Диссертация (1173257), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Международное общество по клиническойденситометрии в 2007 г. предложило выделять два показателя: Т-критерий –соответствуетразницемеждукостноймассойданногопациентаисреднетеоретическим пиком здорового человека к 30-35 годам, Z-критерий –представляет собой разницу между минерализацией костей данного пациента исреднетеоретической нормой для того жерекомендациямВОЗ,используютсявозраста [39, 86].
Согласностандартныеотклонения(SD)отнормативных показателей пиковой костной массы здоровых женщин. Величина(SD) до 1 расценивается как норма, от -1 до -2,5 SD – остеопения, ниже -2,5 SD –остеопороз [39, 86]. В возрасте до 50 лет у женщин используется Z- критерий, приэтом уровень минеральной плотности костной ткани считается ниже ожидаемогодля соответствующего возраста, если Z-критерий составляет -2,0 и ниже [41].Начиная с 50-летнего возраста рекомендуется использовать Т-критерий.Методы «костной денситометрии» позволяют судить об основныхпараметрах прочности костной ткани, однако они не позволяют оцениватьсостояние костного метаболизма [39, 86, 114, 140].
Ремоделирование – этоестественныйпроцессподдержанияпрочностикости,заживлениямикропереломов и регуляции гомеостаза кальция, по оценкам разных авторов,этот процесс затрагивает от 2-10% костной массы в год. В норме количествовновь образованной костной ткани соответствует количеству разрушенной.Заболевания скелета ассоциированы с нарушениями процессов ремоделирования,30что сопровождается возникновением изменений на биохимическом уровне[39, 86, 97, 140].В результате жизнедеятельности остеобластов в системный кровотокпоступает большое количество белков, цитокинов, ферментов, факторов роста идр.
Концентрация этих продуктов отражает скорость и направленность процессовформирования и разрушения костной ткани [17, 39, 49, 60, 86, 114]. Маркёрамиостеообразования являются: остеокальцин, карбокси- и аминотерминальныепропептиды проколлагена типа I (P1CP, P1NP), общая щелочная фосфатаза и еёкостный изофермент (bALP) [86, 115, 140]. В процессе разрушения костной тканиостеокластами выделяются в кровь продукты деградации, к которым относятсяокси- и дезоксипиридинолины (PYR, DPYR), оксипролин (OHPr) и кальций вмоче, N- и С-телопептиды молекул коллагена I типа, связанные поперечнымисшивками (NTX, CTX), тартратрезистентная кислая фосфатаза (TRACP) [29, 39,60, 86, 114].Климова Ж.А. с соавт. доказали (2014), что по уровню биохимическихмаркеров можно выявить риск развития ранних низкотравматических переломовнезависимо от состояния исходной костной массы пациентов [39].
Это связано с тем,что хрупкость кости зависит не только от минеральной плотности костной ткани, ноиотнарушениямикроархитектоники,состояниекоторойоцениваетсябиохимическими маркерами костной резорбции [39, 60, 86, 109, 140, 154].Исследователи показали, что у женщин в постменопаузальном периоде происходитизменение направленности костного обмена, при этом высокие базовые уровнимаркёров формирования и резорбции ассоциированы с выраженными потерямиминеральной плотности тел позвонков и/или шейки бедра [86, 40, 86, 88, 103, 137,154].
Было также показано, что маркёры костного обмена (NTX, CTX, ОС, bALP иP1NP) у постменопаузальных женщин – предикторы переломов тел позвонков ипереломов бедра [17, 60, 86, 93, 140]. Установлено, повышение маркеров резорбции(чаще CTX) или маркёров формирования (bALP) у пациентов со сниженнойминеральной плотностью костной ткани и/или предшествующими переломамиассоциируются с увеличением риска возникновения переломов в 2–2,5 раза [60, 109].31Таким образом, использование лабораторных показателей костного обменапозволяет мониторировать терапию остеопороза, а также могут дать ценнуюинформацию в отношении риска переломов задолго до соответствующихизменений минеральной плотности костной ткани по рентгенологическимпоказателям (не менее чем через 12 мес.) [17, 20, 60, 76, 86, 106, 109, 137, 161].1.6.
Факторы, определяющие характер костного метаболизмаСкелет, как совокупность костей всего организма, выполняет две функции:защитную и опорную. Костная ткань – динамическая структура, участвующая вгомеостазе микроэлементов, а также является резервуаром для многих факторовроста и цитокинов, которые секретируются в кровь и участвуют в метаболическихпроцессах [49]. Ее физиологические свойства претерпевают изменения взависимости от условий питания, возраста, мышечной деятельности, состояниядругих органов и систем, наличия сопутствующей патологии. Это происходит засчет постоянно протекающих процессов: разрушения старой и построение новойкости (ремоделирование).По структурной организации различают два вида костной ткани:грубоволокнистую и пластинчатую.
Грубоволокнистая – незрелая ткань,формируетсявходеэмбриогенеза.Большаяеечастьприсутствуетвразвивающемся организме, превращаясь затем в зрелую. У взрослого человекагрубоволокнистая костная ткань присутствует в местах репарации переломов,отражая интенсивность обменных процессов в ней [60, 61, 75, 91]. Пластинчатаякость – зрелая ткань, ее образуют костные пластинки, называемые остеонами.Остеобласты обеспечивают послойное образование этой ткани.
Таким образом,коллагеновые волокна одного слоя расположены почти перпендикулярно кволокнам соседних слоев, чем достигается прочность пластинчатой кости. Из этойткани построено компактное и губчатое вещество всех костей [60, 90, 91]. Скелетпредставлен компактным веществом на 80% и на 20% – губчатым. Компактнаякость представлена костными пластинами, которые образуют три слоя:32наружный, средний и внутренний. Все уровни имеют цилиндрическое строение,пронизаны кровеносными сосудами.
В позвонках губчатая кость преобладает надкомпактной (соотношение 75:25); в головке бедренной кости соотношение равное(50:50); в диафизе лучевой кости превалирует компактное вещество (95:5) [20,91].Губчатоевеществопостроеноизячеистыхпространств,трабекул,обеспечивая большую площадь поверхности для обменных процессов, а такжепридавая механическую прочность.
При этом самые мощные трабекулырасполагаются в зонах больших нагрузок. В губчатой кости тела позвонка ониориентированы в двух плоскостях – горизонтальной и вертикальной [60, 91].Клеточный состав костной ткани представлен пятью видами клеток:остеопрогениторными(предшественникиостеобластов),остеобластами,остеоцитами, выстилающими клетками и остеокластами [49, 60, 75, 90, 118].Мезенхимальнаястволоваяклеткавначаледифференцируетсявостеопрогениторную, затем в преостеобласт, который превращается в зрелыйостеобласт [61, 72, 102].
Направление вектора дифференциации определяетсядействием транскрипционных факторов. Wnt-гликопротеины взаимодействуют срецептором мембраны мезенхимальной стволовой клетки, генерируя Wnt-сигнал,запускающий синтез транскрипционных факторов, которые способствуют конечнойдифференцировке остеобластов [11, 60, 61, 103]. В настоящее время известно, чтогеном человека содержит 19 Wnt-генов, которые ответственны за полярность,детерминацию, миграцию клетки.Костные морфогенные белки являются другим механизмом, способствующимдифференцировкемезенхимальномстволовойклеткивостеобласт.Идентифицировано примерно около 20 костных морфогенных белков [60, 118],участвующие в апоптозе, клеточной пролиферации, дифференциации и морфогенезе[20, 61]. Кроме того, они обеспечивают поступление мезенхимальных стволовыхклеток в очаги ускоренного костеобразования [60, 90, 118].Зрелые остеобласты дальше не подвергаются делению: часть этих клетокпревращается в звездчатые клетки – остеоциты, а другая часть перестаетсинтезировать компоненты костного матрикса и образует покрывающие клетки.33Остеоциты передают химический и механический сигналы остеобластам,покровным клеткам и остеокластам, с целью запуска процессов ремоделированиякостной ткани как в физиологических условиях, так и при патологии [20, 60, 90].Покрывающие клетки выполняют роль биологического барьера, регулируяобменные процессы между экстрацеллюлярной жидкостью и клетками костногомозга; передают механический сигнал остеокластам [20, 76].
В отличие отостеобластов, остеокласты происходят из костного мозга. Самой ранней клеткой,котораяможетбытьидентифицирована,являетсягранулоцит-макрофаг-колониеформирующая единица (ГМ-КФЕ). Эта клетка плюрипотентна, дает началоне только остеокластам, но и моноцитам, нейтрофилам и др. [20, 60, 61, 90]. Зрелыйостеокласт представляет собой многоядерную клетку, но при заболеваниях,связанных с усилением резорбции кости, она приобретает гигантские размеры исодержит более 100 ядер. Разрушение костной ткани остеокластами осуществляетсяза счет, во-первых, плотного прикрепления к поверхности кости.
Во-вторых,клеточная мембрана, обращенная к кости имеет гофрированную структуру,увеличивая площадь резорбции. В третьих, остеокласты продуцируют в областьраспада ионы водорода и протеолитические ферменты, а продукты метаболизмаэвакуируются в окружающее пространство [20, 103].Остеобластысинтезируютбелкииколлагеновыеволокна,образуяорганический костный матрикс, называемый остеоидом [60, 61, 75]. Белкиплазменного происхождения (неколлагеновые) связывают кальций, способствуяпроцессам минерализации остеоида.