Журнал «Боль. Суставы. Позвоночник» 4 (08) 2012
Вернуться к номеру
Остеотоксический эффект хлорпроизводных алифатических углеводородов и влияние комбинированного лечения нанодисперсной формой кальция глюконата и антиоксидантным витаминным препаратом
Авторы: Камилов Ф.Х., Меньшикова И.А., Фаршатова Е.Р., Иванова Г.В., Бикметова Э.Р., Ганеев Т.И., Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа, Россия
Рубрики: Ревматология, Травматология и ортопедия
Разделы: Медицинские форумы
Версия для печати
Введение. Химические загрязнители производственных помещений и окружающей среды при длительном контакте нарушают течение метаболических процессов в костной ткани [2]. Производственный контакт с хлорированными низкомолекулярными углеводородами (хлорвинил, дихлорэтан (ДХЭ), хлорпропан, хлорпропен, дихлорпропан и др.) приводит к развитию у рабочих остеопении и остеопороза, распространенность которых зависит от стажа работы во вредных условиях [1]. При хронической интоксикации животных дихлорэтаном в низких концентрациях показано, что усиление в костной ткани резорбтивных и катаболических процессов при действии хлорированных углеводородов связано с развитием оксидативного стресса [3]. Одним из основных принципов профилактики и лечения остеопороза является поступление в организм оптимального количества кальция, биодоступность которого снижается с возрастом. Вопрос биодоступности кальция не теряет своей актуальности. С целью улучшения биодоступности кальция разработана механоактивированная аморфная (нанодисперсная) форма кальциевой соли глюконовой кислоты с размерами наночастиц от 50 до 300 нм [5]. Технология диспергирования традиционных лекарственных средств до наночастиц является способом повышения их биодоступности, поскольку необычные физикохимические свойства наноматериалов, определяемые их высокой дисперсностью, приводят к появлению у них способности проникать через биологические барьеры организма, взаимодействовать с клеточными структурами и макромолекулами [1].
Цель работы. Охарактеризовать эффективность и влияние комбинированного применения нанодисперсной формы кальция глюконата — КГ (кальцийМАГа) и антиоксидантного витаминного препарата (триовита) на ремоделирование и метаболизм костной ткани при хронической интоксикации дихлорэтаном в малых дозах.
Материал и методы. Выделено 6 групп половозрелых белых крыс, включая контрольную группу. Животным подопытных групп в течение 2 месяцев ежедневно внутрижелудочно вводили дихлорэтан в оливковом масле из расчета 0,082 мг/100 г массы, в конечной суммарной дозе 0,1 ЛД50. Животные контрольной группы получали адекватный объем оливкового масла, 1й группы — только ДХЭ, 2й группы — измельченный таблетированный кальция глюконат, 3й — кальцийМАГ, 4й группы — триовит, 5й — комбинацию триовита и кальцийМАГа. Триовит вводили в виде суспензии в 2% растворе крахмала (50 мг/кг), глюконат кальция и кальцийМАГ — в виде суспензии в оливковом масле (по 253 мг/кг массы) в течение последнего месяца эксперимента.
По окончании эксперимента в плазме крови животных определяли уровни Сконцевых телопептидов коллагена типа I (реагенты Serum CrossLaps ELISA), активность костной щелочной фосфатазы — КЩФ (реагенты Metra BAF ELA Kit), паратгормона — ПТГ (IRMA PTH). В эпифизах бедренных костей исследовали содержание свободного (СО) и белковосвязанного (БСО) оксипролина, выраженность биосинтеза коллагена при включении радиоактивного 14Cпролина.
Статистическую обработку проводили с помощью программ Statistica 6.0 фирмы StatSoft. В группах определяли медиану (Ме), интерквартильный интервал [25%; 75%], достоверность межгрупповых различий оценивали по Uкритерию Манна — Уитни.
Результаты и обсуждение. При интоксикации ДХЭ в крови подопытных крыс содержание маркера интенсивности процессов костной резорбции Сконцевых телопептидов (bCross Laps) повышалось более чем в два раза, а активность КЩФ, которая характеризует течение процессов остеогенеза, — лишь до 130 % от контрольного уровня. Эти данные отражают значительное превалирование костной резорбции над остеогенезом (табл. 1).
Введение таблетированной формы кальция глюконата не оказывало влияния на эти процессы. КальцийМАГ практически не изменял активность КЩФ, но несколько снижал уровень bCross Laps (Р = 0,0638). Применение триовита и триовита с кальцийМАГом приводило к более сбалансированному снижению интенсивности обоих процессов ремоделирования. На благоприятное действие кальцийМАГа и его комбинации с триовитом на костный обмен указывала и динамика изменений паратгормона в крови подопытных животных. При интоксикации ДХЭ уровень ПТГ повышается более чем в 2,5 раза. Введение таблетированной формы кальция глюконата не оказывает влияния на уровень ПТГ, а использование кальцийМАГа и его сочетания с триовитом приводит к статистически значимому уменьшению содержания гормона, снижая явления гиперпаратиреоза.
При интоксикации ДХЭ в эпифизах трубчатых костей содержание БСО снижается, а СО — повышается, характеризуя усиление распада коллагена — внеклеточного матрикса (табл. 2). Введение КГ на фоне интоксикации не оказывает влияния на обе фракции оксипролина. Введение кальцийМАГа сопровождается некоторым ингибированием катаболизма коллагена. Более отчетливое ингибирующее влияние наблюдается при введении антиоксидантного препарата (4я группа) и его сочетания с кальцийМАГом (5я группа). У этих групп животных сохраняется более высокое содержание БСО и наблюдается менее выраженное повышение СО.
Для оценки интенсивности синтеза коллагена была проведена серия экспериментов с введением радиоактивного 14Спролина — аминокислоты, наиболее представленной в первичной структуре костного коллагена. У животных, подвергнутых интоксикации ДХЭ, инкорпорация пролина подавляется. Введение КГ и кальцийМАГа не отражается на интенсивности образования коллагена, а лечение триовитом и его комбинацией с кальцийМАГом существенно усиливает включение радиометки в коллаген.
Механизмы регулирующего влияния кальцийМАГа и триовита на костный обмен существенно различаются. Снижение остеотоксического влияния ДХЭ кальцийМАГом наиболее вероятно связано с его высокой биодоступностью и более активным всасыванием. Об этом косвенно свидетельствует снижение содержания в крови ПТГ, реагирующего на уровень кальциемии. Влияние триовита, содержащего в своем составе bкаротин, aтокоферол, аскорбиновую кислоту и селен, связано с его антиоксидантным свойством, поскольку при длительном поступлении в организм хлорированных углеводородов (дихлорэтана) метаболизм костной ткани протекает с усилением процессов радикалообразования и липопероксидации [3].
Заключение. Длительная интоксикация низкомолекулярными хлорированными алифатическими углеводородами (дихлорэтаном) ускоряет метаболизм костной ткани с превалированием катаболических процессов. Введение на этом фоне нанодисперсной формы глюконата кальция и его комбинации с антиоксидантным витаминным препаратом способствует нормализации метаболических процессов в костной ткани.
1. Болдарев В.В. Методы получения и модификации лекарственных препаратов, основанные на достижениях химии твердого тела // Бюллетень СО РАМн. — 2000. — № 2(96). — С. 143148.
2. Вербовой А.Ф. Влияние производственных факторов на минеральную плотность костной ткани и показатели ее метаболизма. — Самара, 2002. — 168 с.
3. Ганеев Т.И. Метаболизм костной ткани периферического скелета и пародонта при хронической интоксикации низкими дозами дихлорэтана и эффективность действия антиоксидантного витаминного препарата / Т.И. Ганеев, Э.Р. Бикметова, Е.Р. ФарШатова, Ф.Х. Камилов // Медицинская наука и образование Урала. — 2010. — Т. 11, № 4(64). — С. 4549.
4. Камилов Ф.Х., Меньшикова И.А., Нурлыгаянов Р.З., Рамазанова Л.М. Состояние минеральной плотности костной ткани у рабочих химического производства // Мед. вестник Башкортостана. — 2007. — № 1. — С. 7882.
5. Коныгин Г.Н., Стрелков Н.С., Рыбин Д.С. и др. Механоактивированные аморфные и аморфнокристаллические кальциевые соли глюконовой кислоты, композиции, способы получения, фармацевтические препараты и способ лечения на их основе: Патент на изобретение РФ № 2373185 от 20.11.2009 г.