В филогенетическом аспекте кость является самой молодой тканью. Она до сих пор находится в периоде адаптации к существованию в условиях гравитации. Кроме того, скелет человека подвержен воздействию такого фактора, как прямохождение, а в последние столетия претерпевает изменения, связанные с гипокинезией и различными вынужденными положениями.
В морфофункциональном отношении кость является одной из наиболее сложных и биологически активных тканей. По многим показателям она превосходит другие системы организма и является наиболее массивной, многофункциональной, обладает высокой метаболической и репаративной активностью. Костная ткань в разных участках на 20–25 % состоит из органического матрикса. Около 60–65 % массы сухого деминерализованного матрикса приходится на коллаген и 17–18 % на неколлагеновые белки, по своей структуре, являющиеся гликопротеинами. В состав стромы костного мозга входят недифференцированные стволовые мезенхимальные клетки – ретикулярные, соединительнотканные, эндостальные фибробластоподобные, эндотелиальные клетки, адипоциты, дифференцированные костные клетки (остеобласты, остеокласты, остеоциты), межклеточное вещество, клетки эндоста и периоста, костный мозг, сосудистые, лимфатические и нервные образования, интимно связанные с окружающими мягкими тканями [13, 28, 36, 52].
В костной ткани постоянно протекают два противоположно направленных процесса – резорбция и новообразование. Соотношение этих процессов зависит от различных факторов, в том числе от физических нагрузок на кость и возраста. Считается, что остеогенез происходит за счет клеток эндоста, периоста и костного мозга. Процесс физиологического ремоделирования губчатой костной ткани проходит несколько фаз, в каждую из которых ведущую роль выполняют те или иные клетки. Первоначально участок костной ткани, подлежащий резорбции, «помечается» остеоцитами при помощи специфических цитокинов (активация), разрушается протективный слой на костном матриксе. К оголенной поверхности кости мигрируют предшественники остеокластов и сливаются в многоядерную структуру – симпласт – зрелый остеокласт. Затем остеокласт деминерализует костный матрикс (резорбция), уступает место макрофагам, которые завершают разрушение органической матрицы межклеточного вещества кости и подготавливают поверхность к адгезии остеобластов (реверсия). На последнем этапе в зону разрушения прибывают предшественники, дифференцирующиеся в остеобласты, они синтезируют и минерализуют матрикс в соответствии с новыми условиями статической и динамической нагрузки на кость (формирование) [9, 14, 19, 45].
Регуляция остеогенеза имеет три уровня: локальный (местный), системный и генетический. Это обстоятельство в конечном итоге обеспечивает высокий уровень метаболизма костной ткани.
Локальную регуляцию осуществляет микроокружение посредством различных цитокинов, большим количеством факторов роста, рядом полипептидов, ферментов, межклеточных контактов.
Системная нейроэндокринная регуляция осуществляется гормонами и веществами с гормоноподобным действием. Наиболее изученными являются паратиреоидный гормон, половые гормоны, метаболиты вит. D, кальцитонин, глюкокортикоиды, тиреоидные гормоны [9, 52]. Морфофункциональная связь остеогенеза и кровообращения осуществляются не только анатомически, но и тесно функционально. Это подтверждено многочисленными исследованиями связей внутрикостной и внекостной системы артериального, венозного, лимфатического русла, нервной регуляции с остеорецепцией.
Красный костный мозг является депо крови, органом кроветворения, высокочувствительной рефлексогенной зоной, центральным звеном иммунной системы. Красный костный мозг – это источник практически неистощаемого пула мезенхимальных стволовых фибробластоподобных клеток – предшественников остеобластов, способных не только потенцировать остеогенез, но и строить кроветворное микроокружение и регулировать собственно кроветворение [49].
Нарушение процесса остеогенеза приводит к патологии. Исследования В.М. Чепоя (1978) с применением радиоактивного пирофосфата технеция показали, что при межпозвонковом остеохондрозе в телах позвонков отмечается значительное ослабление фибробластических процессов и усиление остеокластических изменений. Кость становится разреженной и хрупкой, как в старческом возрасте, т.е. развивается остеопороз. По мнению McMahon et al. (2002) дефицит в остеогенезе карбоангидразы-2 приводит к появлению симптомов остеосклероза.
