Вопросы теоретической и клинической медицины 3.2010
Notice: Trying to access array offset on value of type null in /home/med-practic.com/public_html/classes/function.php on line 919
Современные аспекты патогенеза синдрома диабетическои стопы
Диабетическая полинейропатия (ДИН) является одним из наиболее распространенных осложнений сахарного диабета (СД). Ио данным зарубежной и отечественной медицинской научной литературы распространенность ДИН составляет от 35 до 90% у пациентов с СД. Такая вариабельность может быть объяснена отсутствием единых методов и диагностических критериев ДИН в клинической практике. Синдром диабетической стопы (СДС) - является одним из осложнений ДИН, который проявляется образованием нейропатических язвенных дефектов стоп, а также формированием диабетической остеоартропатией (ДОАИ), более известной под названием «стопа Шарко». Распространенность СДС по различным источникам, составляет в среднем 4% до 10% (Inter-national Conceunsus on the Diabetic Foot, 1999), тогда как согласованные данные по частоте выявления ДОАИ отсутствуют. Возможно, это связано с особенностями течения данного осложнения - наличием бессимптомных форм поражения, недостаточной ин-формированностью врачей и пациентов о необходимости ранней диагностики. ДОАИ относится к наиболее тяжелой форме синдрома диабетической стопы. Одной из самых важных проблем, является определение точных параметров ранней диагностики стопы Шарко, так как это осложнение ДИН может приводить к выраженным деформациям и утрате опорной функции нижних конечностей, а в ряде случаев может развиваться коллапс свода стопы с образованием длительно незаживающих язвенных дефектов. Иоскольку в основе осложнения лежит деструкция и разрушение костно-суставного аппарата, существует высокая вероятность ампутации конечности выше уровня голеностопного сустава. Иоэтому сво-евременное определение острой ДОАИ может сни-зить риск ранней инвалидизации.
Несмотря на то, что вопросы диагностики, особенностей клинической симптоматики и лечения ДИН широко обсуждались в мировой научной литературе, вопрос о состоянии резорбтивных процессов в костной ткани при СД остается неясным. В ходе исследования маркеров костеобразования и костной резорбции в острой фазе ДОАИ было показано значительное повышение уровня костного изо-фермента щелочной фосфатазы, значительное по-вышение уровня С-терминального телопептида коллагена I типа (С^), что свидетельствует о преобладании резорбтивных процессов. Ио некоторым экс-периментальным данным, существует взаимосвязь между показателями метаболических нарушений в костной ткани (изменение концентраций OPG\ RANK\RANKL, остеокальцина, Сх, кальция, фосфора в сыворотке крови, щелочной фосфатазы (ЩФ) и ее костного изофермента) и активностью факторов неспецифического воспаления, (интерферон- продуцируемый протеин-10 (ИИ-10, ИЛ-8, RANTES- регулятор активности нормальной экспрессии и се-креции Т-лимфоцитов, MCP-1- моноцитарный хемо- трактантный протеин-1, а также TNF- alpha (фактора некроза опухолей - альфа), ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8 и ИЛ-16), однако особенности костного метаболизма и иммунологического статуса у пациентов с ДИН при-цельно не изучены.
В настоящее время в мировую клиническую практику вводится сочетанное использование магнитно-резонансной томографии (МРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ИЭТ), для получения максимально точных данных о поражении стопы. Иоскольку в ИЭТ используется меченная 18-F- флуородезоксиглюкоза, которая кумулируется в тканях с повышенным внутриклеточным метаболизмом глюкозы (в том числе при наличии ин-фекции и воспаления), то данный метод диагностики позволяет достичь раннего выявления острой ДОАИ. Однако, по некоторым данным, более эффективной оказалась комбинация ИЭТ и КТ, при которой стало возможно точное выявление локализации метаболических и структурных изменений в тканях стопы (Ucccioli et. а1. 2009). Но исследований об объективности и адекватности использования этих методов диагностики ДОАИ в научной литературе практически нет. Ирогноз этого грозного осложнения СД определяется своевременностью постановки диагноза и назначением адекватного лечения. Для определения максимально эффективной тактики лечения необходимо досконально исследовать изменение костного метаболизма на уровне стопы, а также определить степень распространения костной резорбции в организме в целом. Среди методов лечения наиболее важным является иммобилизация конечности, однако сроки иммобилизации и ее продолжительность не определены. Возможность использования медикаментозного лечения в комплексной терапии ДОАИ является также дискутабельной. Поэтому, более детальное следование патогенеза ДОАИ, определение оптимальных сроков консервативной и иммобилизирующей терапии актуально для совершенствования лечебных мероприятий.
Эпидемиология и определение диабетической нейроостеоартропатии.
Диабетическая нейроостеоартропатия (ДОАИ) или стопа Шарко, представляет собой относительно безболевую, прогрессирующую и деструктивную ар тропатию одного или нескольких суставов, сопровождающуюся неврологическим дефицитом. Диабети-ческая нейроостеоартропатия в большинстве случаев поражает кости и суставы стоп и проявляется в разоб-щении процессов синтеза и резорбции костной ткани. Согласно опубликованным данным, в 90% случаев костно-суставные изменения у лиц с нарушенным углеводным обменом локализуются в плюсневых и предплюсневых костях, в 10% в голеностопных суставах. Другие локализации встречаются исключи-тельно редко. В тоже время, ряд авторов описывают различной степени выраженности системный остеопороз (ОП) у больных СД. Изменения наиболее часто проявляются в виде ОП позвоночника, проксимальных отделов бедра и костей стоп, развитие которого по разным данным составляет более 60% случаев. По данным разных исследователей, смертность ДОАП недостаточно изучена. Последние 2 исследования не выявили высокой смертности ДОАП. Armstrong et al. опубликовали результаты 92 недельного наблюдения 55 пациентов с острой ДОАП, при котором не было ни одного смертного случая. В это же время Fabrin et al. установили 2 смертных случая при наблюдении 115 пациентов в течение 48 месяцев.
Известны также результаты Juliette et al., опубликованные в 2000-м году; при наблюдении в пери-од с 1980 по 2000 гг. 47 пациентов, смертность при острой ДОАП составила 44,7%, в среднем в течение 3,7 лет, при этом смертность в 34% составила группа пациентов с нейропатическими язвами, что в сравне-нии не имеет статистического значения. Далее с ян-варя 2000 года по октябрь 2007 наблюдение велось за группой с острой ДОАП (70 человек) и группой с нейропатическими язвами (66 человек). В результате 18,6% умерли за 2,1 лет в среднем в группе острой ДОАП, при смертности 33,3% через 1,3 года в среднем. При слиянии 2-х когорт с 1980 по 2008 годы показатель средней смертности был 3,7 лет при острой ДОАП и 2,7 лет при нейропатических язвах. Данное исследование выявило высокую смертность среди пациентов с острой ДОАП, причина может показаться неясной, по допускает высокий риск смертности при наличии кальцификации артерий в сочетании с нейропатическими язвами, а также влияние на АД и смертность от СС заболеваний (Julliete V.B. et. al., DFSG, 2009).
Этиологические аспекты развития диабетической нейроостеоартопатии.
Прогнозировать развитие нейроостеоартропатии практически невозможно, так как она возникает далеко не у всех больных даже с выраженной нейропатией, несмотря на доказанный факт развития остеоартропатии лишь при выраженной диабетической нейропатии. Если у пациента имеется изначальная предрасположенность к заболеванию, то такие фак-торы как легкая травма, предшествующая язва стопы и реваскуляризация могут привести увеличению кровотока в конечностях вследствие наличия у него ней-ропатии, тем самым, приведя пациента к нейроостеоартропатии. Устойчивость кости снижается вслед-ствие того, что эти патологические процессы приводят к развитию ОП дистальных отделов нижних конечностей. В данном случае запускает механизм любой фактор извне (минимальная травма при ходьбе или хирургическое вмешательство на стопе) приводит к повреждению костных структур или усилению в ней кровотока, активации остеокластов (ОК) и запуску процесса остеолиза, приводящего к разрушению скелета стопы в отсутствии лечения. В связи с этим высказано предположение о том, что ДОАП вызывает не любая форма нейропатии, а лишь определенные типы поражения нервных волокон. В 1992г. британскими исследователями была выдвинута гипотеза (впоследствии подтвержденная в ряде работ), что к ДОАП приводит определенная форма диабети-ческой нейропатии с преимущественным поражени-ем миелиновых нервных волокон и относительной сохранностью безмиелиновых, что вызывает нарушение тонуса микрососудов и усиливает кровоток в костной ткани. Shapiro S.A. et al. исследовали соотношение между выраженностью вазомоторной реакции мягких тканей тыла стопы у пациентов с ДОАП и у пациентов с нейропатией без костных нарушений с помощью лазерной допплеровской флуометрии в режиме локальной гипертермии. Повышение температуры увеличивало кровоток в группе с ДОАП и в контрольной группе, но не в группе нейропатии. Данные изменения кровотока, которые наблюдались при нейропатии, не были выявлены у больных с ДОАП, несмотря на более выраженные неврологические нарушения. Это позволило предположить, что вазомоторные изменения, наблюдающиеся при нейропатии, играют протективную роль, предотвращая усиление костной резорбции и развитие ДОАП.
Патогенез диабетической нейроостеоартропатии и клинические стадии ее развития.
Впервые нейропатическая костная деструкция была описана в 1868г. Ж.-М. Шарко при третьичном сифилисе, однако в 1936 году Дж. Пейджетом было предложено назвать в честь него симптомокомплекс диабетической нейропатиии, поскольку именно сахарный диабет (СД) являлся самой рас-пространенной причиной появления данного ослож-нения. Изучению патогенеза диабетической остео- артропатии не уделялось достаточно внимания. Некоторые исследователи в своих работах указывают на участие в патогенезе острой ДОАП генерализо-ванной воспалительной реакции организма на трав-му костно-суставных структур (Jeffcoate at. al., 2005). При этом недавние исследования ставят под вопрос первичность поражения костной системы. Известно, что признаки местного воспалительного ответа яв-ляются результатом первичного появления костно-суставных изменений стопы. Однако, Pickwell K.M et.al. провели исследование с использованием сочетанного использования ПЭТ и КТ на основе 18-F- флюородезоксиглюкозы. При двойном анализе срезов, появилась возможность получить одновременно информацию об анатомических особенностях воспалительного ответа и о собственно костно-суставных изменениях. Ири исследовании пациентов с острой ДОАП, было выявлено, что только у 70% имелись разрушение, склероз, периостальные изменения, в то время как костные переломы были найдены только у 30%. Избыток накопления 18F- глюкозы был именно в очагах повышенного клеточного метаболизма, вызванного воспалительным ответом, а при КТ сканировании в мягких тканях, вне зависимости от на-личия костных переломов (KM. Pickwell et al., 2009). Данное исследование позволяет выдвинуть гипотезу о стопе Шарко как о первичном воспалительном процессе мягких тканей, где вовлечение костных структур является вторичным поражением, ведущим к костной резорбции. Иатогенез острой диабетической остеоартропатии характеризуется высоким риском появления язвенных дефектов стопы. Все пациенты с данной патологией имеют периферическую нейропатию, что ведет к уменьшению болевой чувствительности и нарушения моторики стопы.
Изучению патогенеза острой ДОАИ уделяется много внимания в современной литературе, однако недостаточно данных о факторах активации неспец-ифического воспаления (Jeffcoate at. al., 2005) и остеогенеза. Иостоянный обмен веществ в костной ткани взрослых людей называют еще ремоделированием костной ткани; старая костная ткань резорбируется ОК и там, где завершилась резорбция, остеобласты формируют новую кость. ОК образуются в костном мозге из клеток-предшественников гемопоэза, воз-можно, общих также для гранулоцитов и макрофагов , которые дают начало моноцитам и тканевым ма-крофагам. Остеобласты образуются из полипотент- ных мезенхимальных клеток-предшественников, об-щих также для фибробластов стромы костного мозга, хондроцитов, адипоцитов и миоцитов. Рядом иссле-дователей выдвигается гипотеза о ведущей роли пер-вичного дефекта костной ткани при диабетической нейропатии, в то время как другие не подтверждают ведущую роль остеопении в патогенезе нейроостео- артропатии. Иусковым механизмом развития острой ДОАИ может служить незначительная травма пораженной стопы, при которой пациент не предъявляет жалоб вследствие дистальной нейропатии (Rix at al., 1999; Edmonds at al.). Данное повреждение может привести к микропереломам костных структур сто-пы, что ведет к деформации костно-суставного аппа-рата, нарушению архитектоники и смещению точек опоры стопы (Rix at al., 1999; Edmonds at al., 2005). Clasen et al. исследовали МПКТ большеберцовой ко-сти пациентов с хронической нейроостеоартропати- ей и не обнаружили достоверных различий по сравнению с контрольной группой. В противоположность этому, ряд других работ доказывает наличие остеопении в проксимальных и дистальных отделах нижних конечностей и ее корреляцию со степенью костных нарушений в стопах и выраженностью ней-ропатии ( Diabetologia, 42,10).
Cavanagh P.R. et al., определили, что пациенты с СД и нейропатией имели большую частоту развития костно-суставных изменений, чем лица без нейропа-тии того же возраста. Таким образом, еще раз подтверждается ведущая роль поражения нервной си-стемы в развитии остеоартропатии (Diabetes Care, 17(3). Классическая сенсомоторная полинейропатия представляет собой неврологический компонент при СД, вовлекающей в процесс чувствительные и двигательные нервы. Развивающаяся гипестезия ведет к значительному снижению болевой, вибрационной, температурной и проприоцептивной чувствительно-сти. Кроме того, следствием поражения вегетативной нервной системы является так называемый «симпатический провал», сопровождающийся артериоло- венулярным шунтированием, гиперваскуляризацией и деминерализацией кости. Потеря чувствительности дистального отдела конечности и сопутствующее этому «ослабление» кости ведут к повышению риска повреждения и последующего развития нейроостеоартропатии. Ири любой, даже самой легкой, травме остеопенически измененная кость подвержена риску перелома. Отсутствие защитного болевого стимула позволяет и далее нагружать поврежденный сустав, что усугубляет воспалительный ответ, результатом которого является усиление кровотока и отек. Слабость связочного аппарата и даже разрывы связок суставов наблюдаются в дальнейшем.
В исследовании Armstrong D.G. et al. сообщалось, что 73% больных не отмечали предшествующей травмы до появления деформации стопы. Уси - ленный кровоток, в свою очередь, провоцирует еще большую резорбцию костей. Часто внутрисуставные переломы инициируют деструктивные процессы. Сама по себе ампутация, выполненная по поводу остеомиелита или гангрены, изменяя нормальную архитектонику стопы, ведет к формированию нейропатического сустава на пораженной конечно-сти. Cofield R.H. et al. в своем исследовании выявили костно-суставные изменения, характерные для остеоартропатии у 29% пациентов с периферической нейропатией. Stevens M.J. et al., исследовали различные виды чувствительности у больных с нейроостеоартропатией и у больных с нейропатией без костных нарушений. Иациенты с нейроостеоартропатией демонстрировали сохраненную температурную чув-ствительность к теплу и полную потерю холодовой чувствительности, тогда как пациенты с нейропатией имели значительное снижение как тепловой, так и холодовой чувствительности. Вибрационная чувствительность и кардиоваскулярные пробы были нарушены в равной степени в обеих группах.
Клиническое течение нейроостеоартропатии состоит из 4 стадий:
I стадия (острая): отек стопы, умеренная гиперемия и местная гипертермия. Боль и лихорадка нехарактерны. Рентгенография может не выявить деструктивных изменений (на этой стадии они чаще представлены микропереломом); обнаруживается остеопороз костей стоп.
II стадия (подострая): фрагментация костей и начало деформации стопы. В типичных случаях упло-щается свод стопы на пораженной стороне. Отек и воспалительные явления на этой стадии уменьшаются. Рентгенологически определяется фрагментация костных структур.
III стадия (хроническая): выраженная деформация стопы, наличие спонтанных переломов и вы-вихов. Вид деформации зависит от локализации по-ражения, в типичных случаях нагрузка на стопу при ходьбе приводит к деформации, что сопровождается вальгусной деформацией внутреннего края стопы в области предплюсны, клювовидной деформацией пальцев. Рентгенологически: фрагментация костей, выраженная деформация скелета, периостальное и параоссальное обызвествление.
IV стадия (осложнений): перегрузка отдельных участков деформированной стопы приводит к образованию язвенных дефектов; при их инфицировании возможны флегмона стопы, остеомиелит, гангрена.
Таким образом, механизм формирования диа-бетической остеоартропатии включает в себя гормональные, сосудистые и неврологические факторы развития. Рассматривая нейроостеоартропатию как один из патогенетических факторов синдрома диа-бетической стопы, важно отметить снижение качественного состава кости, что при генерализации вос-палительного процесса может привести к остеомиелиту. При этом нарушение костных структур стопы ведет к изменениям архитектоники стопы и появлению патологических точек опоры при ходьбе. Это, как правило, и является местами образования нейропатических язв у больных СД.
Процесс костного ремоделирования.
Цикл ремоделирования костной ткани представ-ляет собой процесс поэтапного разрушения старой кости и образования новой на протяжении всей жизни человека, что характеризует костную ткань как динамическую систему. Проведено достаточно ис-следований, показывающих взаимосвязь между компенсацией углеводного обмена при сахарном диабете 1 и 2 типов и нормализации костного метаболизма. Остеон - это пластинчатая костная ткань, распо-ложенная циркулярно вокруг кровеносного сосуда, она является функциональной единицей компактной кости. Строение губчатого вещества, находящегося внутри кости определяется статической нагрузкой, на него приходится 20% общей массы кости и 70% общей площади поверхности кости, благодаря чему минеральный обмен в нем активнее и чаще всего именно там выявляются метаболические нарушения. Зрелая кость состоит из неорганических солей (около 70%), остальная часть - это органический матрикс и вода. Также присутствуют клеточные элементы, но они занимают незначительный объем. За активность костной перестройки отвечают в основном остеобласты (ОБ) и остеокласты (ОК). Поверхностными сло-ями минерализованного вещества кости составляют эндост и периост - структурно-функциональный комплекс, где и происходит ремоделирование кост-ной ткани, состоящий из следующих этапов: актива-ция, резорбция, реверсия, формирование, покой. Эту последовательность регулирует базовая многоклеточная единица (“basic multicellular unit”) - термин предложенный Фростом в качестве функциональной связи между ОБ, ОК с их предшественниками в про-цессе костной перестройки.
Первая стадия представляет собой активацию - подготовку участка кости к резорбции. Итогом этой стадии является изменение состава эндоста - в нем определяются лишь ОК и слой аморфного вещества и неминерализованный слой коллагеновых фибрилл. Далее, при стадии резорбции идет деградация ма-трикса костной ткани лизосомальными ферментами и ионами водорода, которые высвобождаются из ОК. Необходимо отметить важность стадии реверсии, поскольку именно здесь клетки предшественники ОБ подвергаются рекрутированию, пролиферации и дальнейшей миграции к местам формирования костного матрикса. В фазе созревания протекают параллельно и секреция компонентов матрикса ОБ, и минерализация матрикса для образования нового костного вещества. Для определения фазы образова-ния или разрушения костной ткани, необходимы та-кие диагностические маркеры как показатели спец-ифических ферментов костеобразующих или косте-разрушающих клеток, или оценка компонентов, поступающих в кровь во время синтеза или резорбции кости. В системную регуляцию костного ремодели-рования входят:
СТГ- гормон роста необходим для линейного роста костей, обладает прямым стимулирующим действием на ОБ и хондроциты. Кальцитонин- стимулирует апоптоз ОК путем ингибирования их развития и активности. 1,25 (ОН)D3- играет ключевую роль в процессе дифференцировки как ОК, так и ОБ, действую через РАНКЛ, способен стимулировать и формирование и резорбцию кости. ПГТ- паратирео- идный гормон регулирует концентрацию кальция в сыворотке крови. Его секреция паращитовидными железами повышается в ответ на низкую концентра-цию ионизированного кальция. Это мощный стиму-лятор резорбции и оказывает 2-х фазный эффект на формирование костной ткани. Половые гормоны - их дефицит повышает скорость костного ремоделирова-ния. Они ингибируют синтез РАНКЛ и стимулируют синтез ОПГ. Глюкокортикоиды - снижают костеобра-зование и повышают резорбцию, определяя развитие остеопороза. Выявлено, что они в большей степени снижают экспрессию ОПГ, чем увеличивают ее у РАНКЛ, что и объясняет их резорбтивное действие на костную систему.
Костное ремоделирование представляет собой взаимосвязанные процессы костного формирования и костной резорбции, которые четко регулируются и синхронизируются, как предполагается балансом между ОИГ и РАНКЛ. Например, преОБ больше экспрессируют РАНКЛ, и меньше ОИГ, это повышенное соотношение РАНКЛ\ОИГ ассоциируется со способностью поддерживать и формирование и активацию ОК. Известно исследование о трансген-ных мышах с повышенной экспрессией ОИГ разви-вается остеопертроз трубчатых костей, костей таза, позвонков, (причем выраженность процесса корре-лирует с уровнем ОИГ) и существенно снижено ко - личество ОК. Если добавить ОИГ в культуру клеток из ОБ и костного мозга, образование ОК блокируется. Отсутствие гена ОИГ у мышей приводило к раннему ОИ и переломам позвонков у взрослых особей, а также кальцификации аорты и почечных артерий. Таким образом, данные говорят о возможности ОИГ предотвращать костные аномалии, переломы и ОИ. В процессе костного ремоделирования участвуют огромное количество цитокинов и других белков, ведущую роль из которых играют костные морфогенные белки (из семейства TNF), которые отвечают за дифференцировку мезенхимальных клеток в ОБ, и таким образом запускают костное фор-мирование (Marshal Urist et al.) и остеокласт стимулирующий фактор (ОСФ-2), который экспрессируется на ранних стадиях и может дифференцироваться в ОБ,или хондроцит, таким образом, регулируя состав костной ткани. У мышей без гена ОСФ-2 отсутство-вали ОБ, поэтому они вскоре умирали после рождения. Если же рассматривать мышей с высокой экс-прессией ОСФ-2- выявляется выраженная остеопения, при которой идет повышенное формирование ОБ и резорбция ткани ОК одновременно. Повышение активности ОК происходит за счет активации ме-ханизма РАНК, его лиганда РАНКЛ, колониестимулирующего фактора (М-КСФ), матриксной метало- протеиназы -13 и угнетения экспрессии ОПГ.
М-КСФ и РАНК-Л являются необходимыми факторами для остеокластогенеза. Все клетки, входящие в состав атеросклеротической бляшки, включая эндотелиальные, гладкомышечные и мононуклеарные фагоциты, могут экспрессировать М-КСФ. М-КСФ стимулирует пролиферацию и поддерживает жизнеспособность макрофагов, как в культуре, так и in vivo. Индукция М-КСФ в атеросклеротической бляшке может напрямую стимулировать проли-ферацию мононуклеарных фагоцитов, способствуя дифференцировке части из них в ОИК. Несмотря на то, что для созревания ОК необходимы оба фактора: М-КСФ и РАНК-Л, отсутствие только М-КСФ является достаточным для резкого уменьшения количества ОК и развития остеопетроза. Таким образом, М-КСФ может иметь двойной эффект - запускать атерогенез и ингибировать кальцификацию.
Отсутствие РАНК также приводит к остеопетрозу. Предполагают, что РАНК является необходимым для ранней дифференцировки ОК. В связи с тем, что гемопоэтическая клетка РАНК -/- мышей не способна давать развитие ОК, в присутствии РАНК-Л и М-КСФ, было сделано предположение, что М-КСФ сам по себе не способен стимулировать дифферен- цировку и созревание клеток предшественников ОК. Однако, эффекты дефицита РАНК в артериальной стенке не изучены до конца. Тот факт, что дефицит ОИГ приводит к ОИ и парадоксальной кальци-фикации артерий, позволяет предположить, что ме-ханизмы, регулирующие созревание ОИК в артериях, отличны от таковых в скелетной костной ткани. Диабетическая нейропатия связана с обызвествлением артерий и снижением МПКТ. Однако, до настоящего времени механизмы этой связи не выяс-нены, хотя, предполагают, что оба процесса связаны с изменениями скорости кровотока, происходящими при симпатической денервации. Таким образом, гемодинамические изменения могут инициировать кальцификацию гладкомышечных клеток артерий, что приводит к снижению эластичности стенок сосудов. Механизм, благодаря которому увеличение перфузии костной ткани вызывает остеолиз, до сих пор не изучен. Однако, недавнее открытие системы ОПГ/РАНК-Л, позволило предположить, что эта же система может быть вовлечена в формирование остеопении, сопутствующей диабетической нейропатии, кальцификации гладкомышечных клеток сосудистой стенки при поражении коронарных сосудов, нарушений периферического кровообращения и диабетической нейроостеоартропатии. На основании того, что возникновению сосудистых заболеваний способствуют иммунные механизмы, вовлекающие активированные Т-клетки (источник РАНК-Л) была выдвинута гипотеза, что система ОПГ/РАНК-Л, может так-же являться основной цитокиновой системой регуляции биологической функции сосудов.
Simonet et al. обнаружили выраженную экс-прессию ОИГ в медии крупных артерий. В дальней-ших исследованиях in vitro была выявлена продукция ОИГ гладкомышечными клетками артерий и эн- дотелиоцитами. Результаты ранних исследований, in vivo на мышах, демонстрируют роль ОИГ в предотвращении сосудистых заболеваний. У этих животных с дефицитом ОИГ рано развивался ОИ и множе-ственные переломы, наблюдалась опасная для жизни гиперкальциемия, наряду с обызвествлением и анев-ризмами крупных артерий. Более того, развитие ОИ и обызвествления артерий полностью предотвращалось путем скрещивания ОИГ-дефицитных мышей с трансгенными по гену ОИГ мышами, которым в пре-натальном периоде был внедрен ген ОИГ. Таким об-разом, было доказано, что дефицит ОИГ является ключевым звеном в клинической манифестации этих двух заболеваний. Browner et al. в своем исследова-нии привели дальнейшие доказательства действия ОПГ, как модулятора сосудистой функции были по-лучены в эпидемиологическом исследовании 490 по-жилых женщин. Из данной проспективной когорты у женщин, имеющих СД, концентрации ОПГ в сы-воротке были на 30% выше, чем у женщин без СД. При этом, в группе с СД наблюдалась более высокая смертность от СС заболеваний. В подгруппе женщин с наиболее высокими концентрациями ОПГ в сыво-ротке относительный риск смерти от СС заболеваний возрастал более чем в 4 раза. Также проводились работы по определению концентрации ОПГ и РАНК-Л в сыворотке при других заболеваниях, повышающих риск развития СС патологии. Было показано, что концентрация ОПГ в сыворотке у мужчин с поражением коронарных артерий выше, чем у муж-чин, без заболеваний коронарных артерий. В том же исследовании было отмечено, что концентрация сывороточного ОПГ была выше у лиц, имеющих СД. После поправки на возраст, концентрация ОПГ кор - релировала с общей смертностью и смертностью от СС заболеваний.
Shoppet М. et al., исследовали группу из 522 мужчин, сопоставимых по возрасту. Полученные результаты свидетельствуют, что концентрация ОПГ в сыворотке зависела от наличия и тяжести ИБС, и возрастала у пациентов старшего возраста с сопут-ствующим СД. Предварительные результаты, полу-ченные теми же исследователями, позволяют предположить, что концентрации РАНК-Л в сыворотке были достоверно ниже, чем у пациентов с ИБС, но не коррелировали с тяжестью ИБС. Иммунореактив-ность ОПГ и РАНК-Л была выявлена в сосудистой стенке при ранних атеросклеротических изменениях, в то время как в сформированных очагах кальцификации экспрессия ОПГ обнаруживалась по кра-ям очагов, а экспрессия РАНК-Л обнаруживалась в местах отложения кальция. Важно отметить, что повышенный уровень ОПГ в сыворотке коррелировал с наличием и тяжестью поражения коронарных артерий. Shoppet М. et al. в своем исследовании показали, что, экспрессия ОПГ обнаруживалась в неоинтиме вокруг скопления пенистых клеток и очагов кальцификации. Примерно в 15% образцов атеросклеро-тических бляшек из каротидных артерий и обызвест-вленных сердечных клапанов обнаруживается каль-цификация. Связь между повышенными сывороточными концентрациями фактора, предположительно оказывающего протективное действие на сосуды, и высокая распространенность СС заболеваний оказалась неожиданной. Вероятное объяснение заключается в том, что увеличение сывороточных кон - центраций ОПГ отражает недостаточность компен-саторного защитного механизма, контролирующего иммунные процессы, способствующие обызвествле-нию артерий и атеросклерозу. Подобная интерпретация была представлена Уаnо еt аl., когда они обнаружили, что у женщин с ОП и повышенными уровнями маркеров костного ремоделирования в сыворотке наблюдались более высокие концентрации ОПГ, чем у контрольной группы женщин того же возраста без признаков ОП.
Кальцификация сосудов и ОП довольно часто сопутствуют друг другу, и имеют большое количество общих факторов риска (пожилой возраст, воспалительные заболевания, примененние глюкокорти- коидов, хроническая почечная недостаточность, не-достаток эстрогенов, СД). У пациентов с ОП чаще встречается обызвествление артерий. При проведении боковой поясничной рентгенографии позвоночника часто определяются плотные кальцифика- ты аорты, расположенные непосредственно напротив позвонков, где ОП наиболее выражен. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том что, частота ОП возрастает у людей с атеросклерозом, СС заболеваниями и кальцификацией аорты. Как правило, кальцификация при атеросклерозе про-исходит параллельно с дегенеративными изменениями костей у женщин в постменопаузальном периоде, в результате чего происходит отложение минералов в сосудах с одновременной потерей кальция в скелете. Показано, что травматические переломы сопро-вождаются заметным увеличением экспрессии ОПГ и РАНК-Л. Вещества, уменьшающие резорбцию кости ОК и, соответственно, снижающие потерю костной массы (бисфосфонаты, ОПГ), могут также пре-дотвращать обызвествление артерий у животных. РАНК-Л оказывает резорбтивный эффект на костную ткань, в то время как в гладкомышечных клетках артерий, он вызывает кальцификацию. Действие ОПГ - протективное (скорее всего компенсаторное) и в костной ткани, и в сосудистой стенке. Несмотря на антагонизм действия ОПГ и РАНК-Л, их экспрессия в тканях повышена при остеопении и кальцификации.
Таким образом, экспериментальные и клинические исследования свидетельствуют о том, что система ОПГ/РАНК-Л регулирует ремоделирование костной ткани и принимает участие в развитии патоло-гии сосудов. Терапевтические стратегии, направлен-ные на увеличение концентрации ОПГ в костной ткани и сосудистой стенке могут предотвращать возникновение ОП и кальцификацию артерий.
Показатели костного обмена.
С-терминальный телопептид, или b-cross-laps-- это продукт деградации коллагена 1 типа, который составляет более 90% органического матрикса кости. В норме малые фрагменты коллагена, образующиеся при его деградации, поступают в кровь и выводятся почками с мочой. Их концентрация носит циркадный ритм: максимальные значения наблюдаются в полночь. При остеопорозе скорость деградации кол-лагена 1 типа возрастает, соответственно, увеличивается содержание его фрагментов в сыворотке. Входящая в состав С-терминальных телопептидов альфа- аспарагиновая кислота конвертируется в бета-форму (b-СTx, b-CrossLaps). Данные изомеризованные телопептиды являются специфичными продуктами деградации коллагена 1 типа, уровень которых возрас-тает у пациентов с повышенной костной резорбцией. Они специфичны только для костной ткани. Их определение в крови имеет важное преимущество, так как они не подвергаются дальнейшему катабо-лизму (Marks V. et al., 2002). Определение этого тело- пептида используют при диагностике и контроле за эффективностью терапии остеопороза, ревматоидно-го артрита, обменных остеопатиях. На фоне терапии, направленной на ингибирование костной резорбции, уровень b-CrossLaps в сыворотке крови постепенно возвращается к норме (не ранее, чем через несколько недель). Следует учитывать, что различные клиниче-ские ситуации, затрагивающие уровень костной резорбции (состояние гиперпаратиреоидизма, гипертиреоидизма), могут влиять на результаты исследования (Okabe R. et al., 2004).
Остеокальцин (Osteocalcin, GLA protein)— основной неколлагеновый белок кости, включённый в связывание кальция и гидроксиапатитов. Син-тезируется остеобластами и одонтобластами, состоит из 49 аминокислот. Молекулярный вес при-близительно 5800D. Содержит три остатка гамма- карбоксиглютаминовой кислоты. Остеокальцин - чувствительный маркёр метаболизма костной ткани. Его концентрация в крови отражает метаболическую активность остеобластов костной ткани, поскольку остеокальцин крови - результат нового синтеза, а не освобождения его при резорбции кости. Предполагается участие остеокальцина в регуляции процесса резорбции. При высоких уровнях остеокальцина высока и резорбция кости. Это показатель уровня костного метаболизма в целом, а также возможный про-гностический индикатор усиления заболевания костей. Остеокальцин является витамин К зависимым белком.
Кроме того, прямое влияние на синтез остео-кальцина оказывают кальцийрегулирующие гормоны - кальцитонин, паратиреоидный гормон, витамин Д, а также другие регуляторные факторы, влияющие на активность остеобластов. Более 90% синтезируемого остеобластами остеокальцина у молодых и около 70% у взрослых людей включается в костный матрикс, а остальная часть попадает в кровоток. Эта доля остеокальцина может меняться в зависимости от характера метаболических нарушений в кости. Выводится остеокальцин из кровотока почками (по-средством клубочковой фильтрации и деградации в почечных канальцах), поэтому его уровень в крови зависит от функционального состояния почек. Уро вень остеокальцина в крови подвержен большим су-точным колебаниям.
Lumacci F. et al. выявили, что, несмотря на вза-имосвязь СД 2 типа и остеопении, определенной по рентгенденситометрии, показатели остеокальцин\ костный изофермент ЩФ были значительно ниже в сравнении со здоровой группой, и их показатели не коррелировали с минеральной плотностью костной ткани (МПКТ). Это заставляет думать о них, как о недостоверных критериях костной резорбции при сахарном диабете. Kanazawa I. et al. в дальнейшем выявлили отрицательную корреляцию остеокальцина и костного изофермента ЩФ с гликированным гемоглобином, при положительной корреляции с инсули-ноподобным фактором роста-1, при этом МПКТ исследованных пациентов не имела четкой связи с маркерами костеобразования, что позволяет определять из в качестве предикторов костных переломов.
Прямые и косвенные продукты активности ОБ, такие как щелочная фосфатаза, остеокальцин, кар- бокиси- и аминоконцевые телопептиды 1-го типа яв-ляются биохимическими показателями костеобра-зования, отражающие различные их функции. При этом, для выявления костной резорбции, необходимо рассмотреть различные фрагменты коллагена 1 го типа, а также неколлагеновые белки (сиалопротеин и костная кислая фосфатаза), попадающие в кровоток из зоны разорбции костного матрикса. Эти маркеры возможно определить в моче или сыворотке крови. Маркерами вялвяются: N-телопептид с пиридиновой сшивкой, С-телопептид, пиридиновые сшивки коллагена (пиридинолин, дезокрипиридинолин, гидроскипролин, галактозил- гидроксилизин, костный сиалопротеин, татрат-резистентная кислая фос-фатаза). К сожалению, данные о специфичности того или иного маркера, определяемого в различных диагностических целях у лиц с СД, требуют уточнения. Вместе с тем, известно, что показатели костной резорбции в крови появляются через 1-3 месяца, тогда как маркеры костеобразования через 6-9 месяцев, что свидетельствует о них, как информативных критериях при системных проявлениях остеопении, в том числе и у лиц с ДОАП, при этом, методы количественной оценки минеральной плотности костной ткани (денситометрия) фиксируют эти изменения гораздо позже (Boulton A.J. et al., 2000).
R.Bem et al., изучая скорость кровотока на по-раженной конечности, МПКТ в области поражения стопы, состояние коллатерального кровотока, а также такие биохимические маркеры как С-телопептид коллагена типа 1, костноспецифический изофермент щелочной фосфатазы, выявили корреляцию между этими показателями и данными костного скани-рования. Ученые предлагают рассматривать костное сканирование не только для топической диагностики поражения ДОАП, но также для контроля в динамике заболевания, наряду с биохимическими показателями костного обмена (R.Bem et al. DFSG. 2009). В ожидании новых данных о молекулярных и клеточ-ных механизмах костного ремоделирования РАНКЛ\ ОПГ, в частности о регуляции резорбтивной функции ОК, можно уже предположить, что результаты многих исследователей на сегодняшний день могут стать основой для определения новых методов лечения на основе патогенетических механизмов костного ремоделирования.
продолжение в следующем номере...
15.10.2010 Notice: Trying to access array offset on value of type null in /home/med-practic.com/public_html/classes/function.php on line 919
Читайте также
САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ
-
Нормы роста и веса детей – данные ВОЗ
-
Empowerment over charity: How surgeons turned Armenia’s tragedy into an opportunity
- Vitrectomy with removal of the posterior hyaloid membrane with perfluorooctane usage in chronic diabetic macular edema
- Выбор реконструкции пищеварительного тракта pосле гастрэктомии (oбзор литературы)
-
Зеленые выделения из влагалища: причины и лечение
-
Nobel Prize Awarded for Research About Temperature and Touch
-
Гломус-опухоли пальцев. Описание случая
-
Patient Experience: Theory and Practice
- Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей
-
7th Euro-Caucasian Congress of Cardiology kicks off in Yerevan
-
Насморк с кровью: причины симптома и способы лечения
- Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности пищеварительной системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы у детей
- Сравнительная характеристика параметров функции внешнего дыхания (обзор литературы)
- Современные представления о норме и патологических отклонениях размеров восходящей аорты при приобретенных пороках сердца
- Анатомо-физиологические особенности детей
- Анатомо-физиологические особенности костно-мышечной системы у детей
-
Что можно и что нельзя делать после удаления аппендицита
- Паллиативная химиотерапия рака: основные понятия и особенности (oбзор литературы)
-
Увеличенные яичники: симптомы, причины и лечение
-
Как снизить риск инсульта. erebunimed.com
-
Новейшие достижения онкологии в МЦ «Наири»: интервью с Артемом Степаняном. nairimed.com
-
О чем говорит головная боль за ухом? Причины, симптомы и лечение
-
Характер мужчины проявляется в выборе позы для секса
-
Армянская ассоциация медицинского туризма (ААМТ)
-
Желтые выделения из влагалища: причины и лечение
-
Рвота у ребенка без температуры: возможные причины
- Применение летрозола для стимуляции овуляции
- Применение противоспаечных средств в профилактике спаечной болезни живота (oбзор литературы)
- Врожденные аномалии и пороки развития
-
КАТИОНОРМ – представитель нового поколения искусственных слез для симптоматической терапии синдрома “сухого глаза”
-
Как избавиться от лямблий — 25 эффективных рецептов народной медицины
-
Арам Бадалян: Родинку трогать нельзя?
-
Компресс при ангине: будет ли полезным прогревание горла?
-
Вздутие живота при месячных: 7 способов справиться с неприятным ощущением
-
Лечение марганцовкой
- Ахиллопластика в детской ортопедии (обзор литературы)
-
Онкология является самой быстроразвивающейся отраслью медицины: интервью с Левоном Бадаляном
- Некоторые новые подходы к системной терапии метипредом больных ревматоидным артритом













Научная медицина
Болезни
Традиционная медицина
Здоровый образ жизни
Косметология
Медицинское право
Алгоритмы, тесты
Цифры, факты, случаи
Историческая хроника
Афоризмы
Карьерная лестница
Дети
Женщина
Мужчина
Рейтинговая система