Костное ремоделирование при остеопорозе

Материалы и методы исследования

В открытое контролируемое исследование включены пациенты, получившие переломы в результате высокоэнергетической травмы и поступившие в клинику с диагнозом несращения костей конечностей на фоне сниженной МПК. Срок от момента травмы до поступления в клинику составлял от 4 месяцев до 7 лет.

Критерии включения в исследование - пациенты, не принимавшие медикаменты, влияющие на метаболизм костной ткани (глюкокортикоиды, антиконвульсанты, антикоагулянты и т.д.), а также не имеющие в анамнезе заболеваний, способствующих снижению МПК и развитию остеопороза. Критерии исключения - возраст до 18 лет и старше 55 лет; пациенты с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы, онкологическими, ревматическими, с системной патологией соединительной ткани, а также с длительным приемом гормональных препаратов, антикоагулянтов.

МПК проксимальных отделов обоих бедер и поясничного отдела позвоночника исследовали методом DEXA (Lunar, USA). Снижение МПК до уровня остеопороза диагностировано у 61 пациента в возрасте 22-55 лет (из них 73,9% - мужчины, 26,1% - женщины) со значением Z-критерия от -2,5 SD до -5,3 SD.

Для оптимизации костного ремоделирования и остеогенеза применяли различную терапию после операции чрескостного остеосинтеза по Илизарову Г.А. До операции и в динамике в течение года после нее обследованы группы пациентов: I группа - 16 пациентов, получавших остеогенон (среди них 11 мужчин и 5 женщин, средний возраст 40,1 ± 12,0 лет), II группа - 15 пациентов, получавших кальций с витамином D₃ (кальций D₃ Никомед) (средний возраст 41,1 ± 11,2 лет, из них 4 женщины и 11 мужчин) и III группа сравнения ­- 34 пациента с аналогичным диагнозом и оперативным лечением без терапии (средний возраст 39,8±8,7 лет, среди них 22 мужчины и 12 женщин). Рандомизация пациентов проводилась по патологии, Z-критерию, методу лечения, полу и возрасту. Остеогенон назначали с 21-го дня после операции в дозе 6 таблеток в сутки в течение первых 3 месяцев и по 3 таблетки в сутки в течение следующих 3 месяцев. Кальций с витамином D₃ также назначали с 21-го дня после операции: в первые 3 месяца суточная доза составляла 1000 мг кальция и 400 МЕ витамина D₃, а в последующие 3 месяца доза препарата была снижена в два раза и составляла соответственно 500 мг кальция и 200 МЕ витамина D₃. Данный режим приема обеспечивал пациентам обеих групп одинаковое количество ежедневного приема элементарного кальция.

В сыворотке крови и суточной моче изучали маркеры метаболизма костной ткани, биоэнергетики, системные и локальные регуляторы обмена костной ткани, иммунологические и гематологические параметры на анализаторах Specific basic, Microlyte 3+2, Stat Fax 2100, Cell Dyn 1300 унифицированными методами с использованием оригинальных тест-систем, калибраторов, контрольных материалов [8]. Оценку различий проводили дисперсионным параметрическим и непараметрическим анализами (Краскла-Уоллиса, Вальда-Вольфовица, Манна-Уитни, Ньюмена-Кейлса, Колмогорова-Смирнова) [1].

Результаты исследования и их обсуждение

Полученные лабораторные и клинические данные свидетельствовали о положительном влиянии остеотропной терапии на репаративный остеогенез после чрескостного остеосинтеза у пациентов с несращениями костей конечностей и ИОП.

По данным денситометрии в группе сравнения МПК оперированной конечности через 6 месяцев после операции снижена, а при терапии остеогеноном, наоборот, выросла на 5,5% (р ≤0,05) в проксимальном отделе бедра оперированной конечности, а через 1,5 года после сращения МПК превысила дооперационный уровень на 9,7% относительно исходных данных. Сроки консолидации ложных суставов бедра сократились на 2 месяца, голени - на 3 месяца (р ≤0,05) [4]. При терапии кальцием с витамином D₃ сроки сращения костей бедра сокращены на 15 %, голени - на 30 %, уровень МПК в течение всего периода лечения не снижался и через 1,5 года после сращения увеличился на 1,8 % [4].

Клинические данные о положительном влиянии остеотропной терапии на костное ремоделирование подтверждены лабораторными исследованиями (табл. 1, 2).

Таблица 1

Динамика маркеров метаболизма костной ткани у пациентов с ИОП на фоне терапии остеогеноном после чрескостного остеосинтеза, (M± m)

Иммобилизационный остеопороз, формирующийся после перелома, негативно влияет на сроки консолидации и является причиной нестабильности фиксации отломков кости, что приводит к неудачным исходам лечения.
Комплексный подход к лечению переломов, включающий коррекцию иммобилизационного остеопороза, позволяет нормализовать функцию поврежденной конечности даже при тяжелой степени остеопороза, сопутствующего перелому.

• Актуальность
• Причины
• Патогенез
• Подходы к лечению

Актуальность иммобилизационного остеопороза

Многие травматологи до сих пор не воспринимают иммобилизационный остеопороз, формирующийся после перелома, как значимое, сопутствующее ему осложнение, которое негативно влияет на сроки консолидации, увеличивая их в 1,5-2 раза относительно таковых при нормальной минеральной плотности кости. Кроме того, именно иммобилизационный остеопороз является причиной нестабильности фиксации отломков кости из-за частого расшатывания металлоконструкций по причине низких прочностных свойств кости, что приводит к неудачным исходам лечения.