По данным С.В. Либенсона (1989) при гипокинезии происходят существенные изменения в системе регуляции остеогенеза, выражающиеся в гипокальцемии, увеличении содержания паратгормина и кальцитонина в крови, гиперэкскреции с мочой минеральных и органических компонентов, участвующих в остеогенезе. Подобные же изменения автор наблюдал и при хроническом болевом синдроме.
Репаративная регенерация – это восстановление ткани после повреждения. Механизмы физиологической и репаративной регенерации костной ткани качественно едины, осуществляются на основе общих закономерностей. Репаративная регенерация – есть в той или иной мере усиленная физиологическая [34]. Одними из индукторов репаративной регенерации костной ткани и усиления метаболизма являются ее травматическое повреждение [10, 34], а также метод аутотрансплантации красного костного мозга, как источника мезенхимальных стволовых клеток – предшественников фибробластов.
Многие исследователи указывают на возможность локально возбуждать репаративную регенерацию костной ткани, тем самым изменять ее метаболизм, методом остеотомии, трепанации, туннелизации или перфорации в необходимых участках кости. Локализованная и дозированная альтерация костной ткани применяется, как средство терапевтического воздействия и приводит к купированию дегенеративно-дистрофических нарушений. Лечебный эффект проявляется местно в зоне стимуляции и регионарно в сегментарных областях за счет интенсификации гемоциркуляции [10, 32, 34].
Микротравматическое повреждение костной ткани приводит к возникновению остеоиндуктивного сигнала, который осуществляется морфогенетическим белком-2, при этом, как в костной ткани, так и в кровеносной системе, происходит стремительная активация ростовых факторов (инсулиноподобного фактора роста, фактора роста фибробластов, колониестимулирующего фактора, фактора некроза опухоли-α и т.д.) [6].
Индуцированный фактор некроза опухоли человека (hTNF)-α стимулирует образование одноядерных преостеокластоподобных клеток (POCs), увеличивает число мРНК рецепторов кальцитонина (CTR) в POCs, формирует образование колонийстимулирующего фактора макрофагов (M-CSF) и экспрессирует образование мРНК активатора ядерного фактора Каппа В лиганда (RANKL). Совместное влияние стволовых клеток красного костного мозга и hTNF-α с растворимым RANKL увеличивают образование многоядерных остеокластоподобных клеток (MNC-s) из макрофагов, осуществляя лизис и резорбцию перелома. RANKL не только участвует в сигнальной трансдукции преостеокластов и остеокластов, но и в резорбтивной функции и выживании зрелых остеокластов [50]. Сигнальные механизмы RANKL распространяются и на активируемые митогенами протеинкиназы – нейроэндокринный уровень регуляции [50]. HTNF-α, простагландин Е2 (PGE2), паратгормон (PNG), 1, 25 (ОН) 2 витамин D3 индуцируют образование интерлейкина 11 (IL-11), интерлейкина 11R (IL-11R) и гликопротеина (gp 130) остеобластами за счет мРНК.
Основной фактор роста фибробластов (bFGF) увеличивает в ККМ количество остеобластов и стимулирует образование белкового матрикса, ускоряя минерализацию и снижая уровень свободного фосфата.
При повреждении кости в красном костном мозге, так же экспрессируется мРНК фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) с рецепторами. Ангиобласты способствуют окружению поврежденной зоны капиллярами. Действие механического повреждения может быть потенцировано введением аутологичных стволовых клеток костного мозга [36].
Особый интерес вызывают работы о применении внутрикостной трансплантации аллогенного костного мозга для лечения экспериментального сенильного остеопороза. В этом случае остеоиндуктивный сигнал осуществляется морфогенетическим белком-2 и макрофагами [25, 50]. Аденозинтрифосфат (АТФ) так же участвует в передаче сигналов факторов роста ККМ за счет повышения активности протеинкиназ. Таким образом, существенно усиливается метаболическая активность костной ткани.
Читайте также: Aurora slate le ткань
Янковский Г.А. (1982) привел результаты лечения 135 больных пояснично-крестцовым радикулитом методом введения 1 мл изотонического раствора натрия хлорида в остистые отростки нижних поясничных позвонков. У 122 пациентов автор отметил значительный регресс неврологической симптоматики и в течение последующих 2-х лет у этих больных поясничные боли не отмечались. При рентгенденситометрии у данных пациентов было выявлено увеличении плотности костной ткани. Автор сделал вывод, что внутрикостная пункция остистого отростка вследствие общности кровообращения обуславливает улучшение трофики тела позвонка и, соответственно, межпозвонкового диска.
