Остеопатия — иммунологические аспекты проблемы диагностики | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Биология

Опубликовано в Молодой учёный №17 (76) октябрь-2 2014 г.

Дата публикации: 18.10.2014

Статья просмотрена: 62 раза

Библиографическое описание:

Плескановская С. А., Оразалиев А. С. Остеопатия — иммунологические аспекты проблемы диагностики // Молодой ученый. — 2014. — №17. — С. 128-133. — URL https://moluch.ru/archive/76/12969/ (дата обращения: 22.09.2018).

Остеопороз — это многогранная, актуальная и сложная проблема современной медицины, порождающая значительно большее число вопросов, нежели ответов [5,24,35]. По данным Всемирной организации здравоохранения около 35 % переломов кости у женщин и 20 % травм у мужчин связанны с остеопорозом. Остеопорозом страдают около 75 млн. граждан Европы, США и Японии. В Европе в 2000 г количество остеопоротических переломов составило 3,79 млн случаев, из которых 890 тыс. составляли переломы шейки бедренной кости. В Европе летальность, связанная с остеопоротическими переломами, превышает онкологическую (за исключением смертности от рака легкого). Женщины после 45 лет проводят больше времени в больнице с остеопорозом, чем по поводу сахарного диабета, инфаркта миокарда и рака молочной железы. Кроме того, население планеты «стареет». В этой связи к 2050 г ожидается увеличение количества остеопоротических переломов шейки бедренной кости до 1 млн. случаев в год [32, 2].

Костная ткань, несмотря на кажущуюся стабильность, представляет собой метаболически активную, постоянно обновляющуюся систему. На протяжении жизни индивидуума в ней постоянно происходят циклы ремоделирования, включающие два основных процесса: разрушение «старой» кости — «костная резорбция», и последующий процесс формирования новой кости — остеогенез, то есть синтез нового костного матрикса с его последующей минерализацией [3,33,37,28]. Ремоделирование костной ткани, как известно, осуществляют два типа клеток. Процесс резорбции происходит при участии остеокластов (ОК), формирования новой кости — остеобластов (ОБ). Согласно современным представлениям, процесс костного ремоделирования осуществляется следующим образом. Активация образования ОК инициируется при взаимодействии гемопоэтических клеток–предшественников ОК с клетками линии ОБ, в котором, кроме того, участвуют Т–лимфоциты и их цитокины [21, 22]. После формирования ОК наступает ограниченная временными рамками фаза резорбции кости, затем процесс ее разрушения завершается, образовавшаяся полость покрывается слоем мононуклеарных клеток (предшественников ОБ), и начинается фаза формирования новой кости (биосинтез матрикса), которая по времени значительно продолжительнее фазы резорбции. При физиологическом цикле ремоделирования регуляция образования ОК и их резорбирующей активности осуществляется через контакт между клетками остеобластической и остеокластической линий. Моноцитарный–колиниестимулирующий фактор (M–CSF) взаимодействует со своим рецептором на ОК, что вызывает стимуляцию дифференцировки и пролиферации гемопоэтических клеток–предшественников ОК — пре-ОК. [10]. Важную роль в реакциях созревания, дифференцировки и пролиферации ОК играют не только женские половые гормоны (эстрогены) и три члена семейства цитокинов — фактора некроза опухолей (TNF), лиганд рецептора–активатора ядерного фактора NF–kB (RANKL); сам рецептор–активатор ядерного фактора NF–kB (RANK). При чем, RANKL синтезируется в ОБ, RANK — в гемопоэтических клетках, активирующих дифференцировку и поддерживающих функции ОК. Взаимодействие между RANKL и RANK, ведущее к активации NK–kB в клетках–предшественниках ОБ, составляет суть процесса активации образования кость–резорбирующих клеток — то есть ОК, их дифференцировки, пролиферации и созревания [12,13]. В ОБ образуется еще один цитокин-регу-лятор — ОПГ, который блокирует взаимодействие между RANKL и RANK и за счет этого оказывает антирезорбтивный эффект [14,6,20,11]. Нарушение баланса между процессами костного ремоделирования, превалирование костной резорбции над процессом формирования новой кости является центральным звеном патогенеза ОП. Таким образом, в контроле над процессами ремоделирования костной ткани большую роль играет иммунная система посредством иммунокомпетентных клеток и секретируемых ими цитокинов [19].

Известно, что остеопороз долгое время протекает совершенно скрыто. Проблема в первую очередь заключается в отсутствии настороженности, как со стороны пациента, так и врача. Кроме того, обычная рентгенография не выявляет остеопороз в ранней стадии. Остеопороз становится «заметен» на рентгенограмме только при снижении плотности костной ткани на четверть (25 %) и более [8, 9, 26]. Диагностика остеопороза является одной из наиболее актуальных проблем современной медицины. Ранний остеопороз выявляют только при компьютерной томографии или на магнитно-резонансном томографе. Однако, и денситометрия не всегда подтверждает клинический диагноз [24].

Еще одним проявлением нарушения процессов ремоделирования костной ткани является пародонтоз, который нередко называют «спутником» остеопороза [31]. Пародонтоз — тяжелейшее поражение тканей, которые окружают зубы, то есть тканей пародонта. Пародонтоз — одна из важнейших причин потери зубов. По приблизительной оценке Всемирной организации здравоохранения пародонтозом страдает около половины всего взрослого населения планеты [25]. И это страшно, если учесть, что пародонтоз, как и его ближайший «родственник» — остеопороз, долгое время протекает скрыто и проявляется внезапно. Патологический процесс в пародонте развивается медленно и бессимптомн [32].

На пародонте отражаются все изменения, которые происходят в том или ином органе, особенно в органах эндокринной системы [27, 23, 35]. Достаточно часто одновременно с изменениями в деснах пациенты отмечают боли в пояснице, коленях, плохой рост волос и ногтей. То есть при первых признаках пародонтоза имеются и признаки остеопороза. Наличие остеопороза особенно сильно ухудшает здоровье десны и способствует возникновению или обострению уже имеющегося пародонтоза [25]. Но здесь довольно сложно определить, что первично — остеопороз или пародонтоз.

Патогенез пародонтоза довольно сложен. Развивается данное заболевание в течение 10–15 лет, на фоне трофических нарушений центральной и периферической нервной систем, атеросклероза сосудов, задержки синтеза белка, нарушений обменных процессов, неблагоприятной наследственности, системного остеопороза, ряда других заболеваний систем и органов — сахарного диабета, хронических заболеваний почек, печени, нарушений реактивности организма [23, 24, 25]. То есть на фоне иммунодефицитных состояний самого различного генеза [16, 38].

Развившаяся и клинически проявляющаяся стадия пародонтоза, как правило, характеризуется наличием генерализованного гингивита, отечностью дёсен, их кровоточивостью, в большинстве случаев с выделением из них гноя. Другими словами, он манифестирует как обычный воспалительный процесс [27]. При этом отмечается обильное отложение плотного поддесневого камня, плотно прикрепляющегося к корням зубов. Отложение зубного камня в настоящее время рассматривают как один из самых очевидных стоматологических признаков как пародонтоза, так и остеопороза [25].

По всей видимости, в патогенезе пародонтоза большую роль играет вирусно-генетический компонент. Сравнительно недавно был найден ген- регулятор интерферона (фактора-8 или IRF-8), который, как оказалось, связан с развитием таких болезней, как остеопороз, артрит и пародонтоз [15]. Установлено, что при низкой экспрессии гена IRF-8 стимулируется «наработка» остеокластов, ответственных за разрушение костной ткани. Процесс развития остеокластов создаёт в костной и хрящевой тканях каналы, являющиеся характерными для ревматоидного артрита, остеопороза и пародонтоза [4,1,17,18]. Таким образом, как остеопороз, так и пародонтоз, на наш взгляд, являются проявлениями нарушения процессов остеогенеза, приводящих к развитию остеопатии и развивающегося на фоне дефицитности функциональной активности иммунной системы организма. Известно, что одной из важнейших характеристик активности иммунокомпетентных клеток является их способность к миграции как in vivo, так и in vitro. По этой причине была проведена настоящая работа, основной целью которой являлся поиск возможных иммунологических манифестантов развития остеопатии по результатам исследования миграции лейкоцитов крови позвоночных животных in vitro в присутствии тканевого антигена зубочелюстной области.

Материалы и методы исследования. По массе тела были выделены три группы животных — 12,0–15,0 (1 группа); 20,0–25,0 (2 группа) и 30,0–32,0 грамма (3 группа) по 7 животных в каждой группе (всего 21 животное). Животных 1 группы рассматривали как юных (с активным остеогенезом), второй — зрелых (предположительно с завершенным остеогенезом), третьей — старых (с преобладанием процессов остеолиза). Из хвостовой вены животных в гепаринизированные стеклянные капилляры забирали кровь и ставили реакцию торможения миграции лейкоцитов (РТМЛ) в нашей модификации [34]. Результаты выражали в виде индекса миграции лейкоцитов (ИМЛ) в % от уровня контроля (лунки без антигена). Растворимые антигены были приготовлены общепринятым методом водно-солевой экстракции из замороженных-оттаянных тканей пародонта и альвеолярных отростков челюсти здоровых животных — белых нелинейных мышей самцов с массой тела 12,0–15,0; 20,0–25,0 и 30,0–32,0 грамма. Таким образом, было приготовлено три типа антигенов из тканей зубочелюстной системы мышей (аг1, аг2, аг3). Антигены дозировали по белку [29], разливали по 1,0 мл в пластиковые пробирки и хранили при t-20ºС в морозильной камере.

Полученные данные были обработаны при помощи математической программы SPSS statistics.

Результаты исследования.

Исследования показали, что растворимые тканевые антигены зубочелюстной системы (РТАГ ЗЧС) в РТМЛ значительно модулируют миграцию лейкоцитов периферической крови здоровых животных из стеклянного капилляра in vitro (рис.1).

Рис.1. ИМЛ (абсолютные значения даны по вертикальной оси) в присутствии РТАГ ЗЧС в зависимости от возрастной группы животных (юные, зрелые, старые) и вида антигена (от юных, зрелых и старых животных)

Как видно из рисунка, животные всех групп максимально отвечают на антиген «своего возраста» изменением миграции. Причем, «свой» АГ стимулирует миграцию лейкоцитов, в то время как АГ из другой возрастной группы — тормозит. Однако, это среднестатистические данные.

Рис.2. А. Структура значений ИМЛ в зависимости от группы животных и вида антигена

Рис.2. В. Структура значений ИМЛ в зависимости от группы животных и вида антигена

Рис.2. С. Структура значений ИМЛ в зависимости от группы животных и вида антигена

В каждой возрастной группе животных наблюдалась как стимуляция, так и торможение миграции в присутствии АГ (рис.2 А, В, С). Независимо от «знака» миграции, результаты исследования, на наш взгляд, указывают на то, что в периферической крови мышей, независимо от их возраста, циркулируют лейкоциты, специфически сенсибилизированные к растворимым тканевым антигенам зубочелюстной системы. Однако, число сенсибилизированных лейкоцитов зависит от возраста животных. Так, в молодом возрасте оно максимально, в старческом — минимально. На наш взгляд, численность популяции сенсибилизированных лейкоцитов отражает степень сенсибилизации иммунной системы к тканевому антигену ЗЧС и прямо коррелирует с интенсивностью процессов костеобразования.

Результаты, полученные в эксперименте, в первую очередь подтверждают данные литературы об участии иммунной системы организма позвоночных в процессах остеогенеза [1,3,6,10,12, 25,19,21]. Скорее всего, выявленные нами модуляции величины ИМЛ, отражают степень сенсибилизации организма к тканевому антигену зубочелюстной системы, то есть отражают интенсивность процессов ремоделирования костной ткани. Повышение степени сенсибилизации лейкоцитов (увеличение ИМЛ) против популяционной нормы, то есть физиологического уровня, характерного для данного вида и возраста позвоночных, на, наш взгляд, связано с повышением процессов деструкции костной ткани и/или повышенной интенсивности процессов ремоделирования (например, у юных мышей). Низкий, напротив — о склерозировании или изменения антигенной структуры (генотипа?) костной ткани, либо о снижении остеопластических процессов (например, у старых мышей). На наш взгляд, полученные данные позволяют надеяться, что дальнейшие исследования в данном направлении позволят выявить иммунологические манифестанты степени активности процессов ремоделирования костной ткани у человека и разработать на этой основе методы ранней (доклинической) диагностики и профилактики развития патологии костной и зубочелюстной систем, то есть — остеопатии.

Литература:

1.      Albagha, OM, et al.(2005) Association of oestrogen receptor alpha gene polymorphisms with postmenopausal bone loss, bone mass, and quantitative ultrasound properties of bone. J. Med. Genet. 42:240–246.

2.      American association of endocrinologists (AACE) medical guidelines for the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis: 2001 edition, with selected updates for 2003 // Endocrine Practice. 2003. — V. 9. — N. 6. — P. 544564.

3.      Arden N. Osteoporosis/ — London:Remedica,2006.

4.      Baldock, PA, Eisman, JA.(2004). Genetic determinants of bone mass. Curr. Opin. Rheumatol. 16:450–456.

5.      Bock O., Felsenberg D. Bisphosphonates in the management of postmenopausal osteoporosis — optimizing efficacy in clinical practice. //Clin/Interv.Aging, — 2008.–3(2).– 279–297.

6.      Boyle W.,Simonet W., Lacey D. Osteoclast differentiation and activation // Nature.- 2003.-Vol.423.- P.337–341.

7.      Cheung AM., Feid D. S., Kapral M. et al. Prevention of osteoporosis and osteoporosis fractures in postmenopausal women: recommendation statement from the Canadian Task Force on Preventive Health Care // CMAJ. 2004. — V. 170.-P. 1503–1513.

8.      Clark, P. Prevalence of vertebral fractures in Brazil, Puerto Rico and Mexico. Preliminary report of the Latin American Vertebral Osteoporosis Study LAVOS // Journal of Bone and Mineral Research. 2004. — V. 19(Suppl. 1). — S. 87.

9.      Cummings SR, Melton LJ. Epidemiology and outcomes of osteoporotic fractures //Lancet. -2002. -V.359. P. 1761–1767.

10.  Gao, Y, et al. Estrogen prevents bone loss through transforming growth factor beta signaling in T cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004. 101:16618–16623.

11.  Garnero, P, Munoz, F, Borel, O, Sornay-Rendu, E, Delmas, PD. Vitamin D receptor gene polymorphisms are associated with the risk of fractures in postmenopausal women, independently of bone mineral density. The OFELY study. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005. 90:4829–4835.

12.  Harada S.,Rodan G. Control of osteoblast function and regulation of bone mass // Nature.-2003.- Vol. 423.—P. 349–355.

13.  Hofbauer L., KÜhne C.,ierek V., The OPG/RANKL/RANK system in metabolic bone diseases // J. Musculoskel.Neuron.Ineract. — 2004.- Vol.4.-P. 268–275.

14.  Kanamaru, F, et al. Expression of membrane-bound and soluble receptor activator of NF-kappaB ligand (RANKL) in human T cells. Immunol. Lett. 2004. 94:239–246.

15.  Karsenty G., Wagner E. Reaching a genetic and molecular understanding os skeletal development // Developmental Cell. — 2002.- Vol.2.-P.389–406.

16.  Khaitov R. M. Immunology. GEOTAR-Media Publishining Group. 2008,255 p.

17.  Kronenberg, H, Kobayashi, T. Transcriptional regulation in development of bone. Endocrinology. 2004. 146:1012–1017.

18.  Langdahl, BL, Carstens, M, Stenkjaer, L, Eriksen, EF. Polymorphisms in the osteoprotegerin gene are associated with osteoporotic fractures. J. Bone Miner. Res. 2002. 17:1245–1255.

19.  Raisz, LG, et al. Effect of osteoclast activating factor from human leukocytes on bone metabolism. J. Clin. Invest. 1975. 56:408–413

20.  Russell R. G. G. Bisphosphonates: mode of action and pharmacology. //Pediatrics.–2007.–119.–S150–S162.

21.  Suda, T, et al. Modulation of osteoclast differentiation and function by the new members of the tumor necrosis factor receptor and ligand families. Endocr. Rev. 1999. 20:345–357.

22.  Takayanagi, H. Mechanistic insight into osteoclast differentiation in osteoimmunology. J. Mol. Med. 2005. 83:170–179.

23.  World Health Organisation. Assessment of fracture risk and its implication to screening for postmenopausal osteoporosis: Technical report series 843. Geneva: WHO, 1994

24.  Бартл Р. Остеопороз — профилактика, диагностика, лечение (перевод с немецкого). «ГОЭТАР-Медиа». 2012, 287 с.

25.  Ершова О. Б. Современные подходы к профилактике остеопороза/ Качество жизни, Медицина, 2006, № 5(16)- С.69–75

26.  Земсков А. М., Земсков В. М., Караулов А. В. Клиническая иммунология. «ГОЭТАР-Медиа». 2008426 с.

27.  Зйчик А. Ш., Чурилов А. П., Патохимия. 2007, ЭЛБИ-СПб, 768 с.

28.  Иммунологические методы (под ред. Г.Фримеля). 1987. М:Медицина. 472 с.

29.  Коротаев Н. В., Ершова О. Б. Этиология и патогенез снижения костной массы у женщин молодого возраста / Остеопороз и остеопатии, 2006 — № 2. — С. 19–25.

30.  Меджидов М. Н. Иммуноморфология десны при экспериментальном пародонтите у крыс // Министерство здравоохранения и социального развития РФ. Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования. Стоматологическая Ассоциация России. Ассоциация стоматологов Санкт-Петербурга. Материалы IX Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов. Санкт-Петербург, 25–27.V.2004. С.110.

31.  Меджидов М. Н. Эспериментальное обоснование и клиническое применение препаратов системы фибринфибронектина и тромбоцитарного фактора роста в комплексном лечении заболеваний пародонта. Автореф. дисс. д.. м. н., Москва, 2007. 30 с.

32.  Остеопороз /под ред. О. М. Лесняк, Л. И. Беневоленской. — 2–е изд., перераб. и доп.– М.: ГЭОТАР–Медиа, 2009.– 272с. — (серия «Клинические рекомендации»).

33.  Плескановская С. А. Клеточный и гуморальный иммунный ответ при кожном лейшманиозе (экспериментальные исследования и наблюдения на больных). Автореферат дисс. к.м.н., Москва, 1982.

34.  Поворознюк В. В., Григорьева Н. В. Менопауза и остеопороз, К.: Здоровье, 2004–356 с.

35.  Рожинская Л. Я. Системный остеопороз. Изд.2–е перераб., доп., М.:Изд–во Мокеев, 2000.– 195с.

36.  Руденко Э. В. Остеопороз: диагностика, лечение и профилактика, Минск: Бел.наука, 2001–153 с.

37.  Хаитов P. M., Пинегин Б. В. Оценка иммунного статуса человека в норме и при патологии // Иммунология 2001 — № 4 — С. 4–6.

Основные термины (генерируются автоматически): костная ткань, RANK, RANKL, группа животных, зубочелюстная система, остеопороз, вид антигена, ОКА, Структура значений, тканевый антиген.


Похожие статьи

Лимфоидная ткань кишечника как основа иммунной системы...

Этой ткани принадлежит важная роль защите организма от антигенов.

Иммунная система «запоминает» антигены, чему способствуют генетические факторы, а также

Скопичев В. Г. Физиолого-биохимические основы резистентности животных / В. Г. Скопичев, Н. Н. Максимюк.

Влияние психотропных препаратов на минеральную плотность...

Разрушительное воздействие солей лития на костную ткань, некоторые авторы связывают с его воздействием на гликопротеид, входящий в состав сигнальной системы в некоторых видах клеток [26].

Использование тромбоцитарных факторов роста при накостном...

Повышенное их содержание в костной ткани позволяет с успехом использовать её в качестве стимулятора репаративной регенерации

5 группа — контрольная (16 кроликов), содержащая подгруппы по 4 животных (соответственно по аналогичным срокам в опытных групп).

Особенности содержания химических элементов в тканях...

Основные термины (генерируются автоматически): элемент, группа, костная ткань, печень, крыса второй, легкое, животное, организм

Опосредование серотонинергической системой влияния неблагоприятных факторов на перекисное окисление липидов в тканях животных.

Особенности строения носовой области в пренатальном периоде...

...питания, характером зубочелюстной системы, степенью развития головного мозга

Ув. 1:12; 1 — носовая полость; 2 — хрящевая капсула; 3 — костная ткань, верхняя челюсть

значение некоторых анатомических образований внутреннего носа и их развитие у животных в фило- и...

Влияние антропометрических данных и соматотипа на течение...

Деструкция хрящевой ткани сопровождается нарушением сопоставимости суставов, с компенсаторной целью по бокам сустава появляются костные разрастания (остеофиты), при

Хрящ имеет жизненно важное значение для функционирования мышечно-скелетной системы.

Иммуногематологические критерии оценки иммунного ответа...

В частности, известно, что введение антигена (ЭБ) мышам линий BALB/c и CC57W

Хорошо видно, что в контрольной группе животных (не иммунизированных ЭБ) изменения значений

2010.-72 с. Масная, Н. В. Реакции иммунной и кроветворной систем у мышей разных линий...

Экспериментальные модели аутоимунных патологических...

Неизвестные причины толкают, иммунные клетки считать собственные клетки чужеродными антигенами и иммунная система начинает их атаковать.

Вид животных — крыса [5]. Сходство АИА с РА человека заключается в наличии отека конечностей, деградации хрящей...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Лимфоидная ткань кишечника как основа иммунной системы...

Этой ткани принадлежит важная роль защите организма от антигенов.

Иммунная система «запоминает» антигены, чему способствуют генетические факторы, а также

Скопичев В. Г. Физиолого-биохимические основы резистентности животных / В. Г. Скопичев, Н. Н. Максимюк.

Влияние психотропных препаратов на минеральную плотность...

Разрушительное воздействие солей лития на костную ткань, некоторые авторы связывают с его воздействием на гликопротеид, входящий в состав сигнальной системы в некоторых видах клеток [26].

Использование тромбоцитарных факторов роста при накостном...

Повышенное их содержание в костной ткани позволяет с успехом использовать её в качестве стимулятора репаративной регенерации

5 группа — контрольная (16 кроликов), содержащая подгруппы по 4 животных (соответственно по аналогичным срокам в опытных групп).

Особенности содержания химических элементов в тканях...

Основные термины (генерируются автоматически): элемент, группа, костная ткань, печень, крыса второй, легкое, животное, организм

Опосредование серотонинергической системой влияния неблагоприятных факторов на перекисное окисление липидов в тканях животных.

Особенности строения носовой области в пренатальном периоде...

...питания, характером зубочелюстной системы, степенью развития головного мозга

Ув. 1:12; 1 — носовая полость; 2 — хрящевая капсула; 3 — костная ткань, верхняя челюсть

значение некоторых анатомических образований внутреннего носа и их развитие у животных в фило- и...

Влияние антропометрических данных и соматотипа на течение...

Деструкция хрящевой ткани сопровождается нарушением сопоставимости суставов, с компенсаторной целью по бокам сустава появляются костные разрастания (остеофиты), при

Хрящ имеет жизненно важное значение для функционирования мышечно-скелетной системы.

Иммуногематологические критерии оценки иммунного ответа...

В частности, известно, что введение антигена (ЭБ) мышам линий BALB/c и CC57W

Хорошо видно, что в контрольной группе животных (не иммунизированных ЭБ) изменения значений

2010.-72 с. Масная, Н. В. Реакции иммунной и кроветворной систем у мышей разных линий...

Экспериментальные модели аутоимунных патологических...

Неизвестные причины толкают, иммунные клетки считать собственные клетки чужеродными антигенами и иммунная система начинает их атаковать.

Вид животных — крыса [5]. Сходство АИА с РА человека заключается в наличии отека конечностей, деградации хрящей...

Задать вопрос