Однако исследования, проведенные в последние два десятилетия, показали, что комплексный подход, сочетающий оперативное или консервативное лечение перелома с лекарственной или немедикаментозной коррекцией иммобилизационного остеопороза, позволяет восстановить целостность кости и нормализовать функцию поврежденной конечности даже при тяжелой степени остеопороза, сопутствующего перелому.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в последнее десятилетие во всем мире отмечен рост ДТП с высокоэнергетическими травмами, приводящими к смертельным исходам. Выжившие пострадавшие находятся на длительном стационарном лечении, в особенности это относится к пациентам с политравмой, спинальными повреждениями, множественными переломами.

Одно из наиболее частых осложнений таких травм — формирование несросшихся переломов, ложных суставов длинных костей, что приводит к длительной нетрудоспособности, составляя в РФ до 33% общей инвалидности от травм. Поскольку среди таких пострадавших преобладают лица молодого и среднего возраста, то проблема их лечения представляется весьма социально значимой.

Известно, что на перелом реагирует вся костная система человека, а не только поврежденный сегмент скелета. Это позволяет рассматривать сам перелом как значимый фактор риска развития остеопении и последующего остеопороза.

Причины иммобилизационного остеопороза

Одна из причин, приводящих к формированию иммобилизационного остеопороза (ИОП), — гипокинезия вследствие дефицита адекватной функциональной нагрузки поврежденной конечности. Изучая у добровальцев вынужденную гипокинезию, которую моделировали путем длительного постельного режима, В. С. Оганов отметил, что она приводит к уменьшению движении в суставах, весовой и динамической нагрузке на локомоторный аппарат.

Это, в свою очередь, является причиной уменьшения костной массы и формирования остеопении, а при продолжительном воздействии и ИОП. Установлено, что при иммобилизации скорость потери кости в 5-20 раз быстрее, чем при других причинах ее деминерализации.

Патогенез

В патогенезе формирования ИОП большинство исследователей считают решающим фактором изменение механических напряжений в кости. Также установлено, что ложные суставы длинных костей осложняются ИОП в 74% случаев в силу отсутствия или уменьшения адекватной нагрузки травмированной конечности в течение нескольких месяцев после перелома.

Многие считают, что переломы, осложненные ИОП, срастаются плохо вследствие неполноценности поротичной кости и низкого уровня ее кровоснабжения. Однако результаты проведенного экспериментального изучения васкуляризации и биоэнергетических процессов в остеопоротически измененной кости опровергли этот давно существующий тезис.

В остеопоротически перестроенной кости была обнаружена обширная сеть сосудистых анастомозов, аналогичная кровоснабжению губчатой кости.

Изучение биоэнергетических процессов в костных биоптатах с ИОП выявило наличие в них окислительного фосфорилирования при отсутствии гипоксии, что свидетельствовало о выраженной интенсификации окислительных процессов в остеопоротически перестроенной костной ткани.

Клиницистам хорошо известно, что наличие ИОП усугубляет течение основного патологического процесса, значительно увеличивает сроки консолидации костных отломков по сравнению с псевдоартрозами у пациентов с нормальными значениями минеральной плотности кости, при этом увеличивается и число неудовлетворительных результатов лечения.

Выбор варианта металоостеосинтеза

Многие травматологи считают его методом выбора, так как он обеспечивает консолидацию костных отломков даже при выраженной потере костной массы. К малоинвазивным способам фиксации отломков при ИОП относят также остеосинтез напряженными V-образными спицами при переломах проксимального отдела плечевой и бедренной костей, остеосинтез пластинами с угловой стабильностью, различные модификации интрамедулярного остеосинтеза с блокированием.

Это обеспечивает прочную фиксацию отломков, исключая их нестабильность на весь период лечения, и гарантирует достижение консолидации отломков независимо от исходной выраженности снижения костной массы и срока давности травмы.

Поскольку качество костной мозоли всегда соответствует структуре кости, из которой она исходит, то при ИОП образуется такой же остеопоротический регенерат, имеющий малую плотность и крайне медленно перестраивающийся.

Поэтому при переломах на фоне ИОП очевидна необходимость активизации регенеративных возможностей костной ткани. Успешно используются для этой цели хорошо известные препараты, например бисфосфонаты, кальций, витамин D, и другие.

Однако, несмотря на положительные результаты, использование антиостеопоротических препаратов у пациентов травматологического профиля не имеет широкого применения. Это вызвано отсутствием единого системного подхода к лечению переломов и их последствий, осложненных ИОП.

Подходы к лечению

Следует отметить, что кроме медикаментозной коррекции ИОП продолжаются исследования в отношении нефармакологических способов повышения костной массы у пациентов с переломами и ложными суставами на фоне посттравматического остеопороза.

Известно благоприятное влияние на таких пациентов гравитационной нагрузки, однако этот метод не получил широкого внедрения в клиническую практику из-за необходимости использования специального оборудования. Проведенное экспериментально-клиническое исследование влияния гипербарического кислорода на структуру и обменные процессы в костной ткани при ИОП показало, что оксигенобаротерапия снижает выраженность костной резорбции с одновременной активизацией костеобразовательных процессов, что обеспечивает увеличение массы кости и усиливает ее прочностные свойства.

Клинический эффект применения гипербарической оксигенации, использованной в комплексе с хирургическим лечением ложных суставов на фоне ИОП, состоял в сокращении сроков консолидации на 31% и увеличении костной массы поврежденной конечности относительно дооперационных данных к моменту сращения перелома на 7,8% с пролонгированием увеличения массы кости до 12,6% через год после операции.

Данный неинвазивный способ существенно расширяет возможности коррекции нарушенного костного ремоделирования при ИОП у пациентов травматологического профиля в силу его доступности, простоты воспроизводимости, кратковременности лечебного курса и высокой клинической эффективности.

Накопленный к настоящему времени клинический опыт убедительно свидетельствует, что посттравматический ИОП не является препятствием для консолидации.

Однако при лечении переломов и их последствий, осложненных ИОП, для достижения благо приятных исходов необходимо соблюдать ряд принципов:

• Способ хирургического лечения должен обеспечить минимальную травматизацию костных структур, сохранение кровоснабжения костных отломков и их фиксацию на протяжении всего периода лечения.
• Хирургическое вмешательство следует сочетать со стимуляцией репаративных процессов и активизацией минерализации кости. Применение остеотропных препаратов или немедикаментозных способов воздействия на ИОП (гравитационная терапия, гипер барическая оксигенация) позволяет значительно сократить сроки консолидации и увеличить массу кости поврежденной конечности.
• Ранняя дозированная нагрузка травмированной конечности необходима с первых дней после операции в сочетании с лечебной гимнастикой.
• При наличии соматических заболеваний, влияющих на процессы костного метаболизма и репаративного остеосинтеза, их лечение необходимо проводить одновременно с лечением травматического повреждения.

Соблюдение этих условий значительно повышает эффективность результатов лечения переломов и их последствий, осложненных ИОП, поскольку восстановление целости кости и функции поврежденной конечности достигается даже при тяжелых степенях ИОП без повторных хирургических вмешательств.

Внимание! Все материалы размещенные на странице не являются рекламой,
а есть не что иное как мнение самого автора,
которое может не совпадать с мнением других людей и юридических лиц!

*Импакт фактор за 2018 г. по данным РИНЦ

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК.

Читайте в новом номере

У величение в 70–90 годы XX века продолжительности жизни в развитых странах и связанный с этим быстрый рост доли лиц пожилого возраста, особенно женщин, в популяции привели к значительному повышению частоты заболеваемости остеопорозом (ОП), делая его одной из важных проблем здравоохранения во всем мире ввиду высокой инвалидизации и смертности от осложнений. Уже сейчас только прямые материальные затраты на лечение и реабилитацию больных с остеопоротическими переломами в США составляют 13,8 милл. долларов. По прогнозам эпидемиологов, частота наиболее грозного и социально значимого осложнения ОП – перелома шейки бедренной кости – в ближайшие 25 лет удвоится.

Постменопаузальный и сенильный ОП являются наиболее распространенными формами, составляющими до 85% всех вариантов заболевания. Для современной 50–летней женщины риск перелома любого из трех участков скелета почти в три раза превышает этот риск для мужчин того же возраста. Для постменопаузального ОП (I тип) характерна гораздо большая потеря губчатой ткани по сравнению с компактной: отмечено преобладание переломов позвонков и дистального отдела лучевой кости. Сенильный ОП (II тип) затрагивает как трабекулярную, так и кортикальную костную ткань, часто приводит к переломам шейки бедренной кости, а также тел позвонков, проксимальных отделов плечевой и большеберцовой кости.

Переломы тел позвонков являются одним из классических признаков постменопаузального ОП, а их проявления в виде болей в спине, нарушения функции и деформаций позвоночника определяют степень нетрудоспособности. По данным многоцентрового Европейского исследования по ОП позвоночника (EVOS–EPOS), в котором принимала участие и Россия, в большинстве стран Европы в середине 90–х годов частота переломов тел позвонков у лиц в возрасте 50–79 лет составила 12%, в России в среднем – 11,8%. Колебания варьировали от 6,2% в Чехии до 20,7% в Швеции. При этом снижение плотности костной ткани зарегистрировано у 85,7% женщин в возрастной группе 50–54 лет. Это позволяет поставить вопрос о приоритетности ОП наряду с сердечно–сосудистыми и онкологическими заболеваниями для лиц пожилого и старческого возраста.

Костная ткань – динамичная полиморфная система, в которой в течение жизни человека происходят два взаимосвязанных процесса: разрушение старой (резорбция) и образование новой (формирование) кости, составляющие цикл ремоделирования костной ткани. Пик костной массы достигает своего максимального значения к 16–20 годам. С 35 лет у женщин и 45 лет у мужчин начинается физиологическая потеря костной массы. В начале происходит незначительная потеря костной ткани 0,3–0,5% в год. В дальнейшем характер изменений минеральной плотности кости (МПК) зависит от пиковой костной массы и скорости потери костной ткани. У молодых женщин после овариэктомии скорость потери костной массы составляет до 13% в год.

Низкая пиковая костная масса, которая является одним из факторов, определяющих последующее развитие ОП, зависит от многих причин, включая генетические, гормональные, особенности питания, физической активности и различные средовые факторы. Факторы риска постменопаузального и сенильного ОП имеют некоторые различия. При постменопаузальном ОП среди прочих факторов основная роль в патогенезе заболевания принадлежит дефициту эстрогенов.

В результате ремоделирования происходит обновление примерно 2–10% костной ткани в год. Процесс ремоделирования регулируется системными гормонами и локальными медиаторами, которые влияют на репликацию клеток–предшественников остеобластов и остеокластов, их рекрутирование и дифференцировку. Активность локальных факторов опосредуется аутокринными и паракринными механизмами. В свою очередь, системные факторы нередко проявляют свою активность опосредованно, модулируя активность локальных медиаторов. Все факторы, регулирующие и контролирующие процессы костного ремоделирования и минерального обмена, можно разделить на четыре группы:

– кальцийрегулирующие гормоны (паратгормон, кальцитонин и активный метаболит витамина D – кальцитриол);

– другие системные гормоны (глюкокортикоиды, инсулин, тиреоидные и половые гормоны, соматотропный гормон);

– паракринные факторы (инсулиноподобный фактор роста, факторы роста тромбоцитарного происхождения, фактор роста фибробластов и др.);

– местные факторы, продуцируемые самими костными клетками (простагландины, остеокластактивирующий фактор, интерлейкины и др.).

Костное ремоделирование находится под контролем четырех гормональных систем, которые одновременно являются самыми главными кальцийрегулирующими гормонами – это – паратиреоидный гормон (ПТГ), кальцитонин, активные метаболиты витамина D и эстрогены.

В генезе сенильного ОП важную роль отводят отрицательному кальциевому балансу с развитием вторичного гиперпаратироидизма в сочетании с дефицитом половых гормонов. Дефицит витамина D возникает у пожилых людей, плохо питающихся, не выходящих из дома, лишенных солнечного света. Всасывание кальция в кишечнике снижается, а способность почек к гидроксилированию витамина D в активные метаболиты падает. Кроме возрастного уменьшения синтеза витамина D, развивается резистентность к его воздействию. В результате отрицательного кальциевого баланса развивается вторичный гиперпаратиреоз. Таким образом организм пытается поддержать уровень кальция в сыворотке за счет повышения его освобождения из костной ткани.

Основные факторы риска остеопороза

Диагностический поиск ОП предполагает решение трех задач:

– установление остеопороза и выявление возможных осложнений – костных переломов;

– установление остеопороза и выявление возможных осложнений – костных переломов;

– выявление причины (причин) остеопороза;

– метаболическая характеристика процессов в костной ткани с помощью биохимических, гормональных и морфологических исследований.

Пути образования активных форм витамина D в организме

Механизм влияния эстрогенов на костную ткань

Влияние эстрогенов на ремоделирование костной ткани и обмен кальция

Методы диагностики ОП:

– визуальный анализ рентгенограмм;

– визуальный анализ рентгенограмм;

– морфометрия рентгеновского изображения кости;

– однофотонная и двуфотонная (радионуклидная) абсорбциометрия;

– моноэнергитическая и энергетическая рентгеновская абсорбциометрия;

– компьютерно–полиграфическая денситометрия костей;

Наряду с рентгенографией костей скелета используются более современные методы, позволяющие оценить МПК. Эти методы отличаются друг от друга по возможности измерения МПК, сочетано или отдельно трабекулярных или кортикальных костей, а также точности воспроизводимости, дозе радиации, времени, необходимом для проведения исследования.

Методы денситометрии позволяют проводить количественное определение в различных участках скелета показателей МПК и МСК. Наибольшее распространение получили рентгеновская (гамма) и ультразвуковая денситометрия и количественная компьютерная томография (ККТ). Рентгеновские денситометры подразделяются на одноэнергетические (Single Photon Absorptionmetry – SPA или с рентгеновским источником излучения – Single X–ray Absorptionmetrry – SXA) и двухэнергетические (Dual Photon Absorptionmetry – DPA, c рентгеновским источником излучения – Dual Energy X–ray Absorptionmetry – DEXA), среди которых, в свою очередь, различают периферические (p DXA) и аксиальные (s DXA). В настоящее время DPA в значительной степени вытесняются DXA, обладая лучшей воспроизводимостью, скоростью проведения исследования. DXA позволяет оценить скорость потери МПК в динамике, в том числе и при мониторинге фармакотерапии.

Патогенез сенильного остеопороза (II тип)

С учетом накопленных к настоящему времени данных относительно риска костной травмы при ОП следует проводить скрининговые исследования у всех женщин в возрасте 45–55 (5 лет после менопаузы) и 65 лет.

При исследовании поясничного отдела в прямой проекции нередко получаются завышенные результаты МПК за счет включения в общую массу кости различных факторов, особенно у пожилых пациентов, затрудняющих оценку данного показателя:

– остеоартроз (коксартроз, спондилоартроз);

– другие (неадекватное референсное значение МПК, нарушение калибровки прибора и т.д.).

Методы исследований для характеристики костного метаболизма можно объединить в несколько групп, среди которых можно выделить рутинные обязательные исследования [1]. К высоко специализированным методам исследования в этой группе относится определение ПТГ, КТ, 25ОНD₃, и кальцитриол. В настоящее время наиболее объективным методом, отражающим изменения костного ремоделирования, является определение биохимических маркеров костного обмена.

Биохимические показатели костного метаболизма достаточно точно характеризуют скорость потери костной массы. Повышение уровня костных маркеров значительно увеличивает риск перелома у больного ОП. Кроме того, высокая активность костного ремоделирования уже сама по себе может быть фактором высокого риска переломов (независимо от уровня МПК). Имеются данные, что динамика костных маркеров позволяет оценить эффективность проводимой терапии задолго до мониторинга денситометрии (изменение маркеров резорбции наблюдается уже через 4–6 недель, костного формирования – через 12–16 недель от начала лечения).

Профилактика и лечение ОП являются двуединым процессом. Профилактика переломов должна быть эффективной, безопасной и недорогой. Для снижения частоты переломов и повышения костной массы в популяции в целом вполне достаточно следующих профилактических мер. Принципы профилактики и лечения остеопороза включают:

1. Этиологический: лечение основного заболевания (при вторичных остеопорозах, коррекция либо отмена ятрогенных в отношении остеопороза препаратов).

2. Симптоматический: диета, сбалансированная по солям кальция, фосфору, белку, медикаментозное лечение, дозированные физические нагрузки, лечебная физкультура, ортопедическое лечение (ортезы), массаж, обезболивающие средства в период обострения, оперативное лечение переломов и деформаций, миорелаксанты.

3. Патогенетический – основной принцип лечения, направленный на нормализацию процессов ремоделирования и минерального обмена.

Лечение ОП представляет сложную задачу, поскольку оно поздно диагностируется, протекает длительно, со спонтанными периодами ремиссии и обострения.

Основные цели лечения остеопороза

– Замещение или прекращение потери костной массы;

– Замещение или прекращение потери костной массы;

– предотвращение развития переломов костей;

– снижение степени выраженности болевого синдрома;

– улучшение общего состояния больного;

– расширение двигательной активности;

– максимальное восстановление трудоспособности и улучшение качества жизни.

Препараты, влияющие на костное ремоделирование и минеральный обмен, условно можно разделить на 3 группы.

1. Препараты с преимущественным угнетением костной резорбции

– эстрогены и эстроген–гестагенные препараты;

– тамоксифен и его аналоги;

2. Препараты с преимущественным стимулирующим действием на костную ткань

– фрагменты паратгормона (находятся в стадии изучения);

3. Препараты с многоплановым действием на оба процесса костного ремоделирования

– препараты витамина D;

4. Соли кальция

Применяются либо в комплексе с другими антиостеопоротическими средствами либо для первичной профилактики постменопаузального остеопороза.

Наиболее эффективным среди препаратов, угнетающих костную резорбцию и стимулирующих остеогенез, признан кальцитонин лосося. В ревматологической практике используется синтетический кальцитонин лосося (Миакальцик), который в 20–40 раз превосходит по активности кальцитонин человека и способствует минерализации кости без понижения уровня кальция в крови ниже физиологического.

Препарат представлен в двух формах выпуска: раствор для инъекций и назальный аэрозоль. Активность интраназальной и инъекционной форм имеет равноценный биологический эффект. Назальный аэрозоль Миакальцика является удобной формой для применения. Его преимущества: возможность самостоятельного применения, однократное применение в сутки, фиксированность дозы, независимость от приема пищи, отсутствие взаимодействия с другими лекарствами. Анализ исследований, проведенных ВОЗ по применению Миакальцика, продемонстрировал снижение частоты переломов тел позвонков – на 55%, шейки бедренной кости и костей предплечья – на 66%.

Профилактика и лечение остеопороза ЗГТ

Помимо антиостеопоретического, отличительной особенностью Миакальцика является быстрый, выраженный и стойкий анальгетический эффект, который связан с действием препарата на болевые рецепторы, увеличением образования b -эндорфинов и прямым действием на рецепторы центральной нервной системы.

Оптимальный режим применения: назальный аэрозоль 200 МЕ в день, раствор для подкожных или внутримышечных инъекций по 100 МЕ через день. Длительность лечения составляет 2–3 мес., после чего рекомендован 2–3 мес перерыв.

Разносторонний механизм действия Миакальцика позволяет считать его препаратом выбора при лечении остеопороза, особенно сопровождающегося болевым синдромом, что значительно повышает эффективность лечения.

Полный текст:

• Аннотация
• Об авторах
• Список литературы
• Cited By

Остеопороз — системное заболевание скелета, характеризующееся снижением костной массы и нарушением ее качества (микроархитекто- ники), что приводит к хрупкости костей, которая проявляется переломами при незначительной травме. Количество больных остеопорозом неуклонно увеличивается из-за старения общества. Остеопороз — чрезвычайно распространенное заболевание: в мире около 200 миллионов человек, страдающих остеопорозом, и приблизительно 8,9 миллионов переломов являются низкотравматичными. В России среди лиц в возрасте 50 лет и старше остеопороз выявляется у 34% женщин и 27% мужчин. Социальная значимость остеопороза определяется его последствиями — переломами костей периферического скелета и тел позвонков, что приводит к высоким материальным затратам в области здравоохранения и обусловливает высокий уровень нетрудоспособности, инвалидности и смертности. Нормальный физиологический процесс костного ремоделирования кости включает в себя баланс между резорбцией кости и костным формированием. При остеопорозе этот процесс становится несбалансированным, что приводит к постепенным потерям костной массы и плотности из-за усиленной костной резорбции и / или недостаточного костного формирования. Было идентифицировано несколько сигнальных путей, лежащих в основе первичного остеопороза — это остеопротегерин/рецептор ядерного фактора B (RANK)/ RANK лиганд (RANKL), костные морфогенные белки, канонический wnt-сигнальный путь. Кроме того, в развитии патогенеза остеопороза участвуют генетические нарушения. Для выявления остеопороза ВОЗ рекомендует применение двухэнергетической абсорбционной рентгеновской денситометрии, которая позволяет изучить количественные характеристики костной ткани. В настоящее время существуют различные методы оценки качественных характеристик кости (микроархитектоника, способность костной ткани быть устойчивой к перелому), однако эти методы имеют ограничения, такие как высокая стоимость и ограниченная доступность для их широкого использования. Изучение маркеров костного ремоделирования в норме и при патологии помогает косвенно оценить качество костной ткани, дает перспективы в подборе таргетной терапии и улучшения ранней диагностики остеопороза.

1. Kanis J.A., on behalf of the WHO Scientific Group. Assessment of osteoporosis at the primary health-care level. Technical Report. WHO Collaboraiting Centre, University of Sheffield, UK, 2008

2. Pisani P, Renna MD, Conversano F et al. Major osteoporotic fragility fractures: risk factor updates and societal impact. World J Orthop. 2016; 7: 171.

3. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Белая Ж.Е. и др. Остеопороз. Клинические рекомендации. 2016; 104 с. I.I. Dedov, G.A. Melnichenko, J.E. Belaya et al. Osteoporosis. Clinical recommendations. 2016; 104 p. [in Russian].

4. Kuo T.R., Chen C.H. Bone biomarker for the clinical assessment of osteoporosis: recent developments and future perspectives. Biomark Res. 2017; 5: 18. doi: 10.1186/s40364-017-0097-4.

5. Harvey N.C., Gluer C.C., Binkley N. et al. Trabecular bone score (TBS) as a new complementary approach for osteoporosis evaluation in clinical practice. Bone 2015; 78: 216–224.

6. Patsch J.M., Burghardt A.J., Kazakia G. et al. Noninvasive imaging of bone microarchitecture. Ann NY Acad Sci 2011; 1240: 77–87. doi: 10.1111/j.1749-6632.2011.

7. Gomes C.C., Freitas D.Q, Medeiros Araújo A.M. et al. Effect of Alendronate on Bone Microarchitecture in Irradiated Rats With Osteoporosis: Micro-CT and Histomorphometric Analysis. J. Oral Maxillofac Surg. 2017. pii: S0278-2391(17)31439-8. doi: 10.1016/j.joms.2017.11.019.

8. Arnold M., Zhao S., Ma S. et al. Microindentation — a tool for measuring cortical bone stiffness? A systematic review. Bone Joint Res. 2017; 6(9): 542-549. doi: 10.1302/2046-3758.69.BJR-2016-0317.R2.

9. Cardoso L., Herman B.C., Verborgt O. et al. Osteocyte apoptosis controls activation of intracortical resorption in response to bone fatigue. J. Bone Mineral Res. J Bone Miner Res. 2009; 24(4): 597-605. doi: 10.1359/jbmr.081210.

10. Остеопороз. Диагностика и лечение. / под ред. Дейла Стоувэлла; пер. с англ. под ред. О.М. Лесняк. М: ГЭОТАР — Медиа. 2015; 288 с. Edited by Dale Stowewall; trans. with English. Ed.O. Lesnyak. Osteoporosis. Diagnosis and treatment. M: GEOTAR — Media. 2015; 288 p. [in Russian].

11. Marotti G., Ferretti M., Muflia M.A. et al. A quantitive evaluation of osteoblast-osteocyte relationships on growing endosteal surface on rabbit tibiae. Bone. 1992; 13: 363-368.

12. Eriksen E.F. Cellular mechanisms of bone remodeling. Rev Endocr Metab Disord. 2010; 11(4): 219-227. doi: 10.1007/s11154-010-9153-1.

13. Brandi M.L., Collin-Osdoby P. Vascular biology and the skeleton. J Bone Miner Res. 2006; 21(2): 183-192. doi: 10.1359/JBMR.050917

14. Veilette C.J., von Schroeder H.P. Endothelin-1 down-regulates the expression of vascular endothelial growth factor-A associated with osteoprogenitorproliferation and differentiation. Bone. 2004; 34(2): 288-296. doi: 10.1016/j.bone.2003.10.009

15. Lian J.B., Stein G.S., Javed A. et al. Networks and hubs for the transcriptional control of osteoblastogenesis. Rev Endocr Metab Disord. 2006; 7(1-2): 1-16. doi: 10.1007/s11154-006-9001-5.

16. Wang Z.M., Luo J.Q., Xu L.Y. et al. Harnessing low-density lipoprotein receptor protein 6 (LRP6) genetic variation and Wnt signaling for innovative diagnostics in complex diseases. Pharmacogenomics J. 2017. doi: 10.1038/tpj.2017.28.

17. Майлян Э.А. Мультифакторность этиопатогенеза остеопороза и роль генов канонического WNT-сигнального пути. Остеопороз и остеопатии. 2015; 2: 15-19. Maylyan E.A.. Multifactority of etiopathogenesis of osteoporosis and the role of genes of the canonical WNT-signaling pathway. Osteoporosis and osteopathy. 2015; 2: 15-19 [in Russian].

18. Белая Ж.Е. WNT-сигнальный путь в исследованиях костной ткани. Остеопороз и остеопатии. 2016; 1: 13-14. Belaya J.E.. WNT-signaling pathway in studies of bone. Osteoporosis and osteopathy. 2016; 1: 13-14 [in Russian].

19. Гребенникова Т.А., Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я. и др. Эпигенетические аспекты остеопороза. Вестник РАМН. 2015; 70 (5): 541–548. doi: 10.15690/vramn.v70.i5.1440. Grebennikova T.A., Belaya Zh.E., Rozhinskaya L.Ya. et al. Epigenetic aspects of osteoporosis. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2015; 70 (5): 541–548. doi: 10.15690/vramn.v70.i5.1440 [in Russian].

20. Cheng H., Jiang W., Phillips F.M. et al. Osteogenic activity of the fourteen types of human bone morphogenetic proteins (BMPs). J. Bone Joint Surg. Am. 2003; 85-A: 1544–52.

21. Böttcher Y., Unbehauen H., Klöting N. et al. Adipose tissue expression and genetic variants of the bone morphogenetic protein receptor 1A gene (BMPR1A) are associated with human obesity. Diabetes. 2009; 58(9): 2119–2128. doi: 10.2337/db08-1458

22. Hayashi H., Ishisaki A., Suzuki M. et al. BMP-2 augments FGF-induced differentiation of PC12cells through upregulation of FGF receptor-1 expression. J Cell Sci. 2001; 114(Pt 7): 1387-95.

23. Chen D., Ji X., Harris M.A., Feng J.Q. et al. Differential roles for bone morphogenetic protein (BMP) receptor type IB and IA in differentiation and specification of mesenchymal precursor cells to osteoblast and adipocyte lineages. J Cell Biol. 1998; 142: 295–305.

24. Knight M.N., Hankenson K.D. Mesenchymal Stem Cells in Bone Regeneration. Adv Wound Care (New Rochelle).2013; 2: 306–316. doi: 10.1089/wound.2012.0420

25. Chen G., Deng C., Li Y.P. TGF-beta and BMP signaling in osteoblast differentiation and bone formation. Int. J. Biol. Sci. 2012; 8: 272–88. doi: 10.7150/ijbs.2929.

26. Jeong H.M., Jin Y.H., Kim Y.J. et al. Akt phosphorylates and regulates the function of Dlx5. Biochem Biophys Res Commun. 2011; 409: 681–6.

27. Daluiski A., Engstrand T., Bahamonde ME. et al. Bone morphogenetic protein-3 is a negative regulator of bone density. Nat Genet. 2001; 27: 84–8.

28. Haasters F., Docheva D., Gassner C. et al. Mesenchymal stem cells from osteoporotic patients reveal reduced migration and invasion upon stimulation with BMP-2 or BMP-7. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014; 452: 118–23. doi: 10.1016/j.bbrc.2014.08.055.

29. Takayanagi H., Kim S., Koga T. et al. Induction and activation of the transcription factor NFATc1 (NFAT2) integrate RANKL signaling in terminal differentiation of osteoclasts. Dev Cell. 2002; 3: 889–901.

30. Asagiri M., Sato K., Usami T. et al. Autoamplification of NFATc1 expression determines its essential role in bone homeostasis. J Exp Med. 2005; 202: 1261–1269. doi: 10.1084/jem.20051150

31. Kearns A.E., Khosla S., Kostenuik P.J. Receptor activator of nuclear factor kappaB ligand and osteoprotegerin regulation of bone remodeling in health and disease. Endocr Rev. 2008; 29: 155–92. doi: 10.1210/er.2007- 0014.

32. Hodge J.M., Collier F.M., Pavlos N.J. et al. M-CSF potently augments RANKL-induced resorption activation in mature human osteoclasts. PLoS One. 2011; 6:e21462. doi: 10.1371/journal.pone.0021462.

33. Martin T.J., Gooi J.H., Sims N.F. Molecular mechanisms in coupling of bone formation to resorption. Crit Rev Eukaryot Gene Expr. 2009; 19(1): 73-88.

34. Hou W.S., Li Z., Gordon R.E. et al. Cathepsin k is a critical protease in synovial fibroblast-mediated collagen degradation. Am. J. Pathol. 2001; 159(6): 2167–2177. doi: 10.1016/S0002-9440(10)63068-4.

35. Paiva K.B.S, Granjeiro J.M. Matrix Metalloproteinases in Bone Resorption, Remodeling, and Repair. Prog Mol Biol Transl Sci. 2017; 148: 203- 303. doi: 10.1016/bs.pmbts.2017.05.001.

36. Clarke B. Normal bone anatomy and physiology. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2008; 3 Suppl 3:S131-9. doi: 10.2215/CJN.04151206.

37. Teitelbaum S.L. Osteoclasts: what do they do and how do they do it? Am. J. Pathol. 2007; 170(2): 427-435. doi: 10.2353/ajpath.2007.060834.

38. Boyce B.F., Xing L. The RANKL/RANK/OPG pathway. Curr Osteoporos Rep. 2007; 5: 98–104.

39. Zaiss M.M., Sarter K., Hess A. et al. Increased bone density and resistance to ovariectomy-induced bone loss in FoxP3-transgenic mice based on impaired osteoclast differentiation. Arthritis Rheum. 2010; 62(8): 2328–38. doi: 10.1002/art.27535.

40. Min H., Morony S., Sarosi I. et al. Osteoprotegerin reverses osteoporosis by inhibiting endosteal osteoclasts and prevents vascular calcification by blocking a process resembling osteoclastogenesis. J. Exp. Med. 2000; 192(4): 463–474.

41. Simonet W.S., Lacey D.L., Dunstan C.R. et al. Osteoprotegerin: a novel secreted protein involved in the regulation of bone density. Cell. 1997; 89: 309–19.

42. Rogers A., Eastell R. Circulating osteoprotegerin and receptor activator for nuclear factor kappaB ligand: clinical utility in metabolic bone disease assessment. J. Clin. Endocrino.l Metab. 2005; 90(11): 6323–6331. doi: 10.1210/jc.2005-0794

43. Yuan F.L., Li X., Lu W.G. et al. Type 17 T-helper cells might be a promising therapeutic target for osteoporosis. Mol. Biol. Rep. 2012; 39(1): 771–774. doi: 10.1007/s11033-011-0797-z.

44. Kuo T.R., Chen C.H. Bone biomarker for the clinical assessment of osteoporosis: recent developments and future perspectives. Biomark. Res. 2017; 5: 18. doi: 10.1186/s40364-017-0097-4.

46. Henriksen K., Neutzsky-Wulff A.V., Bonewald L.F. et al. Local communication on and within bone controls bone remodeling. Bone. 2009; 44(6): 1026-33. doi: 10.1016/j.bone.2009.03.671.

47. Zhao C., Irie N., Takada Y., Shimoda K. et al. Bidirectional ephrinB2- EphB4 signaling controls bone homeostasis. Cell Metab. 2006; 4(2): 111-21. doi: 10.1016/j.cmet.2006.05.012.

48. Pitulescu M.E., Adams R.H. Eph/ephrin molecules-a hub for signaling and endocytosis. Genes Dev. 2010; 24(22): 2480-92. doi: 10.1101/gad.1973910.

49. Davy A., Soriano P. Ephrin signaling in vivo: look both ways. Dev Dyn. 2005; 232(1): 1-10. doi: 10.1002/dvdy.20200.

50. Matsuo K., Otaki N. Bone cell interactions through Eph/ephrin Bone modeling, remodeling and associated diseases. Cell Adh Migr. 2012; 6(2): 148-56. doi: 10.4161/cam.20888.

51. Eriksen E.F., Gundersen H.J., Melsen F. et al. Reconstructionьof the formative site in iliac trabecular bone in 20 normal individuals employing a kinetic model for matrix and mineral apposition. Metab Bone Dis Relat Res. 1984; 5: 243–252.

52. Agerbaek M.O., Eriksen E.F., Kragstrup J. et al. A reconstruction of the remodelling cycle in normal human cortical iliac bone. Bone Miner. 1991; 12: 101–12.

53. Евстигнеева Л.П., Солодовников А.Г., Ершова О.Б. и др. Остеопороз. Диагностика, профилактика и лечение Москва, 2010, Клинические рекомендации (Второе издание, переработанное и дополненное). Evstigneeva L.P., Solodovnikov A.G., Ershova O.B. et al. Osteoporosis. Diagnosis, prevention and treatment Moscow, 2010, Clinical recommendations (Second edition, revised and supplemented) [in Russian].

54. Perez-Castrillon J.L., Olmos J.M., Nan D.N. et al. Polymorphisms of the WNT10B gene, bone mineral density, and fractures in postmenopausal women. Calcif Tissue Int. 2009; 85(2): 113–118. doi: 10.1007/s00223- 009-9256-4.

55. Chen J., Long F. Beta-catenin promotes bone formation and suppresses bone resorption in postnatal growing mice. J. Bone Miner. Res. 2013 May; 28(5):1160-9. doi: 10.1002/jbmr.1834.

56. Haasters F., Docheva D., Gassner C. et al. Mesenchymal stem cells from osteoporotic patients reveal reduced migration and invasion upon stimulation with BMP-2 or BMP-7. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014; 452(1): 118-23. doi: 10.1016/j.bbrc.2014.08.055.

57. Devlin R.D., Du Z., Pereira R.C., Kimble R.B. et al. Skeletal overexpression of noggin results in osteopenia and reduced bone formation. Endocrinology. 2003; 144(5): 1972-8. doi: 10.1210/en.2002-220918

58. Moffett S.P., Dillon K.A., Yerges L.M. et al. Identification and association analysis of single nucleotide polymorphisms in the human noggin (NOG) gene and osteoporosis phenotypes. Bone. 2009; 44(5): 999- 1002. doi: 10.1016/j.bone.2008.12.024.

59. Gazzerro E, Pereira R.C., Jorgetti V. et al. Skeletal overexpression of gremlin impairs bone formation and causes osteopenia. Endocrinology. 2005; 146(2): 655-665. doi: 10.1210/en.2004-0766.

60. Cheung C., Lau K.S., Sham P.C., Tan K.C., Kung A.W. Genetic variants in GREM2 are associated with bone mineral density in a southern Chinese population. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2013 Sep; 98(9): E1557-1561. doi: 10.1210/jc.2013-1983.

61. Mizuno A., Amizuka N., Irie K. et al. Severe osteoporosis in mice lacking osteoclastogenesis inhibitory factor/osteoprotegerin. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998; 247: 610–5.

62. Mainini G., Incoronato M., Urso L. et al. Serum osteoprotegerin correlates with age and bone mass in postmenopausal, but not in fertile age women. Clin. Exp. Obstet. Gynecol. 2011; 38(4): 355-9.

63. Rifas L. Bone and cytokines: beyond IL-1, IL-6 and TNF-alpha. Calcif Tissue Int. 1999; 64: 1–7.

64. Yuan F.L., Li X., Lu W.G. et al. Type 17 T-helper cells might be a promising therapeutic target for osteoporosis. Mol. Biol. Rep. 2012; 39(1): 771-4. doi: 10.1007/s11033-011-0797-z.

65. Sato K., Suematsu A., Okamoto K. et al. Th17 functions as an osteoclastogenic helper T cell subset that links T cell activation and bone destruction. J. Exp. Med. 2006; 203(12): 2673-82. doi: 10.1084/jem.20061775.

66. Tyagi A.M., Srivastava K., Mansoori M.N. et al. Estrogen deficiency induces the differentiation of IL-17 secreting Th17 cells: a new candidate in the pathogenesis of osteoporosis. PLoS One. 2012; 7(9): e44552. doi: 10.1371/journal.pone.0044552.

67. Zhao R. Immune regulation of bone loss by Th17 cells in oestrogendeficient osteoporosis. Eur. J. Clin. Invest. 2013 Nov; 43(11): 1195-202. doi: 10.1111/eci.12158.

68. Eastell R., Hannon R.A. Biomarkers of bone health and osteoporosis risk. Proc. Nutr. Soc. 2008; 67(2): 157-62. doi: 10.1017/S002966510800699X.

69. Wheater G., Elshahaly M., Tuck S.P. et al. The clinical utility of bone marker measurements in osteoporosis. J. Transl. Med. 2013 Aug 29; 11: 201. doi: 10.1186/1479-5876-11-201.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

• Отправить статью
• Правила для авторов
• Редакционная коллегия
• Редакционный совет
• Рецензирование
• Этика публикаций