При гистологическом исследовании костной ткани И.Н. Атясовым (2000) после проведения внутрикостного введения 10 мл различных жидкостей или крови в 1 сутки определялось разрушение костных трабекул, повреждение стромы и паренхимы костномозговой ткани, нарушение кровообращения в очаге деструкции, что являлось следствием механического повреждения в момент внедрения иглы в кость.
Через 3 суток на месте внутрикостного вливания 10 мл жидкости наблюдалось разрастание нежноволокнистой ткани и гиперплазия эндостальных элементов в виде окружения близлежащих к очагу деструкции костных трабекул остеобластами, а в некоторых опытах (после внутрикостного введения лекарственных жидкостей вместе с аутологичным костным мозгом) – уже было видно образование и разрастание остеоидных балочек.
Через 5 суток разросшаяся нежноволокнистая ткань почти полностью замещала очаг кровоизлияний, определялась резко выраженная гиперплазия соединительнотканных и эндостальных элементов в виде разрастания множества остеоидных балочек и напластования остеоидных масс на окружающие зрелые костные балки.
По истечении 7 суток в месте введения жидкости определялась нежно-волокнистая ткань, полностью замещающая очаг кровоизлияний.
Через 15 суток в нежно-волокнистой соединительной ткани определялись скопления лимфоидных и жировых клеток, множество зрелых костных балок с явлениями активной перестройки с помощью остеобластов и остеокластов.
На 18–20 сутки определялись участки фиброза.
В последующие 30–60 суток в месте введения иглы в кость отмечалась разросшаяся фибринозная ткань неравномерной плотности, окруженная костными балками, находящимися в стадии дальнейшей перестройки.
К 60 суткам костная и костномозговая ткани полностью восстанавливали свою клеточную структуру [2, 3].
Костная ткань – это главное депо минеральных солей в организме, по своей химической структуре представляет собой кристаллы гидроксиапатита, поэтому обладает физическими свойствами пьезоэлектрика. При одноостных сжатиях, изгибах или кручениях постоянно изменяется пьезоэлектрический потенциал как всей кости, так и отдельных ее составляющих элементов. В основополагающих работах Фукады и Ясуды (1957) было показано, что поляризация линейно связана с механическим напряжением и деформацией. В состоянии покоя на поверхности кости нет связанных поляризационных зарядов, вызванных собственными механическими напряжениями, т.к. они компенсируются ионами электролита. Механическая деформация кости определенным образом изменяет пьезоэлектрические потенциалы.
Так, на вогнутой поверхности образуется отрицательный, а на выпуклой – положительный заряд. Сочетание положительных и отрицательных потенциалов так же существенно влияет на процессы активации остеокластов, остеобластов и других клеток кости и костного мозга, на движение ионов и заряженных молекул по кровеносным сосудам.
На вогнутой поверхности стимулируется костеобразование, а на выпуклой – резорбция кости. Кроме того, кровотоком создается электрохимический потенциал. Совокупность электропотенциалов распределена в кости таким образом, что венулы заряжены преимущественно положительно, что, по-видимому, является биологически оправданным механизмом предотвращения зарастания костных каналов, в которых они проходят.
Однако при недостаточных механических нагрузках на кость, незначительном внутрикостном кровотоке, венозном застое изменяется соотношение разнополярных потенциалов. Положительный заряд венул уменьшается или превращается в отрицательный. Это способствует костеобразованию в месте их выхода. Уменьшается диаметр отверстия, в котором проходит венула, что ограничивает возможности резервного оттока, усиливает отек, замедляет отток крови от кости. Таким образом, замыкается патологический круг.
Остеотропные минералы: роль в восстановлении и поддержании костной ткани. Интервью с клиническим фармакологом высшей категории О.А. Громовой
*Пятилетний импакт фактор РИНЦ за 2020 г.
В интервью с профессором О.А. Громовой освещены вопросы лечения и профилактики остеопороза
Для цитирования. Остеотропные минералы: роль в восстановлении и поддержании костной ткани. Интервью с О.А. Громовой // РМЖ. 2015. No 25. С. 1496–1498.
– Ольга Алексеевна, чем объясняется постоянно возрастающий интерес к процессам фосфорно-кальциевого обмена и эффектам витамина D в организме?
– Общепризнанно, что адекватная обеспеченность организма кальцием, фосфором и витамином D является важным условием целостности костной ткани. Однако терапия кальцием и витамином D не всегда успешна, так как не компенсирует всех нутрициальных потребностей костной ткани. Терапия с использованием только препаратов кальция малоэффективна, что и обусловливает постоянно возрастающий интерес к процессам фосфорно-кальциевого обмена.
Для поддержания структуры костной ткани также необходимы витамины A, C, D, E, K и микроэлементы медь, марганец, цинк, стронций, магний, железо и бор. Дефицит этих микронутриентов замедляет набор костной массы в детстве и подростковом возрасте, поддержание и восстановление костной массы во взрослом возрасте и способствует ускоренной потере костной массы в пожилом возрасте.
Кроме того, состояние фосфорно-кальциевого обмена важно еще и потому, что поддержание структуры костей является хотя и основной, но далеко не единственной физиологической ролью кальция. Дело в том, что среди 23 500 белков протеома человека, функции 2145 белков (9%!) в той или иной мере зависят от уровней кальция. Внекостные физиологические эффекты воздействия гипокальциемии на организм человека обусловлены нарушениями активности этих белков, необходимых для формирования структуры соединительной ткани, регуляции процессов воспаления, синтеза нейромедиаторов, передачи сигналов по нервным окончаниям, переработки углеводов и липидов, гомеостаза крови, поддержания артериального давления. Показано, что глубокий дефицит кальция способствует формированию глюкозотолерантности, гиперпаратиреоза и гипертонии уже в течение 2–3 недель. Все эти эффекты кальция и обусловливают чрезвычайный исследовательский интерес: по данной тематике к концу 2015 года во всем мире было опубликовано более 500 000 статей в реферируемых научных журналах.
Что касается эффектов витамина D в организме, то этот вопрос также активно исследуется. Обеспеченность витамином D имеет важное значение для поддержания здоровья организма в любом возрасте. Помимо важных ролей, которые витамин D играет в фосфорно-кальциевом обмене, воздействие этого витамина на организм связано с комплексом иммуномодулирующих, нейропротекторных, противоопухолевых свойств, поддержанием баланса между жировой и мышечной тканями, поддержанием стабильности генома, эпигенетическим наследованием, энергетическим метаболизмом всех типов клеток.
– Расскажите, пожалуйста, об основных причинах развития остеопороза.
– Остеопороз является одной из современных «болезней цивилизации», связанных с повсеместно распространенными изменениями в структуре питания, гиподинамией, хроническим стрессом, нарастающим грузом вредных привычек (курение, алкоголь), ухудшением экологической обстановки (особенно в мегаполисах). Эти факторы приводят к нарушениям усвоения нутриентов, которые необходимы для построения костной ткани (не только кальция, но и магния, цинка, меди, бора и других). Например, гиподинамия снижает усвоение кальция и магния в кости почти в 2 раза, пересоленная пища способствует выведению магния, избыток углеводов в питании (прежде всего в виде рафинированного сахара) резко увеличивает потери магния, кальция, меди и цинка костной тканью. Употребление высокоградусного алкоголя (водка, ром и тому подобное) способствует резкому снижению абсорбции практически всех эссенциальных микронутриентов, а высокое содержание фосфорной кислоты в некоторых популярных газированных напитках напрямую приводит к резорбции кости. Пищевые красители, стабилизаторы и другие искусственные добавки также деформируют минеральный обмен.
Читайте также: Пинетки из ткани теплые
– Какие лабораторные и инструментальные методы используются для диагностики остеопороза?
– Важно определять минеральную плотность кости (МПК), оценивать Т-критерий. Нормальными показателями МПК считаются показатели Т-критерия от +2,5 до −1. Значения Т-критерия от −1 до −2,5 стандартного отклонения соответствуют остеопении, −2,5 стандартного отклонения и ниже – остеопорозу. О тяжелом остеопорозе свидетельствуют −2,5 стандартного отклонения и ниже и наличие в анамнезе одного и более переломов.
Положительная динамика устанавливается при выявлении прироста МПК более чем 2–3% за год при отсутствии новых переломов.
Стабильным можно считать состояние, когда нет новых переломов костей, не выявляется прирост МПК или ее снижение (±2%).
Прогрессирование остеопороза (отрицательная динамика) определяется при возникновении новых переломов за период лечения и/или при снижении МПК более чем на 3% за год.
На обычной рентгенограмме важным признаком остеопоротических изменений является особая геометрия проксимального отдела бедренной кости – он имеет больший шеечно-диафизарный угол, более длинную ось шейки бедра.
Важно определить в крови уровень паратгормона (ПТГ) – одного из основных регуляторов кальциевого обмена в организме (диапазон нормы очень широкий – 0,127–530 пмоль/л). Следует помнить, что ПТГ характеризуется циркадным ритмом с максимальными значениями в 14–16 часов и снижением до базального уровня в 8 часов. Необходимо определить и уровень остеокальцина, особенно для диагностики менопаузального остеопороза. Норма для женщин старше 50 лет составляет 14–46 нг/мл. При остеопорозе этот показатель повышается. Для оценки степени разрушения сшивок коллагена используют тест на дезоксипиридинолин в моче. Диапазон нормы составляет 7–2400 нмоль/л. Поскольку конечный результат мочи выдается в пересчете на 1 ммоль креатинина мочи, предел указания точных цифровых значений расчетного показателя может варьировать в зависимости от уровня креатинина в пробе. Если у пациента клиренс креатинина менее 65 мл/мин, а клубочковая фильтрация менее 29 мл/мин/1,73 м2, это очень важные для врача данные, свидетельствующие в пользу диагноза остеопороза.
Следует оценить в крови уровни кальция (общий кальций в крови: до 60 лет норма – 2,1–2,55 ммоль/л, старше 60 лет – 2,2–2,55 ммоль/л), фосфора (для женщин старше 60 лет норма – 0,90–1,32 ммоль/л, мужчин старше 60 лет – 0,74–1,2 ммоль/л, магния (при этом в пользу повышения риска диагноза «остеопороз» свидетельствуют значения магния в плазме крови менее 0,82 ммоль/л (норма – 0,81–1,26 ммоль/л), а в эритроцитах – менее 1,65 ммоль/л (норма – 1,65–2,65 ммоль/л).
Очень важно оценить уровень фолатов и гомоцистеина в плазме крови. Если уровень фолатов понижен (норма – 5,3–14,4 нг/мл), а гомоцистеин выше 15 мкмоль/л, это неблагоприятный показатель, свидетельствующий об увеличении и риска, и тяжести остеопороза. Необходимо проводить тест на аномалии рецептора к витамину D, например, 7014A-VDR.
– Каковы современные направления терапии остеопороза?
– Это коррекция дефицита витамина D, кальция, магния, фосфора, достаточная двигательная активность (плавание, ходьба), изменение диеты (обилие растительных волокон, свежих овощей, нежирного качественного молока, твердого сыра и, конечно же, рыбы!). Создание безопасной среды проживания (исключающей падения).
Лекарственное направление лечения представлено препаратами с уровнем доказательности класса А: бисфосфонаты (алендронат, ризедронат, ибандронат), золедроновая кислота. Их применение всегда требует дотации макро- и микроэлементов (кальция, фосфора, магния, цинка, марганца, меди, бора), необходимых для строения коллагена кости и насыщения потребностей в реконструкции кости остеобластами.
– Какие минералы относятся к остеотропным (остеогенным) и почему?
– Важность кальция, фосфора и витамина D для целостности костей неоспорима. Рецептор витамина D, подобно эстрогеновым рецепторам, является фактором транскрипции, который, в частности, регулирует экспрессию белков, вовлеченных в гомеостаз кальция и фосфора. В то же время проводимые в течение последнего десятилетия исследования показали, как уже упоминалось, что для поддержания структуры костной ткани также необходимы витамины A, C, E, K и микроэлементы медь, марганец, цинк, стронций, магний, железо и бор.
«Остеогенность» или «остеотропность» микронутриента подразумевает его участие в механизмах роста / репарации костной ткани. Центральным механизмом ее репарации является формирование костного матрикса – структурной основы соединительной ткани, состоящей из «гелеобразного» вещества на основе гиалуронана, коллагеновых и эластиновых волокон и, собственно, самих клеток – остеоцитов. Костный матрикс, который является основой для усвоения кальция скелетом, на 90% состоит из коллагена 1-го типа. В активную фазу репарации кости отмечается повышение синтеза коллагена 3-го типа. Поскольку синтез одного только коллагена (не говоря о других типах биополимеров в составе кости) зависит от обеспеченности организма рядом остеогенных микронутриентов (витамина D3, кальция, цинка, марганца, бора, меди, магния, железа), то и время репаративного остеогистогенеза после повреждений также существенно зависит от этих и других остеогенных микронутриентов. Под «остеогенностью» микронутриента в данном случае понимается невозможность протекания нормального процесса восстановления костной ткани на фоне дефицита этого микронутриента. Каждый из таких «остеогенных» микронутриентов характеризуется уникальными механизмами воздействия на рост костной ткани: у магния – одни механизмы, у бора – совершенно другие.
Поэтому при профилактике и лечении остеопороза, остеопении и рахита следует учитывать не только обеспеченность кальцием и витамином D, но и другие факторы питания. Например, современные исследования указали на взаимосвязь между нервной анорексией, потерей костной массы и повышением риска переломов вследствие остеопороза. Обеспеченность такими питательными веществами, как магний, калий, витамины B12 и К также способствует уменьшению риска переломов за счет улучшения костной микроархитектуры и увеличения минеральной плотности костной ткани.
– В чем опасность нарушения соотношения Mg:Ca для минерального обмена костной ткани?
– При хроническом дефиците магния нарушается важнейший аспект минерального обмена костной ткани – соотношение Mg:Ca. При снижении соотношения Mg:Ca обменные процессы в кости замедленны, быстрее депонируются токсичные металлы (прежде всего кадмий и свинец), постепенно ухудшается функция сустава, уменьшается объем движений, происходит деформация суставов и позвоночника. Эпидемиологические исследования частоты остеопороза в различных странах показали: чем более высокое значение соотношения Mg:Ca в питании, тем ниже встречаемость остеопороза.
Две трети магния нашего организма накоплено в костной ткани. Дефицит магния способствует потере костной массы. Недостаток магния в экспериментальной диете в течение всего двух недель приводил к снижению объема кости, степени и скорости минерализации костной поверхности даже на фоне потребления достаточного количества кальция. Магний регулирует распределение кальция, воздействуя на стимулируемую веществом P выработку провоспалительных цитокинов, секрецию паратгормона и уровней активной формы витамина D. Значение дефицита магния в нарушении структуры продолжает уточняться. Некоторые эффекты магниевого дефицита в настоящее время широко признаны – например, угнетение магнием секреции ПТГ. Другие, такие как воздействие магния на сигнальные каскады ростовых факторов, остаются практически вне зоны внимания исследователей.
Читайте также: Контур по ткани золото декола
– Как давно ведется подробное изучение роли бора в метаболизме костной ткани? Какие основные последствия дефицита бора были описаны?
– Ультрамикроэлемент бор играет важную роль в метаболизме костной ткани. Ежедневное потребление бора в разных странах колеблется от 0,3 до 41 мг/сут; источником бора являются фрукты, овощи, орехи и бобовые. При дефиците бора, даже при достаточном содержании кальция в пище, отмечается снижение прочности кости. И наоборот, добавление бора в пищу способствовало повышению прочности костной ткани. Обнаружена жизненная необходимость микродоз бора на примере влияния на обмен кальция, фосфора и особенно магния. Бор регулирует активность ПТГ. С фармакологической точки зрения, препараты бора характеризуются гиполипидемическим, противовоспалительным, антионкологическим эффектами. Дефицит бора стимулирует развитие таких состояний, как анемия, остео-, ревматоидный артрит, когнитивная дисфункция, остеопороз, мочекаменная болезнь и нарушение обмена половых гормонов.
– Расскажите, пожалуйста, подробнее о роли марганца, железа и меди в процессах восстановления костной ткани.
– Помимо того, что железо необходимо для поддержания достаточной обеспеченности тканей кислородом, этот микроэлемент также участвует в метаболизме коллагена – основного структурного белка всех видов соединительной ткани, в том числе костной ткани. Хронический дефицит железа в эксперименте приводит к задержке созревания коллагена в бедренной кости и к нарушениям фосфорно-кальциевого метаболизма. Железодефицитная анемия способствует нарушению минерализации и увеличению резорбции кости, значительному повышению риска остеопороза и переломов.
Медь, как и железо, участвует в модификации определенных лизиновых остатков коллагена и эластина, что имеет важное значение для формирования коллагеновых и эластиновых фибрилл. Одним из факторов, способствующих потере костной массы, являются субклинические дефициты цинка и меди, возникающие вследствие уменьшенного потребления или нарушений всасывания этих микроэлементов в организме. Цинк и медь – принципиально важные кофакторы ферментов, участвующих в синтезе различных молекулярных компонентов матрикса костной ткани. В частности, медь, являясь кофактором фермента лизилоксидазы, имеет важное значение для формирования внутри- и межмолекулярных поперечных «сшивок» между нитями коллагена. Недостаток меди у человека и животных связан с нарушениями роста, остеогенеза и хрупкостью костей, что во многом обусловлено недостаточным количеством этих поперечных «сшивок».
Марганец (Mn) – эссенциальный микроэлемент и кофактор более 200 белков, участвующих в таких разнообразных процессах, как кроветворение, иммунитет, энергетический метаболизм и метаболизм соединительной ткани. Исследования влияния марганца на развитие и структуру соединительной ткани проводятся с первой половины ХХ века; последствия дефицита марганца включают нарушения образования хрящевой ткани, аномалии развития скелета. Долгосрочный дефицит марганца и меди в диете снижает минерализацию в сочетании с увеличением резорбции кости. Этот эффект осуществляется за счет падения активности Mn-зависимых ферментов, принимающих участие в синтезе глюкозаминогликанов и других углеводных компонентов протеогликанов. Хронический сочетанный дефицит марганца и меди также приводит к снижению активности строящих кость остеобластов, увеличению резорбции костного матрикса и, следовательно, уменьшению плотности и массы костей.
– Восполнение запаса каких витаминов следует отслеживать в комплексной терапии остеопороза?
– Витамин D является одним из основных регуляторов кальций-фосфорного метаболизма. Поэтому для своевременной диагностики и оценки динамики лечения важно определять концентрацию 25-гидроксивитамина D (25-(ОН)-D) в плазме крови. Уровни витамина 25-(ОН)-D в плазме крови менее 10 нг/мл соответствуют глубокому дефициту и авитаминозу, 10–20 нг/мл – дефициту витамина D, 20–30 нг/мл – недостаточности витамина D, более 30 нг/мл – нормальному содержанию витамина D. В отличие от указанной нижней границы нормы (30 нг/мл) верхняя граница нормы четко не установлена, так что за верхнюю границу диапазона нормы условно принимаются значения в диапазоне 80–100 нг/мл. Опубликованные ранее результаты клинических исследований позволяют предполагать, что до появления каких-либо токсических эффектов (например, гиперкальциемии) уровни 25-(ОН)-D в крови должны превысить 150 нг/мл. Более точное определение верхней границы диапазона нормы требует дополнительного накопления соответствующих клинических данных.
Для поддержания структуры костной ткани также необходимы витамины A, C, E, K, витамины группы В. Витамины В6 (пиридоксин), В9 (фолаты) и В12 (цианокобаламин) способствуют нормализации фолатного метаболизма и снижению уровней гомоцистеина плазмы крови (ведь более высокие уровни гомоцистеина ассоциированы с повышенными хрупкостью костей и частотой переломов, в том числе переломов бедра у пожилых). Риск остеопороза также повышается на фоне дефицита витамина В12. Фолат- и витамин-В12-зависимая пернициозная анемия также является значимым фактором риска развития остеопороза.
Более низкое потребление витамина С связано с более быстрыми темпами потери костной массы, а более высокое потребление витамина С – с меньшим количеством переломов. Высокое потребление витамина С в пожилом возрасте (более 300 мг/сут) ассоциировано со значительно меньшей потерей костной массы по сравнению с более низким потреблением витамина.
– Давайте подведем итог: почему для полноценного восстановления костной ткани важно одномоментное назначение не только кальция и витамина D, но и остеотропных минералов?
– Возможности полного восполнения дефицитов микроэлементов, необходимых для функционирования костной ткани, существенно расширяются при использовании специальных микронутриентных препаратов. Поддержанию здоровья костной системы способствуют такие микроэлементы, как магний, железо, медь, марганец, кремний, стронций, бор и ряд других микронутриентов: витамины В6, В9 (фолаты), В12, С, К, каротиноиды, флавоноиды, омега-3-полиненасыщенные жирные кислоты (рис. 1).
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом