекциях.
Оценку МПК поясничного отдела позвоночника (L2-L4) и проксимальных отделов обеих бедренных костей (шейка бедра, большой вертел, зона Варда, общий показатель МПК бедра-Total hip) проводили методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии на денситометре DPXA (Lunar, USA) в динамике до операции, через 6,12 месяцев после неё в отделении лучевой диагностики УНИИТО под руководством канд.мед.наук И.А. Зельского. МПК выражали в г/см2 (BMD), в величинах стандартного отклонения (SD) от пика костной массы (Т-критерий), и относительно средних значений для данного возраста и пола (Z-критерий).
У пациентов в сыворотке крови и суточной моче определяли маркеры метаболизма костной ткани, биоэнергетического обмена, ПОЛ, АОС стандартными методами, концентрацию остеокальцина, кальцитонина, паратгормона, CrossLaps, СIСP (пропептиды коллагена 1 типа), RANKL, OPG, активность супероксиддисмутазы (СОД), ЩФтерм методом твердофазного иммуноферментного анализа. Проведено стандартное биохимическое исследование (уровень глюкозы, фракции билирубина, мочевины, креатинина, белка, альбумина, активность аминотрансфераз), общий анализ крови. Исследования выполнены на высокотехнологичном оборудовании: биохимическом анализаторе Specific basic (Konelab), ионселективном анализаторе Microlyte 3+2 (Konelab), иммуноферментном анализаторе Stat Fax 2100 (Medica), гематологическом анализаторе Cell Dyn 1700 (Abbott), фотометре с проточной кюветой Stat Fax 1904 (Medica), спектрофотометре СФ-26 (ЛОМО) унифицированными методами (В.Н.
Орехович, 1977; Н.Д. Ещенко, 1982; В.В. Меньшиков, 1987; О.Г. Архипова, 1988; С.Е. Северин, 1989; К.С. Десятниченко, 1992; Н. Тиц, 1997; H.J.
Hohorst, 1970) с использованием фирменных тест-систем (Konelab, Siemens, Abbott, Medica, Bio Rad, Biomedica, Biosource, Diagnostic Syst. Labor. inc., Imm. systems L., METRA, Bender Med. Systems).
Иммунный статус оценивали по фагоцитарной активности нейтрофилов (ФАН) с расчетом фагоцитарного индекса и числа;
функциональной активности фагоцитов (НСТ-тест), уровню иммуноглобулинов (IgG, IgA, IgM), ИЛ-1, ИЛ-2 и их растворимых рецепторов, уровню С-реактивного белка (Г. Фримель, 1987; Р.М. Хаитов, 1995, 2001; Я.М. Станишевский и др., 2003).
Полученные данные обработаны с использованием пакета программ Статистика 6.1: дисперсионный, дискриминантный параметрический и непараметрический (критерии Манна-Уитни, Краскла-Уоллиса, медианный тест, тест Ньюмена-Кейлса, Вальда-Вольфовица), регрессионный, корреляционный анализы (О.Ю. Реброва, 2003). Для построения модели ИОП применяли математическое моделирование, выполненное под руководством канд..ф.-м. наук К.С. Кобылкина (Институт математики и механики Уро РАН).
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Особенности метаболизма костной, скелетной мышечной тканей и реакции системы крови на снижение минеральной плотности костной ткани в условиях иммобилизации в эксперименте Эксперимент показал, что иммобилизация вызывала существенные изменения метаболизма тканей опорно-двигательного аппарата, которые приобретали системный характер, поскольку адаптивные реакции выявлены в тканях оперированной и контрлатеральной конечностей, а также по реакции системы крови. Метаболический ответ формировался уже к суткам, что гораздо раньше, чем по данным гистоморфометрии (90-1сутки). Изменения метаболических систем зависели от степени формирования остеопоротических изменений, верифицированных гистоморфометрически.
Полученные данные позволили выделить метаболические особенности костной ткани при снижении МПК: синхронизированный рост активностей щелочной и кислой фосфатаз, соответственно рост фосфатазного индекса с 30 суток иммобилизации, что свидетельствовало об ускорении костного ремоделирования. Максимумы активности ЩФтерм - 120 сутки эксперимента (в 10,8 раза выше, чем в группе сравнения, р0,01), КФтарт - сутки эксперимента (в 2,2 раза выше, р0,05, чем в группе сравнения).
Одновременно с ускорением костного ремоделирования наблюдали активацию аэробных реакций костной ткани. Вклад аэробных процессов в её энергообеспечение при иммобилизации возрастал в десятки раз по сравнению с интактными крысами. Пик активности МДГ - 60-120 сутки (в 14,6-17,7 раза выше, чем в группе сравнения, р0,05). Через 1 месяц иммобилизации общая активность ЛДГ в 2 раза ниже, чем у интактных крыс (р0,05), однако после окончательного формирования ИОП (90-105 сутки) активность ЛДГ возрастала. Динамика индекса лактат/пируват положительно коррелировала с динамикой индекса ЛДГ/МДГ. Такую адаптацию биоэнергетических процессов считаем одним из механизмов регуляции уровня МПК, так как известно, что, костное ремоделирование в норме обеспечивается макроэргами за счет гликолиза.
Анализ динамики накопления макроэлементов в костной ткани показал различный по продолжительности и абсолютной величине дефицит Са, Рн и Mg. Обнаружены значительные нарушения минерализации внеклеточного матрикса: дефицит Са составил 45 % (90-150 сутки), Pn - до 80 % (30-1сутки), Mg - до 82 % (30-240 сутки). В литературе отмечают снижение уровня Ca костной ткани при первичном остеопорозе, в то время как при иммобилизации мы выявили умеренный его дефицит при выраженных дефицитах Pn и Mg, что способствовало дестабилизации кристаллов гидроксиапатита, росту активности лизосом, соответственно костной резорбции, негативно влияло на анаболические процессы в костной ткани (рис.1).
Магний Ф осфат Кальций Рис.1 Дефицит макроэлементов костной ткани при снижении её минеральной плотности до уровня остеопороза в условиях иммобилизации, (%) В скелетной мышечной ткани снижена активность основных механизмов, снабжающих её АТФ (гликолиз, цикл Кребса, КФК-реакция) на фоне накопления глюкозы и снижения белка. Также как и в костной ткани, через месяц иммобилизации, активность ЛДГ значимо ниже в 4,2 раза, в середине эксперимента в 9,6 раза, чем у интактных крыс. На фоне многократного роста активности МДГ костной ткани, в скелетной мышце её активность снижена к 90-150 суткам. На протяжении всего эксперимента общая активность КФК скелетной мышечной ткани также существенно снижена, напротив, в интактной группе наблюдали её рост в 2,9 раза (p 0,05) по сравнению с исходным уровнем.
Анализ содержания глюкозы в мышце показал значительное ее накопление при иммобилизации в течение восьми месяцев после операции, что выше в 12,5 раз (p0,05), чем у интактных крыс. Корреляция уровня глюкозы и активности ферментов биоэнергетического обмена отрицательная, то есть, вероятно окисление других субстратов или дефицит коферментов.
Концентрация белка в 2 раза ниже, чем у интактных крыс.
В сыворотке крови существенно снижен фосфатазный индекс за счет низкой активности ЩФтерм и КФтарт. Динамика уровня Са, Рн у интактных и опытных крыс аналогична, однако уровень Mg отличался: значимо ниже на 60 и 150 сутки иммобилизации, далее - значимо выше, чем у интактных крыс. После формирования ИОП смещен индекс ЛДГ/МДГ крови в сторону аэробных реакций, а динамика активности КФК сыворотки крови и скелетной мышечной ткани аналогична: снижение с начала эксперимента.
Системный ответ организма на иммобилизацию сопровождался комплексом изменений не только в костной ткани, но и в системе крови, которые затрагивали периферическую кровь и костный мозг. Снижение МПК сопровождалось моноцитозом, нейтрофилёзом, эозинофилией в периферической крови и в костном мозге, что способствовало экспрессии провоспалительных цитокинов, активирующих остеокласты. Рост клеточности костного мозга связываем с экспрессией ИЛ-1 моноцитами, что стимулировало пролиферацию нейтрофилов и эозинофилов, также активированный моноцит инициировал пролиферацию и дифференцировку полипотентных стволовых кроветворных клеток.
Влияние гипербарической оксигенации на костное ремоделирование при снижении минеральной плотности костной ткани в условиях иммобилизации в эксперименте Для коррекции нарушенного костного ремоделирования при сниженной МПК в условиях иммобилизации в эксперименте мы применили курс ГБО с режимами 1,5 АТА и 2 АТА.
Анализ динамики метаболических маркеров костной ткани показал оптимизацию костного ремоделирования после курса ГБО за счёт увеличения сопряжения резорбции и костеобразования. Фосфатазный индекс костной ткани в течение трех месяцев после курса ГБО значимо ниже в 2,раза, в сыворотке крови при режиме 1,5 АТА он значимо выше в 17,2 раза, чем у не леченых крыс и в 8,6 раз выше, чем в режиме 2 АТА. На метаболизм остеогенных клеток ГБО в режиме 1,5 АТА оказывала стойкое положительное влияние: в костной ткани значимо вырос в 2,3 раза уровень Са, в 5,1 раза Pn и в 4,8 раза Mg.
Известно, что ГБО активирует свободно-радикальное окисление и индукцию защитных систем клеток, поэтому интерес представляла активность пероксидазы в костной ткани крыс: после окончания курса ГБО при 1,5 АТА она возросла в 7,7 раза, при 2 АТА - в 10,9 раза к 240 суткам, по сравнению с периодом до ГБО (р0,05). Активность пероксидазы в сыворотке крови значимо выросла: при 1,5 АТА в 3,8 раза к 210 суткам, при 2 АТА в 4,2 раза к 240 суткам.
В костной ткани и в сыворотке крови крыс после разных режимов ГБО снижен индекс ЛДГ/МДГ. При 2 АТА активность КФК в сыворотке крови после 120 суток выросла в 4,5 раза (р0,05), что, связываем с дестабилизацией клеточных мембран и ростом деструктивных процессов в скелетной мышечной ткани. Снижение индексов ЛДГ/МДГ и лактат/пируват в скелетной мышечной ткани после ГБО обусловлено многократным снижением активности ЛДГ и уровня лактата, что отражало превалирование аэробного окисления. На восстановление трофики скелетных мышц после ГБО указывал рост уровня белка (в 2 раза, р0,05) на фоне снижения содержания глюкозы (в 11 раз, р0,05). Об усилении анаболической фазы остеогенеза под влиянием ГБО (1,5 АТА) судили по росту количества эритроидных клеток, полихроматофильных нормоцитов, сегментоядерных нейтрофилов при сокращении метамиелоцитов в костном мозге, а общее число миелокариоцитов выше, чем без ГБО.
Таким образом, ГБО оптимизировала костное ремоделирование за счет стимуляции кислородзависимых функций остеобластов, в то время как метаболическая активность остеокластов практически не менялась, а минеральный матрикс кости в течение шести месяцев восстановился до физиологической нормы.
Математическая модель иммобилизационного остеопороза Построена математическая модель иммобилизационного остеопороза, которая представляет собой модель дискриминантного анализа в виде пары канонических дискриминантных функций Y1 и Y2. Для её создания использовано 136 образцов конечностей крыс интактных (32), опытных (64) и пролеченных ГБО (40), у которых 80 лабораторных показателей различного биологического материала (костная и скелетная мышечная ткани, костный мозг, сыворотка крови, периферическая кровь) сформированы в 44 фактора.
Из всего массива данных посредством дисперсионного, дискриминантного, регрессионного, корреляционного анализов детерминированы пять переменных - классификационных функций (интегральных факторов), образующих систему из двух уравнений (1 и 2):
Y1=0,06531F1 - 1,09987F4 + 0,73434F5 + 0,55673F2 - 0,47905F12 (1) Y2= 2,187187F1 + 0,118737F4 - 0,209791F5 + 0,180613F2 - 0,136332F12 (2) где Y1, Y2 - дискриминантные функции, F1, F4, F5, F2, F12 - интегральные факторы Первое уравнение моделирует зависимость дискретизованной переменной Y (МПК) от комбинаций исходных переменных (факторовF1ЕF44, в которых содержатся 80 лабораторных параметров с разными коэффициентами вклада). Под дискретизованностью Y понимается диапазон значений МПК, разделенный на два непересекающихся интервала; один из которых соответствует интактным, а второй - опытным крысам. Значениям МПК в первом интервале соответствует значение Y=1, а во втором интервале: Y=-1, при этом Y~sign(Y1+0.2), где sign означает знак числа. Во втором уравнении Y'=1 соответствует леченым ГБО крысам, а Y'= -1 - всем остальным. Уравнение Y'~sign (Y2-1) дает приближенное описание отклика YТ. Как следует из уравнений 1 и 2 имеют значение пять интегральных факторов, по данным корреляционного анализа следует: основа Y1 - F4, а основа Y2 - F1 (табл.1).
Таблица Корреляционные связи дискриминантных функций и факторов математической модели иммобилизационного остеопороза, (р0,05) Фактор/Дискриминантная Y1 Yфункция F1 0.050334 0.9492F4 - 0.570777 0.0288F5 0.343277 - 0.0459F2 0.251762 0.0382F12 - 0.214058 - 0.0285Биологическая интерпретация информативных факторов модели представлена в таблице 2.
Таблица Биологическое значение факторов математической модели иммобилизационного остеопороза Фак Интерпретация фактора тор высокая корреляционная связь значимая корреляционная связь (модуль КПирсона > 0.80) (модуль КПирсона>0.30) F1 -кальций костной ткани -биоэнергетика костной и -антиоксидантная система скелетной мышечной тканей костной ткани F4 -магний костной ткани -биоэнергетика костной и скелетной мышечной тканей -клеточность костного мозга F5 -гомеостаз кальция -биоэнергетика костной ткани -гемопоэз F2 -неорганический фосфат костной -созревание красного ростка ткани -популяции лейкоцитов -магний костной ткани периферической крови - анаэробный обмен мышц F12 -гемопоэз -глюкоза крови Значение Wilks-, характеризующее значимость модели, равно 0,086со значением F(10,258)=61,889 (p<0,0000). Результат правильного распознавания обучающей выборки составил 94,8%, а проверочной - 93,3%, что свидетельствует о высокой эффективности модели, так как для распознавания считается положительным результат более 80% (рис.2).
Root 1 vs. Root --- Интактные - Опытные -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 Леченые Root Рис. 2 Проекция математической модели иммобилизационного остеопороза на плоскости дискриминантных функций Дискриминантные функции (Y1 и Y2) иллюстрируют биологические процессы, лежащие в основе регуляции костного ремоделирования, соответственно уровня МПК, при иммобилизации и эффект ГБО на сниженную МПК. Основа Y1, детерминирующей крыс с ИОП, - F4, биологический смысл которого - динамика Mg в костной ткани (рис. 3).
Динамика концентрации магния в кости 4,4,3,3,2,2,1,1,0,0,-0, Инт+Магний_к 30 60 90 120 150 180 210 240 2 Оп+Магний_к срок наблюдения Рис. 3 Динамика уровня магния костной ткани крыс Основа Y2, детерминирующей крыс с ИОП, пролеченных ГБО - F1, биологический смысл которого - динамика Са костной ткани после ГБО.
Root Мультипликативная модель динамики концентрации Mg костной ткани при иммобилизации (уравнения 3 и 4, соответственно группам сравнения и опытной) выявляет разные факторы регуляции костного ремоделирования:
LnY=2 - 0.64X1 - 0.66X2 (3) где X1 - ln [пируват в костной ткани], X2 - ln КФтарт в крови Ln Y=2.34+0.07X1 Ц0.22 X2 - 0.23X3 - 0.76X4 (4) где X1 - [Pn в костной ткани], X2 - Кфтарт костной ткани, X3 - ln [ЩФтерм/КФтарт] костной ткани, X4 - ln [пируват мышечной ткани] Согласно разработанной математической модели, иммобилизация поразному влияет на содержание костных минералов, вызывая снижение уровня Mg и Pn, затем - Ca. Математическое моделирование развития остеопоротических изменений в костной ткани крыс при иммобилизации показало участие разных метаболических факторов в механизме костного ремоделирования в норме, при сниженной МПК и при её коррекции ГБО.
Наряду с динамикой содержания основных макроэлементов костной ткани, в регуляции костного ремоделирования имеет значение состояние энергетического обмена и системы крови.
Метаболические особенности пациентов при иммобилизации в динамике снижения минеральной плотности костной ткани (остеопения-остеопороз) При обследовании пациентов с разным уровнем МПК вследствие иммобилизации (нормальная МПК, остеопения, остеопороз) обнаружены значимые различия метаболических маркеров до операции (табл. 3).
При нормальной МПК показатели практически аналогичны референсным, что свидетельствовало о сохранении физиологических механизмов регуляции костного ремоделирования. Исключение - сниженный уровень Mg в крови и индекс стимуляции нейтрофилов.
При остеопении в сравнении с нормальной МПК в сыворотке крови обнаружены различия по уровню CrossLaps, паратгормона и индекса стимуляции нейтрофилов.
Таблица Биохимические показатели пациентов с различной минеральной плотностью костной ткани в условиях иммобилизации, (Mm) Референсные Показатель/ Остеопороз, Остеопения, Нормальная (внутрилаб.) Группа n=79 n=35 МПК, n=значения ЩФтерм, Ед/л 37,121,2* 52,128,51,632,9 52,428, ЩФобщ, Ед/л 157,569,227,785,2 203,658,7 177,946,** Гидроксипролин 39,919,9* 25,911,9 25,76,8 18мочи, мг/г SerumCrossLaps, 1,0920,280* 1,4100,480* 0,5120,019 0,4610,1нг/мл Паратгормон, 30,423,5* 30,428,4 * 55,836,0 64,840,пг/мл Остеокальцин 28,310,3** 28,513,6 ** 19,35,9 22,09,нг/мл RANKL, пмоль/л 0,0380,077* 0,0640,070* 0,3550,125 0,270,* Магний, ммоль/л 0,800,10 * 0,680,14 0,690,14 1.70,Спонтанный 69,116,7 * 77,513,2 * 86,46,2 71,516,фагоцитоз, % Индекс 0,6520,181* 0,7040,10,4990,197 0,6190,4НСТ-теста * Индекс стимуляции 1,280,50* 1,410,42* 0,560,13 более 1,нейтрофилов, ед.
* - p0,05 - уровень значимости по отношению к группе сравнения ** - p0,01 - уровень значимости по отношению к группе сравнения - p0,05 - уровень значимости по отношению к пациентам с остеопенией - p0,01 - уровень значимости по отношению к пациентам с остеопенией При ИОП выявили значимо ниже активность ЩФтерм, ЩФобщ, спонтанного фагоцитоза, уровень RANKL при более высокой магниемии и росте экскреции HOP/Cr, чем при остеопении и нормальной МПК.
Изменения маркеров костеобразования (снижение ЩФтерм и рост остеокальцина) и костной резорбции (рост SerumCrossLaps и экскреции HOP/Cr при снижении RANKL и паратгормона) разнонаправлены, что отражало нарушения костного ремоделирования. Выявленные до операции метаболические особенности у пациентов разных групп сохранились в динамике в течение года после ОСО и ЗДО.
После ОСО при ИОП в сравнении с остеопенией и нормальной МПК наблюдали снижение фосфатазного индекса, активности спонтанного фагоцитоза, маркеров воспаления и аэробного окисления при росте в крови уровня остеокальцина, паратгормона, Mg и росте экскреции Са/Cr и НОР/Cr.
При остеопении роста концентрации паратгормона, экскреции Са и НОР, снижения активности ФАНсп и маркеров воспаления не найдено, что отражает разный вклад системных и локальных регуляторов костного ремоделирования при разном уровне МПК. При остеопении обнаружена преимущественная реакция со стороны остеобластов, а при ИОП изменилась активность всех остеогенных клеток.
После ЗДО при остеопении происходила активация маркеров остеобластов на фоне превалирования аэробного окисления, а при ИОП повышена активность остеокластов при физиологическом балансе аэробных и анаэробных реакций. Влияние ИОП на остеобласты различно - нет роста активности ЩФтерм, но высок уровень остеокальцина.
В целом при комплексном анализе метаболических показателей у пациентов с разным уровнем МПК на фоне несращений костей в динамике до операции и в течение года после неё выявлены информативные критерии оценки прогрессивного снижения МПК до уровня ИОП, степени тяжести ИОП, качества репаративного остеогенеза и прогноза сроков сращения.
Влияние терапии на костное ремоделирование при сниженной МПК в условиях иммобилизации Для коррекции сниженной МПК и нормализации костного метаболизма в послеоперационном периоде применяли различную терапию: остеогенон, кальций с витамином D3, курс ГБО.
Полученные результаты свидетельствовали об ускорении костного ремоделирования при терапии остеогеноном, что коррелировало с данными денситометрии о росте уровня МПК через полгода после ОСО на 5,5% (р 0,05), а через 1,5 года после сращения на 9,7% (р 0,05). (табл. 4).
Таблица Влияние остеогенона на метаболизм у пациентов со сниженной минеральной плотностью костной ткани при иммобилизации, (Mm) Срок/группа Биохимические показатели МДГ, ЛДГ/МДГ RANKL, Паратгормон, Ед/л пмоль/л пг/мл до операции 6027 2,902,35 0,0760,141 30,423,n=1-3 группа 5922 2,692,61 0,0080,011 71.331.мес. сравнения n=остеогенон 5223 4,653,64* 0,0680,01* 18.28.3** n=5-7 группа 4923 5,525,02 0,0540,001 51.127.мес. сравнения n=остеогенон 8526** 1,530,74 0,0240,032 4112.7 n=24 9- группа 7322 1,850,9 0,0390,024 52.920.12 сравнения мес. n=остеогенон 15693* 1,180,2* 0,0480,042* 37,018.n=26 * * - p0,05 - уровень значимости по отношению к группе сравнения ** - p0,01 - уровень значимости по отношению к группе сравнения - p0,05 - уровень значимости по сравнению с фоном до операции Активация костного ремоделирования подтверждена ростом экскреции Pn и Ca в 1-3 месяцы после ОСО (в 1,6 раза и 1,2 раза соответственно), уровня CrossLaps в 3,3 раза (р 0,01) в моче и в 3,7 раза в крови (р 0,01) через полгода после ОСО, что коррелировало с динамикой МПК.
Уровень паратгормона при терапии остеогеноном снижен, что способствовало анаболическому эффекту его малых концентраций. В регуляции репаративного остеогенеза при снижении МПК значима роль остеотропных цитокинов (RANKL и OPG): уровень которых высок через полгода после ОСО. Ремоделирование костной ткани - энергозависимый процесс, поэтому актуальна значимая активация ЛДГ в течение 3 месяцев после ОСО, что влияло на рост индекса ЛДГ/МДГ; а затем - активация МДГ.
Обнаружено, что рост общей активности МДГ в сыворотке крови положительно коррелировал с ростом МПК (КСпирмена=0,487 и 0,7соответственно через 6 и 9 месяцев после ОСО, р0,05).
Таким образом, остеогенон изменял скорость кальций-фосфатного обмена и метаболизма коллагена у пациентов со сниженной МПК при иммобилизации, что способствовало ликвидации несращений костей без повторных операций, и сокращению сроков консолидации ложных суставов бедра на 2 месяца, а костей голени - на 3 месяца.
Кальций с витамином D3 положительно влиял на костное ремоделирование при сниженной МПК. Выявлены значимые различия между группами в 1-3 месяцы после ОСО: выше активность КФтарт, уровень RANKL, ниже уровень паратгормона. Разнонаправленная динамика системных и локальных регуляторов костного обмена (паратгормона и RANKL) в разных группах свидетельствовала о превалировании локальной регуляции костного ремоделирования при данной терапии, что подтверждено значимой корреляцией маркеров костной резорбции и уровня RANKL ([КСпирмена]=1) и низкой корреляцией с уровнем паратгормона ([КСпирмена]=0,28). В группе сравнения выше корреляция с уровнем паратгормона. Динамика ЛДГ/МДГ отражала превалирование аэробных процессов. Через 6 месяцев в 3 раза (р 0,05) выше экскреция CrossLaps, что аналогично динамике других маркеров костной резорбции (табл.5).
Уровень ИЛ-1 в крови в 1,3-1,5 раза выше в течение года, что связываем с активацией лимфоцитов, имеющих рецепторы к витамину D3. В сыворотке крови выросла активность ЩФтерм, уровень остеокальцина, отметили ускорение обмена коллагена. Показателями активации иммунной системы явился значимый рост фагоцитарного числа при стимуляции в 1, раза через полгода, в 1,2 раза катионных белков и индекса НСТ-теста (НСТсп/НСТст).
Таблица Влияние кальция с витамином D3 на метаболизм у пациентов со сниженной минеральной плотностью костной ткани при иммобилизации, (Mm) Лабораторные показатели Рn, Срок/группа КФтарт Паратгорм RANKL, ЛДГ, МДГ, ммоль, Ед/л он, пг/мл пмоль/л Ед/л Ед/л /л группа 2,48 48,7 1,19 0,083 183,8 66,2 сравнения до 1,31 0,3 0,29 0,118 83,7 15,n=опер кальций с ации 4,19 37,2 1,10 248,3 220,5 витамином - 1,67 23,9 0,25 101,2 107,D3 n = группа 3,33 65,1 1,12 0,032 204,4 59,4 сравнения 1,59 39,9 0,18 0,033 99,1 22,1-3 n=мес. кальций с 239,3 4,15 48,2 1,13 0,063 281,1 витамином 102,1* 1,44* 30,4* 0,28 0,047* 65,D3 n = 14 * группа 2,68 51,1 1,07 0,051 59,8 49,5 сравнения 0,95 27,2 0,18 0,045 28,3 23,5-7 n=мес. кальций с 158,3,80 53,4 1,29 0,015 348,2 витамином 1,26** 36,7 0,27* 0,011 107,7* D3 n = 14 95,группа 2,59 49,7 1,06 0,039 155,4 70,4 сравнения 0,84 22,1 0,16 0,025 60,0 25,9-12 n=мес. кальций с 162,7 3,76 23,5 1,02 0,0069 212,9 витамином 113,5* 1,64 15,5 0,24 0,0041* 96,D3n = 11 * * - p0,05 - уровень значимости по отношению к группе сравнения ** - p0,01 - уровень значимости по отношению к группе сравнения Итак, кальций с витамином D3 изменял костное ремоделирование через активацию иммунокомпетентных клеток, что положительно влияло на баланс системных и локальных регуляторов остеогенеза. В результате - сроки сращения костей бедра меньше на 15 %, костей голени - на 30 %, В отношении прироста МПК отметили тенденцию роста на 1,8 % через 1,5 года после сращения, в то время как в группе сравнения - снижение МПК.
Об оптимизации костного ремоделирования после курса ГБО свидетельствовала положительная динамика фосфатазного индекса, уровня остеокальцина, OPG на фоне снижения концентрации RANKL (табл. 6).
Таблица Влияние оксигенобаротерапии на метаболизм у пациентов со сниженной минеральной плотностью костной ткани при иммобилизации, (Mm) Биохимические показатели Фосфата остеока Срок/группа СОД, RANKL, OPG, ЛДГ/ зный льцин, нг/мл пмоль/л пмоль/л МДГ индекс нг/мл группа до 13,5 0,438 26,3 0,063 2,49 1,88 сравнения опе 5,9 0,339 9,2 0,060 0,22 1,n=рац ГБО 15,0 0,461 31,5 0,046 3,16 1,40 ии n = 23 7,3 0,195 11,9 0,068 1,08 0,группа 10,5 0,292 20,4 0,235 2,67 4,10 сравнения 1-3 5,1 0,101 7,1 0,107 0,73 3,n=мес.
ГБО 8,5 0,354 31,7 0,013 4,5 1,36 n=23 4,9* 0,168 12,6* 0,038** 0,6** 0,27* группа 11,4 0,261 33,2 0,207 3,0 3,88 сравнения 5,7 0,048 10,5 0,012 0,13 3,5-7 n=мес. 1,373 ГБО 20,6 24,0 0,043 5,29 1,34 0,370* n=22 5,5 15,8 0,068** 1,04* 0, группа 9,9 0,260 27,6 0,001 2,01 3,04 9- сравнения 4,5 0,053 8,2 0,001 0,19 2,12 n=мес. ГБО 13,5 0,832 45,3 0,011 4,57 1,3 n=22 7,5 0,370 10,6** 0,012 0,82** 0,* - p0,05 - уровень значимости по отношению к группе сравнения ** - p0,01 - уровень значимости по отношению к группе сравнения - p0,05 - уровень значимости по отношению к фону до операции Низкий фосфатазный индекс сыворотки крови обусловлен снижением активности КФтарт после ЗДО в 1,3-2,8 раза (р0,01), что коррелировало с экскрецией Ca/Cr и Pn/Cr. Экскреция CrossLaps менялась волнообразно - пик отметили в 1-3 месяц после ЗДО, а через полгода, напротив, в 1,8 раза ниже, чем в группе сравнения.
В течение года после курса ГБО снижены значения ЛДГ/МДГ, что обусловлено ростом активности МДГ в 1,6-1,3 раза и снижением активности ЛДГ сыворотки крови в 2,1-2,5-2,2 раза в динамике в течение года, это способствовала активации анаболических реакций в тканях.
Иммобилизация является стрессом и, как следствие, сопровождается активацией свободно-радикального окисления, поэтому значимый рост активности СОД считаем положительной адаптивной реакцией.
ГБО способствовала активации фагоцитоза, росту моноцитоза, индекса НСТ-теста, снижению уровня ИЛ-1 в крови, а к концу года наблюдения - сохранению незначительного лимфоцитоза, на что указывало не только увеличение числа фагоцитов. но и рост их функциональной активности.
Итак, исследование эффекта ГБО у пациентов со сниженной МПК при иммобилизации подтвердило данные эксперимента о положительном влиянии гипероксии на костное ремоделирование. Полученные результаты свидетельствовали об оптимизации костного ремоделирования, росте сопряжения остеолизиса и костеобразования, что привело к росту МПК через 6 и 12 месяцев после ЗДО на 7,8% и 12,6% соответственно (р0,05) и сокращению сроков сращения костей голени на 31% (р0,05).
Заключение Анализ данных эксперимента раскрыл закономерности костного ремоделирования в условиях снижения МПК при иммобилизации: ускорение костной резорбции и костеобразования, что обеспечивалось активацией биоэнергетических реакций, преимущественно аэробных, и гемопоэза.
Однако сопряжение процессов костного ремоделирования детерминировано дефицитом Mg и Pn в костной ткани, что также отрицательно влияло и на минерализацию костного матрикса, поскольку изменения соотношений Са/Pn и Ca/Mg вызывают дестабилизацию кристаллов гидроксиапатита. Кроме того, их дефицит активировал лизосомы, соответственно костную резорбцию; явился причиной неэффективного костеобразования и дестабилизации рибосом. В большинстве реакций, в которых АТФ играет роль донора фосфата, участвуют комплексы MgATP2- и PnATP2-, поэтому при дефиците Pn и Mg снижена активность анаболических процессов, ингибирована система аденилатциклаза-цАМФ, несмотря на активацию окислительного обмена. Остеобласты содержат полифосфатзависимые ферменты, поэтому вероятно состояние их незрелости на фоне их достаточного количества.
Активацию аэробных реакций костной ткани при низкой активности гликолиза считаем патогенетической особенностью развития ИОП.
Интенсивность метаболического ответа тканей и крови в условиях иммобилизации разная. Одна из причин этого - потеря неколлагеновых белков в костной ткани - локальных регуляторов остеогенеза.
Разный метаболический ответ организма на разную степень снижения МПК при иммобилизации позволяет оптимизировать выбор способа оперативного лечения, и играет важную роль при определении показаний к коррекции МПК.
Комплексный анализ данных выявил критерии оценки степени снижения МПК, состояния репаративного остеогенеза, прогнозирования сроков лечения, представленные в виде алгоритма мониторинга пациентов в условиях иммобилизации (актуально при отсутствии возможности рентгеновской денситометрии) (рис. 4).
А. ДО ОПЕРАЦИИ 1. Определение состояния МПК 2. (уровень CrossLaps в сыворотке крови) менее 0,65 нг/мл более 0,65 нг/мл ожидаемая ожидаемая нормальная МПК сниженная МПК определение степени снижения МПК прогноз сроков сращения (ФИ, HOP/Cr) (ЩФобщ/ЩФтерм, HOP/Cr, Ca/Cr) ожидаемая средняя стандартные степень снижения МПК сроки сращения (Т-крит. от -2,5 до -3,SD) замедленное сращение ожидаемая тяжелая степень снижения МПК(Т-крит. менее Ц3,5 SD) Б. ЧЕРЕЗ МЕСЯ - ПОСЛЕ ЗДО Б. ЧЕРЕЗ МЕСЯ - ПОСЛЕ ОСО 2. Контроль репаративного 2. Контроль репаративного остеогенеза остеогенеза (ЩФ, ЛДГ) (фосфатазный индекс) нарушенный остеогенез нормальный остеогенез назначение терапии для оптимизации костного ремоделирования Рис. 4 - Алгоритм мониторинга пациентов в условиях иммобилизации Таким образом, снижение МПК детерминировано метаболической адаптацией гомеостаза на иммобилизацию, что позволяло дифференцировать стадии её снижения, считать метаболические нарушения одним из механизмов развития ИОП. На основе этих данных сформулирована метаболическая теория регуляции костного ремоделирования при иммобилизации как самостоятельная концепция развития ИОП.
Иммобилизация вызывает изменения биоэнергетических процессов в тканях опорно-двигательного аппарата и влияет на состояние гемопоэза, что, приводит к реакциям иммунокомпетентных клеток, экспрессирующих остеотропные цитокины, таким образом, меняется баланс системных и локальных регуляторов остеогенеза, влияющих на функциональную активность, пролиферацию и апоптоз остеогенных клеток (рис.5).
ИММОБИЛИЗАЦИЯ Активация Изменение баланса аэробных и миелоидного ростка анаэробных энергетических реакций костной и мышечной тканей Дисбаланс иммунной системы Дисцитокинемия (RANKL.
OPG, IL-1b) Снижение уровня паратгормона Активация апоптоза остеогенных и гемопоэтических клеток Снижение уровня магния, фосфата, кальция в костной ткани Нарушение костного ремоделирования: ускорение остеолизиса и костеобразования с относительным превалированием остеолизиса Изменение созревания и активности остеобластов (рост ЩФ при снижении остеокальцина) - стадия ОСТЕОПЕНИИ Изменения созревания и функциональной активности остеобластов и остеокластов ИММОБИЛИЗАЦИОННЫЙ ОСТЕОПОРОЗ Рис. 5 Метаболическая концепция регуляции уровня минеральной плотности костной ткани при иммобилизации (концепция развития иммобилизационного остеопороза) Выводы 1. При иммобилизации, приводящей к снижению минеральной плотности костной ткани, формируется системная ответная реакция организма, характеризующаяся метаболическими изменениями тканей опорнодвигательного аппарата, системы крови и гомеостаза в целом.
2. Закономерностями костного ремоделирования в динамике иммобилизации в эксперименте являются ускорение и остеолизиса, и костеобразования с относительным снижением метаболической активности остеобластов при развитии дефицита макроэлементов костной ткани (кальция до 45%, неорганического фосфата до 80%, магния до 82); активацией биоэнергетических реакций с превалированием аэробного окисления.
3. Адаптивная реакция скелетной мышечной ткани на иммобилизацию и формирование иммобилизационного остеопороза в эксперименте состоит в снижении активности всех биоэнергетических процессов (гликолиза, аэробного окисления. КФК-реакции) на фоне накопления глюкозы и снижения количества белка.
4. Математическая модель иммобилизационного остеопороза выявила основные метаболические факторы регуляции уровня минеральной плотности костной ткани в условиях иммобилизации, к которым относим изменение баланса биоэнергетических реакций в тканях опорнодвигательного аппарата, активацию гемопоэза, дефицит магния и неорганического фосфата.
5. В динамике снижения минеральной плотности костной ткани у пациентов при иммобилизации формируется последовательная реакция: снижение активности метаболических маркеров остеобластов (стадия остеопении) постепенно перерастает в разнонаправленную динамику метаболических маркеров как остеобластов, так и остеокластов (стадия остеопороза).
6. Регуляция костного ремоделирования при репаративном остеогенезе на фоне сниженной минеральной плотности костной ткани зависит от вида оперативного вмешательства: после стабильного открытого остеосинтеза сохранялась разнонаправленная динамика костных маркеров на фоне превалирования аэробного окисления, в то время как после закрытого дистракционного остеосинтеза повышена метаболическая активность только остеокластов при сохранении физиологического баланса реакций анаэробного и аэробного обмена.
7. Эффект остеогенона на метаболизм костной ткани при сниженной минеральной плотности костной ткани в условиях иммобилизации обусловлен ускорением костного ремоделирования за счет активации и костной резорбции, и костеобразования, ростом потенциала биоэнергетических реакций (преимущественно аэробных), превалированием локальной регуляции остеогенеза через RANKL и остеопротегерин, что сопровождалось сокращением сроков лечения.
8. Применение кальция с витамином D3 у пациентов со сниженной минеральной плотностью костной ткани в условиях иммобилизации способствовало активации иммунной и антиоксидантной систем, аэробизации окислительного метаболизма и ускорению обмена кальция, что приводило к сокращению сроков лечения.
9. Оптимизация костного ремоделирования после курса оксигенобаротерапии обусловлена активацией биоэнергетических и антиоксидантных процессов в костной ткани, изменением количественных и функциональных характеристик гемопоэтических и иммунокомпетентных клеток, что способствовало росту сопряжения остеолизиса и костеобразования, восстановлению минеральной плотности костной ткани и сокращению сроков лечения.
10. Динамика снижения минеральной плотности костной ткани при иммобилизации (формирования иммобилизационного остеопороза) характеризовалась разной метаболической адаптацией, что позволяло дифференцировать стадии этого процесса (нормальная минеральная плотность костной ткани - остеопения- остеопороз), считать метаболические реакции одним из механизмов регуляции уровня минеральной плотности костной ткани и обосновать метаболическую теорию иммобилизационного остеопороза.
Список научных трудов, опубликованных по теме диссертации Публикации в изданиях, включенных в реестр ВАК РФ 1. Гюльназарова С.В., Трифонова Е.Б., Мамаев В.И. Диагностика посттравматического остеопороза при несращениях костей конечностей // Остеопороз и остеопатии. 2001.№ 2.С.13-16.
2. Трифонова Е.Б. и др. Влияние остеогенона на биохимические маркеры метаболизма костной ткани при хирургическом лечении псевдоартрозов, осложненных иммобилизационным остеопорозом // Вестн.травматологии и ортопедии им.Н.Н. Приорова. 2008. №.С.43-46.
3. Трифонова Е.Б., Осипенко А.В. Биохимическая диагностика иммобилизационного остеопороза // Клин. лабораторная диагностика.
2009. № 1. С.3-5.
4. Трифонова Е.Б., Осипенко А.В. К вопросу о значении минеральных компонентов костной ткани в механизме формирования иммобилизационного остеопороза в эксперименте // Вестн. Уральской мед. академической науки. 2009. № 1 (23). С.85-87.
5. Трифонова Е.Б. и др. Роль остеотропных цитокинов в формировании остеопоротических изменений при иммобилизации // Вест. Уральской мед. академической науки. 2009. № 2 (25). С.68-69.
6. Осипенко О.В., Вахлова И.В., Трифонова Е.Б. Клинические и лабораторные признаки дефицита кальция у подростков // Вопросы современной педиатрии. 2009. Т.8, № 4. С.56-62.
7. Трифонова Е.Б. и др. Система прогнозирования течения травматической болезни и развития осложнений при травме таза // Медицинская наука и образование Урала. 2010. № 3. С.155-157.
8. Трифонова Е.Б. Значение биоэнергетического метаболизма в регуляции костного ремоделирования в условиях иммобилизации // Вестн.
челябинского гос.пед.университета. 2011. № 4. С.307-320.
9. Трифонова Е.Б. Роль метаболических процессов в формировании иммобилизационного остеопороза // Фундаментальные исследования.
2011. № 6. С.177-181.
10. Трифонова Е.Б. Системный ответ организма на формирование иммобилизационного остеопороза //Вестн. Уральской мед. академической науки, 2011. № 2(34). С.64-66.
Коллективные монографии 11. Трифонова Е.Б., Макарова Э.Б., Антропова И.П. Лабораторные исследования // В кн.: Диагностика при травмах таза и вертлужной впадины / И.Л. Шлыков, Н.Л. Кузнецова. Екатеринбург, 2010. С.26-30.
12. Трифонова Е.Б., Макарова Э.Б., Антропова И.П. Лабораторный метод оценки тяжести состояния пациента с травмой таза // В кн.: Диагностика при травмах таза и вертлужной впадины / И.Л. Шлыков, Н.Л. Кузнецова.
Екатеринбург, 2010. С.42-Публикации в журналах и сборниках трудов 13. Гюльназарова С.В., Мамаев В.И., Трифонова Е.Б.
Посттравматический остеопороз у больных с ложными суставами костей конечностей // Материалы Рос.нац.конгр. Человек и его здоровье, 23-26 ноября 1999 года. СПб., 1999. С.8-9.
14. Трифонова Е.Б. и др. Динамическое прогнозирование течения костеобразования при стабильном остеосинтезе последствий переломов костей конечностей // Травматология и ортопедия России.
2000. № 1. С.40-44.
15. Гюльназарова С.В., Мамаев В.И., Трифонова Е.Б. Об особенностях лечения ложных суставов, осложненных остеопорозом // Проблеми остеологиi: Науково-практичний журнал. 1999. Том 2, № 3. С.121-122.
16. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В., Мамаев В.И. Прогнозирование течения костеобразования у больных с ложными суставами, осложненными остеопорозом // Клиническая лабораторная диагностика. 2001. № 11.С.11-12.
17. Гюльназарова С.В., Кудрявцева И.П., Трифонова Е.Б. О структурных и биохимических изменениях костной ткани при моделировании иммобилизационного остеопороза // Лечение повреждений и заболеваний костей таза. Новые технологии в лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы: материалы юб. межд.
науч.-практ. конф. травматологов-ортопедов, 12-13 сентября 2001 года.
Екатеринбург-Ревда. С.103-104.
18. Мамаев В.И., Гюльназарова С.В., Трифонова Е.Б. Некоторые показатели метаболизма костной ткани при лечении больных с несращениями костей конечностей и посттравматическим остеопорозом // Гений ортопедии. 2002. № 1. С.163-164.
19. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В., Кучиев А.Ю. Влияние гипербарической оксигенации на метаболизм кости при экспериментальном остеопорозе // Гипербарическая физиология и медицина. 2002. № 1. С.50.
20. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В., Мамаев В.И. Костные маркеры в оценке течения костеобразования у больных с ложными суставами и сопутствующим остеопорозом // Гений ортопедии. 2002.№ 1.С.166-167.
21. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В. Способ диагностики тяжести остеопороза // Клиническая лабораторная диагностика. 2002. № 9. С.45.
22. Трифонова Е.Б. и др. Показатели неспецифического иммунитета и гормональный фон у пациентов с несращениями длинных трубчатых костей и нарушением минеральной плотности костной ткани // Физиология и патология иммунной системы: Материалы 1 Всерос.
конф. Физиология иммунной системы и 1 Всерос.конф.по иммунотерапии, Сочи-Дагомыс, 11-14 октября 2003. Int..J.
Iimmunorehabilitation. Vol.5, № 2. October. С.283.
23. Трифонова Е.Б. и др. Динамика некоторых показателей неспецифического иммунитета и остеогенезрегулирующих гормонов у пациентов с ложными суставами, осложненными остеопорозом // Физиология и патология иммунной системы: Материалы 1 Всерос.
конф. Физиология иммунной системы и 1 Всерос. Конф. по иммунотерапии, Сочи-Дагомыс, 11-14 октября 2003. Int. J.
Immunorehabilitation. Vol.5, № 2. October. С.283.
24. Трифонова Е.Б., Мамаев В.И. Метаболические особенности больных с последствиями переломов трубчатых костей // Морфофункциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий: материалы межд. науч.-практ. конф., 20-21 октября 20года. Курган, 2004. С.312-314.
25. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В., Кучиев А.Ю. Влияние гипербарической оксигенации на ремоделирование кости при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты: материалы Всерос. конф. 5-октября 3004 г. / под ред.член-кор. РАМН Шкурупия В.А.
Новосибирск: Сибвузиздат, 2004. С.296-297.
26. Трифонова Е.Б. Участие остеотропных гормонов в регенерации кости при посттравматическом остеопорозе // Клин.лабораторная диагностика. 2005. № 10. С.36.
27. Реутов А.И., Осипенко А.В., Трифонова Е.Б. Достижения и перспективы развития лабораторной службы Уральского НИИ травматологии и ортопедии им.В.Д. Чаклина // Высокие технологии в травматологии и ортопедии: организация, диагностика, лечение, реабилитация, образование: материалы Первого съезда травм.-орт.
Урал.фед.округа, Екатеринбург, 1-3 июня 2005 г.: Издат.дом Автограф, 2005. С.53-55.
28. Трифонова Е.Б., Кучиев А.Ю. Воздействие различных режимов гипербарической оксигенации на ремоделирование кости при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе // Вятский мед.
вестн.: спец. выпуск: материалы IX итоговой науч.-практ. конф.
студентов и молодых ученых с межд. участием Молодежь и медицинская наука в ХХI веке. 2005. № 1. С.22.
29. Трифонова Е.Б., Кучиев А.Ю. Эффект гипербарической оксигенации при иммобилизационном остеопорозе в эксперименте // Высокие технологии в травматологии и ортопедии: организация, диагностика, лечение, реабилитация, образование: материалы Первого съезда травм.орт. Урал.фед.округа, Екатеринбург, 1-3 июня 2005 г: Автограф, 2005. С.282-283.
30. Трифонова Е.Б., Осипенко А.В., Гюльназарова С.В. Содержание остеотропных гормонов в сыворотке крови при посттравматическом остеопорозе // Высокие технологии в травматологии и ортопедии:
организация, диагностика, лечение, реабилитация, образование:
материалы Первого съезда травм.-орт. Урал. фед. округа, Екатеринбург, 1-3 июня 2005 г.: Автограф, 2005. С.283-284.
31. Гюльназарова С.В., Трифонова Е.Б., Кучиев А.Ю. Ремоделирование кости при экспериментальном остеопорозе под воздействием различных режимов гипербарической оксигенации // Гипербарическая физиология и медицина. 2005. № 2. С.7.
32. Трифонова Е.Б. и др. Адгезивная и секреторная функции нейтрофилов и мононуклеаров крови при системном остеопорозе у мужчин // Цитология. 2006. № 9. С.778-779.
33. Реутов А.И., Осипенко А.В., Трифонова Е.Б. Современные технологии и направления лабораторной диагностики в Уральском НИИ травматологии и ортопедии им.В.Д. Чаклина // Науч.-иссл. работа Урал. НИИ травматологии и ортопедии им.В.Д.Чаклина, 2001-2005: сб.
статей. - Екатеринбург: Автограф, 2006. - С.88-99.
34. Трифонова Е.Б. и др. Метаболические особенности костной ткани при иммобилизационном остеопорозе в эксперименте // Медикобиологические аспекты мультифакториальной патологии: материалы Росс. науч. конф. с межд. участием: в 2 т. Курск: КГМУ, 2006. Т.1.
С.374-377.
35. Трифонова Е.Б. и др. Метаболические аспекты оксигенобаротерапии при иммобилизационном остеопорозе в эксперименте // Вопросы гипербарической медицины. 2007. № 1-2. С.55.
36. Трифонова Е.Б., Осипенко А.В. Использование интегральных лабораторных тестов в диагностике и лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата // Материалы межд. научпракт. конф. Актуальные вопросы травматологии и ортопедии на современном этапе., 1-2 ноября 2007 года, г. Алматы: Травматология жне ортопедия. 2007. Том 1, № 2 (12). С.84.
37. Трифонова Е.Б. Маркеры метаболизма костной ткани у больных с псевдоартрозами и иммобилизационной остеопенией // Материалы межд. Пироговская науч.-практ. конф. Остеосинтез и эндопротезирование, 15-16 мая 2008 года: М.:Межд.информационновыставочный центр ИнфоПространство, 2008. - С.175.
38. Trifonova E.B., Gulnazarova S.V., Osipenko A.V. The influence of reparative osteogenesis in patients with bone non-unions and immobilization osteoporosis, treated by the method of transosseous osteosynthesis // 5th Meeting of the A.S.A.M.I. International: Program and Abstract Book, 28-May 2008. S. Pt. P.291-292.
39. Трифонова Е.Б. и др. Экспериментальное обоснование использования оксигенобаротерапии при иммобилизационном остеопорозе // Материалы II съезда травм.-орт. Урал. фед. округа. Курган, 2008.
С.272-273.
40. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В., Осипенко А.В. К вопросу о роли минеральных компонентов костной ткани при формировании иммобилизационного остеопороза в эксперименте // Материалы II съезда травм.-орт. Урал. фед. округа. Курган,2008.С.307-308.
41. Кобылкин К.С., Трифонова Е.Б. Моделирование иммобилизационного остеопороза в эксперименте // Проблемы теоретической и прикладной математики: труды 40 Всерос. Молодежной школы-конф., г.Екатеринбург, 26.01-30.01.2009. С.306-312.
42. Макарова Э.Б., Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В. Динамика остеотропных цитокинов у пациентов с несращениями костей голени и иммобилизационным остеопорозом // Дни иммунологии в СанктПетербурге, 8-11 июня 2009 года: материалы XIII Всерос. науч. Форума с межд. уч. им. акад. В.И. Иоффе. Мед. иммунология. Том 11, № 4-5. 2009.
С.460-461.
43. Трифонова Е.Б. и др. Динамика некоторых цитокинов у больных с ложными суставами костей голени и иммобилизационным остеопорозом под влиянием гипербарической оксигенации (ГБО) // Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии: сборник трудов X межд. конгресса, посвящ. 100-летию со дня рожд. акад. АМН А.Д. Адо, 20-23 мая 2009 года. Казань, 2009. С.468.
44. Трифонова Е.Б. и др. Клиническая значимость лабораторных тестов при иммобилизационном остеопорозе // Лабораторная медицина в свете Концепции развития здравоохранения России до 2020 года: труды науч.практ. конф. Москва, 28-30 сентября 2009 г. М.: Лабора, 2009. С.379-380.
45. Трифонова Е.Б. и др. Динамика некоторых остеотропных цитокинов при формировании иммобилизационного остеопороз // Остеопороз и остеоартроз - проблема XXI века: морфофункциональные аспекты диагностики, лечения и профилактики: материалы научно-практ. конф. с межд. участием, 7-8 октября 2009 года. Курган, 2009. С.136-138.
46. Трифонова Е.Б. и др. Особенности метаболизма костной ткани у детей и взрослых: механизмы коррегирующего действия кальций-Д3 Никомеда // Остеопороз и остеоартроз - проблема XXI века: морфофункциональные аспекты диагностики, лечения и профилактики: материалы научно-практ.
конф. с межд. участием, 7-8 октября 2009 года. Курган, 2009. С.175-176.
47. Трифонова Е.Б. и др. Некоторые особенности минерального обмена при иммобилизационном остеопорозе в эксперименте // Остеопороз и остеоартроз - проблема XXI века: морфофункциональные аспекты диагностики, лечения и профилактики: материалы научно-практ. конф. с межд. участием, 7-8 октября 2009 года. Курган, 2009. С.248-250.
48. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В., Кузнецова О.А. Метаболические реакции как критерий течения репаративных процессов у больных с иммобилизационным остеопорозом // Материалы Росс. конгресса ASAMI, 16-17 декабря 2009. Курган, 2009. С.135-136.
49. Трифонова Е.Б. Лабораторный мониторинг пациентов с пониженной минеральной плотностью костной ткани // Клин.лабораторная диагностика. 2010. № 10. С.12-13.
50. Трифонова Е.Б. К вопросу о патогенезе иммобилизационного остеопороза // Вестн. травматологии и ортопедии им.В.Д. Чаклина.
2010. № 2..С.12-17.
51. Трифонова Е.Б. и др. Новый метод коррекции посттравматического остеопороза - гипербарическая оксигенация // Вестн. травматологии и ортопедии им.В.Д. Чаклина. 2010. № 2. С.24-26.
52. Трифонова Е.Б. и др. Метаболические особенности пациентов с иммобилизационным остеопорозом при терапии Кальций D3 Никомед // Вестн. травматологии и ортопедии им.В.Д. Чаклина.2010.№ 2.С.2931.
53. Трифонова Е.Б. и др. Влияние гипербарической оксигенации на ремоделирование костной ткани при иммобилизационном остеопорозе (экспериментальное исследование) // Вопросы гипербарической медицины. 2010. № 3. С.8-17.
54. Трифонова Е.Б. Метаболическая концепция иммобилизационного остеопороза // Вестн. травматологии и ортопедии им.В.Д. Чаклина.
2010. № 3. С.75-55. Трифонова Е.Б., Гюльназарова С.В., Кузнецова О.А. Обоснование антиостеопоротической терапии у пациентов с несращениями костей, пролеченных методом чрескостного остеосинтеза // Материалы межд.
юбил.научно-практ. конф. Современные повреждения и их лечение, посв. 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова, 11-12 ноября 2010 года.
М., 2010. С. 456. Трифонова Е.Б. Роль оксигенобаротерапии в оптимизации костного ремоделирования у пациентов с несращениями костей, осложненными иммобилизационным остеопорозом // Вопросы гипербарической медицины. - 2010. - № 4. - С.18-23.
57. Trifonova E.B., Kobylkin K.S. Modeling of the immobilized osteoporosis // Osteoporosis international. 2010. Vol.21 (1). S.305.
58. Трифонова Е.Б., Кобылкин К.С. Регуляция костного ремоделирования в условиях иммобилизации // Материалы II всерос. конф. с межд. уч.
Медико-биологические аспекты мультифакторной патологии 17-19 мая 2011, Курск, С.364-366.
59. Трифонова Е.Б. и др. Закономерности костного ремоделирования в условиях иммобилизации // Материалы научно-практ. конф. с межд. уч.
Илизаровские чтения, посв. 90-летию со дня рожд. акад. Г.А.
Илизарова, 60-летию метода Илизарова, 40-летию РН - ВТО, 8-10 июня 2011 года. Курган, 2011. С.508-509.
Методические рекомендации 60. Прогнозирование течения репаративного процесса костной ткани на этапах лечения последствий переломов трубчатых костей: метод.
рекомендации.№ 99/46/МЗРФ, УНИИТО; сост.: С.В. Гюльназарова, В.И. Мамаев, В.В. Базарный, Е.Б. Трифонова. Екатеринбург, 1999.16с.
61. Лабораторные исследования при остеопорозе: пособие для врачей / МЗ РФ ГФУН УНИИТО им.В.Д. Чаклина; сост.: С.В. Гюльназарова, Е.Б.
Трифонова, В.И. Мамаев, А.В. Осипенко. Екатеринбург, 2003. 18 с.
62. Лечение чрескостным методом ложных суставов длинных костей осложненных остеопорозом: мед. технология / сост.: С.В.
Гюльназарова, О.А. Кузнецова, Е.Б. Трифонова, И.А. Зельский;
Росздрав; ФГУ УНИИТО им.В.Д. Чаклина. Екатеринбург, 2007. 16 с.
63. Способ коррекции иммобилизационного остеопороза у больных с последствиями переломов костей: мед. технология / сост.: С.В.
Гюльназарова, А.Ю. Кучиев, Е.Б. Трифонова, И.П. Кудрявцева, В.Е.
Журавлева; ФГУ УНИИТО им. В.Д. Чаклина Росмедтехнологий.
Екатеринбург, 2010. 19 с.
64. Лабораторный мониторинг при лечении пациентов с несращениями костей на фоне остеопороза: мед.технология / сост.: Е.Б. Трифонова, С.В. Гюльназарова, О.А. Кузнецова, А.Ю. Кучиев; ФГУ УНИИТО им.
В.Д. Чаклина Росмедтехнологий. - Екатеринбург, 2010. - 16 с.
Патенты РФ 1. Пат.2177619 РФ, МКИ 7 G01N33/70, 33/84, 33/68. Способ прогнозирования течения костеобразования при лечении ложных суставов / Е.Б. Трифонова, С.В. Гюльназарова, В.И. Мамаев; заяв. и патентообл.
ФГУ УНИИТО. №2000120497; заявл.31.07.2000; опубл.27.12.2001, Бюл.№36. 3с.
2. Пат.2194994 РФ, МКИ 7G 01 N 33/68. Способ диагностики тяжести остеопороза / Е.Б. Трифонова, С.В. Гюльназарова; заяв. и патентообл.
ФГУ УНИИТО. № 2001120188/14; заявл.18.07.2001; опубл.20.12.2002, Бюл. № 35. 3 с.
3. Пат.2311644 РФ МПКG 01N 3/573. Способ оценки течения костеобразования при хирургическом лечении несращений костей / Е.Б.
Трифонова, В.И. Мамаев, С.В. Гюльназарова, А.В. Осипенко; заяв. и патентообл. ФГУ УНИИТО им. В.Д. Чаклина Фед. агентства по здрав. и соц. развитию. № 2006113103/15; заявл.18.04.2006; опубл.27.11.2007, Бюл.
№ 33. 4 с.
4.Пат.2346680 РФ, МПК А61G10/02. Способ коррекции нарушенного ремоделирования костной ткани при иммобилизационном остеопорозе / С.В.
Гюльназарова, А.Ю. Кучиев, Е.Б. Трифонова, В.Е. Журавлева; заяв. и патентообл. ФГУ УНИИТО им.В.Д. Чаклина Фед. агентства по высокотех.
мед. помощи. № 2007134628/14; заявл. 17.09.2007; опубл. 20.02.2009, Бюл.
№ 5. 5 с.
5.Пат.2358655 РФ, МПК А61B10/00, G01N33/68. Способ диагностики иммобилизационного остеопороза / Е.Б. Трифонова, С.В. Гюльназарова, А.В. Осипенко, И.А. Зельский; заяв. и патентообл. ФГУУНИИТО им.В.Д.Чаклина Фед. агентства по высокотех. мед. помощи. № 2007131607/14;заявл.20.08.2007;опубл.20.06.2009,Бюл.№ 17.5 с.
6. Пат.2416366 ПФ, МПКА61В10/00,G01N 33/50. Способ оценки состояния костной ткани при иммобилизационном остеопорозе / Е.Б. Трифонова, К.С.
Кобылкин, А.Ю. Кучиев; заяв. и патентообл. ФГУУНИИТО им.В.Д.Чаклина Фед. агентства по высокотех. мед. помощи. № 2009137915/14; заявл.13.10.2009; опубл.20.04.2011, Бюл.№11. 11 с.
Сокращения АОС - антиоксидантная система ГБО - оксигенобаротерапия ЗДО - закрытый дистракционный остеосинтез ИЛ - интерлейкин ИОП - иммобилизационный остеопороз КФК - креатинфосфокиназа КФобщ - кислая фосфатаза КФтарт - тартратрезистентная кислая фосфатаза ЛДГ - лактатдегидрогеназа МДГ - малатдегидрогеназа МПК - минеральная плотность костной ткани НСТ - нитросиний-тетразолиевый тест ОСО - открытый стабильный остеосинтез ПОЛ - перекисное окисление липидов СОД - супероксиддисмутаза ФАН - фагоцитарная активность нейтрофилов ЩФобщ - щелочная фосфатаза ЩФтерм - термолабильная щелочная фосфатаза CICP - пропептиды коллагена 1 типа Jg - иммуноглобулин OPG - остеопротегерин CrossLaps - поперечно-связанные телопептиды коллагена 1 типа
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии