Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Pain. Joints. Spine." 3 (23) 2016

Back to issue

Клинико-патогенетическая значимость остеоассоциированных микроэлементов при болезнях суставов. Сообщение ІІ. Микроэлементоз в волосах

Authors: Синяченко О.В., Гейко И.А., Сокрут О.П., Хапченкова Д.С., Перепада А.В.
Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького, г. Лиман, Украина

Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Актуальність роботи. Мікроелементоз (дисбаланс в організмі рівнів окремих мікроелементів — МЕ) розглядають як одну з важливих клініко-патогенетичних складових дегенеративно-запальних хвороб суглобів, а МЕ можуть відігравати роль кофакторів, що беруть участь у процесах артикулярного запалення. Мета роботи: вивчити рівні у волоссі та провести оцінку клініко-патогенетичної значущості остеоасоційованих МЕ (кобальту — Со, міді — Cu, заліза — Fe, літію — Li, марганцю — Mn, свинцю — Pb, стронцію — Sr, цинку — Zn) при різних артритах — ревматоїдному (РА), реактивному урогенітальному хламідійіндукованому (РеА), псоріатичному (ПсА), подагричному (ПА) та остеоартриті (ОА). Матеріал і методи. Під наглядом перебували 262 хворі, серед яких було 89 чоловік, що страждають від РА, 31 — від РеА, 35 — від ПсА, 49 — від ПА та 58 — від ОА. Розподіл чоловіків і жінок у цих групах відповідно становив 1 : 2, 2 : 1, 1 : 1, 11 : 1,
1 : 3, середній вік обстежених був 47, 34, 42, 48 і 58 років, а тривалість клінічної маніфестації захворювання — 10, 4, 11, 7 та 12 років. МЕ у волоссі досліджували за допомогою атомно-абсорбційного спектрометру з електрографітовим атомізатором «SolAAr-Mk2-MOZe». Результати. Мікроелементоз у волоссі притаманний усім хворим на артрити. При усіх нозологічних формах суглобової патології спостерігається вірогідне зменшення вмісту у волоссі Mn при накопиченні Fe та Pb. Тільки при РА відмічалася відсутність змін у волоссі рівня Сo, при ПсА — Cu, а при ПА — Li й Sr. Якщо порівняно зі здоровими особами ПА перебігає з підвищенням концентрації у волоссі Zn, то для ОА характерне збільшення цього МЕ, що має певне диференціально-діагностичне значення. Існують прямі відношення показників у волоссі та сироватці крові (Mn, Pb), а також різноспрямовані (Fe). Мікроелементний склад крові залежить від ступеня активності й клініко-лабораторних ознак захворювань, поширеності артикулярного процесу, тяжкості кістково-деструктивних змін суглобів (субхондральний склероз, остеокістоз, остеоузури, епіфізарний остеопороз тощо), наявності системного остеопорозу, спондилопатії (остеохондроз, спондилоартроз) та екстраартикулярних проявів артритів (ураження шкіри, м’язів, периферійної нервової системи, лімфатичних вузлів, внутрішніх органів). Показники Co, Cu, Li, Mn, Pb, Sr і Zn у крові при РА, ПсА та ПА можуть мати певну прогностичну значущість. Висновки. При усіх нозологічних формах артритів спостерігається вірогідне зменшення у волоссі Mn при накопиченні рівнів Fe та Pb, що беруть участь у патогенетичних побудовах РА, РеА, ПсА, ПА, ОА і визначають їх клінічний перебіг. Очевидно, у майбутньому з’явиться можливість проводити раціональнішу медичну технологію діагностики й лікування хвороб суглобів, розробити коригуючі мікроелементоз препарати, поліпшити якість прогнозування за ефективністю терапевтичних заходів.

Актуальность работы. Микроэлементоз (дисбаланс в организме уровней отдельных микроэлементов — МЭ) рассматривается как одно из важных клинико-патогенетических составляющих дегенеративно-воспалительных болезней суставов, а МЭ могут играть роль кофакторов, участвующих в процессах артикулярного воспаления. Цель работы: изучить уровни в волосах и провести оценку клинико-патогенетической значимости остеоассоциированных МЭ (кобальта — Со, меди — Cu, железа — Fe, лития — Li, марганца — Mn, свинца — Pb, стронция — Sr, цинка — Zn) при различных артритах — ревматоидном (РА), реактивном урогенитальном хламидийиндуцированном (РеА), псориатическом (ПсА), подагрическом (ПА) и остеоартрите (ОА). Материал и методы. Под наблюдением находились 262 больных, среди которых было 89 человек, страдающих РА, 31 — РеА, 35 — ПсА, 49 — ПА и 58 — ОА. Распределение мужчин и женщин в этих группах соответственно составило 1 : 2, 2 : 1, 1 : 1, 11 : 1, 1 : 3, средний возраст обследованных был 47, 34, 42, 48 и 58 лет, а длительность клинической манифестации заболевания — 10, 4, 11, 7 и 12 лет. МЭ в волосах исследовали с помощью атомно-абсорбционного спектрометра с электрографитовым атомизатором «SolAAr-Mk2-MOZe». Результаты. Микроэлементоз в волосах присущ всем больным артритами. При всех нозологических формах суставной патологии наблюдается достоверное уменьшение содержания в волосах Mn при накоплении уровней Fe и Pb. Только при РА отмечалось отсутствие изменений в волосах уровня Со, при ПсА — Cu, а при ПА — Li и Sr. Если по сравнению со здоровыми пациентами ПА протекает с повышением концентрации в волосах Zn, то для ОА характерно увеличение этого МЭ, что имеет определенное дифференциально-диагностическое значение. Существуют прямые взаимоотношения показателей в волосах и сыворотке крови (Mn, Pb), а также разнонаправленные (Fe). Микроэлементный состав крови зависит от степени активности и клинико-лабораторных признаков заболеваний, распространенности артикулярного процесса, тяжести костно-деструктивных изменений суставов (субхондральный склероз, остеокистоз, остеоузуры, эпифизарный остеопороз и пр.), наличия системного остеопороза, спондилопатии (остеохондроз, спондилоартроз) и экстраартикулярных проявлений артритов (поражения кожи, мышц, периферической нервной системы, лимфатических узлов, внутренних органов). Показатели содержания в крови Co, Cu, Li, Mn, Pb, Sr и Zn при РА, ПсА и ПА могут обладать определенной прогностической значимостью. Выводы. При всех нозологических формах артритов наблюдается достоверное уменьшение содержания в волосах Mn при накоплении уровней Fe и Pb, которые участвуют в патогенетических построениях РА, РеА, ПсА, ПА, ОА и определяют их клиническое течение, а в будущем появится возможность проводить более рациональную медицинскую технологию диагностики и лечения болезней суставов, разработать корригирующие микроэлементоз препараты, улучшить качество прогнозирования по эффективности терапевтических мероприятий.

The relevance. Microelementosis (imbalance of certain microelements in the body, ME) is considered as one of the most important clinical and pathogenetic components of degenerative and inflammatory joint diseases. ME can play the role of co-factors involved in the processes of articular inflammation. Objective. To study the levels in the hair and to assess the clinical and pathogenetic significance of osteoassociated ME (cobalt — Co, copper — Cu, iron — Fe, lithium — Li, manganese — Mn, lead — Pb, strontium — Sr, zinc — Zn) at a variety of arthritis — rheumatoid (RA), chlamydia-induced (ReA), psoriatic (PsA), gouty (PA) and osteoarthritis (OA). Material and methods. There were 262 patients under observation, among them 89 persons suffered from RA, 31 — ReA, 35 — PsA, 49 — GA and 58 — OA. The distribution of males and females in these groups was 1 : 2, 2 : 1,
1 : 1, 11 : 1, 1 : 3, respectively, the average age of the patients was 47, 34, 42, 48 and 58 years old, while the duration of clinical manifestations of disease was 10, 4, 11, 7 and 12 years. ME in the hair was examined by atomic absorption spectrometer with electrographite atomizer «SolAAr-Mk2-MOZe». Results. All patients with arthritis are prone to have microelementosis in hair. All nosological forms of joint pathology are associated with a significant decrease of Mn level in hair, when the level of Pb and Fe accumulated. Only RA was characterized by the absence of changes in the hair level of Co, PsA — of Cu, PA — Li and Sr. If, in comparison with healthy persons, the PA proceeds with an increased concentration level of Zn in the hair, the OA is characterized by an increased level of ME, that has a certain differential diagnostic value. There is either direct relationship between the hair and blood serum indexes (Mn, Pb) or multi-directional (Fe) ones. Microelement blood composition depends on the activity level, clinical and laboratory signs of disease, the prevalence of articular process, aggravation of bone destructive changes in the joints (subchondral sclerosis, osteocystosis, osteouzur, epiphyseal osteoporosis, etc), the presence of systemic osteoporosis, spondylopathies (osteochondrosis, spondyloarthrosis) and extra-articular manifestations of arthritis (lesions of skin, muscle, peripheral neural system, lymph nodes, internal organs). Blood indexes of Co, Cu, Li, Mn, Pb, Sn and Zn during RA and PsA may have a certain prognostic value. Conclusions. All nosological forms of arthritis are associated with a significant decrease of Mn level in the hair, when the levels of Fe and Pb accumulate, which are involved in the pathogenetical development of RA, ReA, PsA, GA, OA and determine their clinical course. In the future it will be possible to indroduce more rational medical technology of diagnose and treat joint diseases, to develop medications for correction of microelementosis, improve the prediction of quality of therapeutic interventions effectiveness.


Keywords

суглоби; артрити; мікроелементи; волосся

суставы; артриты; микроэлементы; волосы

joints; arthritis; traces; hair


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Baran R. How to diagnose and treat psoriasis of the nails / R. Baran // Presse Med. — 2014. — Vol. 43, № 11. — P. 1251-1259.

2. Bonaventura P. Zinc and its role in immunity and inflammation / P. Bonaventura, G. Benedetti, F. Albarède, P. Miossec // Autoimmun. Rev. — 2015. — Vol. 14, № 4. — P. 277-285.

3. Bonaventura P. A feedback loop between inflammation and Zn uptake / P. Bonaventura, A. Lamboux, F. Albarède, P. Miossec // PLoS One. — 2016. — Vol. 11, № 2. — E. 0147146.

4. Bost M. Dietary copper and human health: Current evidence and unresolved issues / M. Bost, S. Houdart, M. Oberli [et al.] // J. Trace. Elem. Med. Biol. — 2016. — Vol. 35, № 5. — P. 107-115.

5. Collins-Racie L.A. Global analysis of nuclear receptor expression and dysregulation in human osteoarthritic articular cartilage: reduced LXR signaling contributes to catabolic metabolism typical of osteoarthritis / L.A. Collins-Racie, Z. Yang, M. Arai [et al.] // Osteoarthritis Cartilage. — 2009. — Vol. 17, № 7. — P. 832-842.

6. Colotti G. Metals and metal derivatives in medicine / G. Colotti, A. Ilari, A. Boffi, V. Morea // Mini Rev. Med. Chem. — 2013. — Vol. 13, № 2. — P. 211-221.

7. De Melo Nunes R. Strontium ranelate analgesia in arthritis models is associated to decreased cytokine release and opioid-dependent mechanisms / R. De Melo Nunes, M.R. Martins, F.S. da Silva Junior [et al.] // Inflamm Res. — 2015. — Vol. 64, № 10. — P. 781-787.

8. Dilandro G. May biscuits contribute to iron balance? An observation in children with juvenile idiopatic arthritis / G. Dilandro, V. De Cosmi, F. Corona [et al.] // Int. J. Food. Sci. Nutr. — 2015. — Vol. 66, № 7. — P. 811-814.

9. Dong L. Antisense oligonucleotide targeting TNF-alpha can suppress Co-Cr-Mo particle-induced osteolysis / L. Dong, R. Wang, Y.A. Zhu, C. Wang // J. Orthop. Res. — 2010. — Vol. 26, № 8. — P. 1114-1120.

10. Hui W. Lithium protects cartilage from cytokine-mediated degradation by reducing collagen-degrading MMP production via inhibition of the P38 mitogen-activated protein kinase pathway / W. Hui, G.J. Litherland, M. Jefferson [et al.] // Rheumatology. — 2010. — Vol. 49, № 11. — P. 2043-2053.

11. Kiran M. Adverse reactions to metal debris in metal-on-polyethylene total hip arthroplasty using a titanium-molybdenum-zirconium-iron alloy stem / M. Kiran, P.J. Boscainos // J. Arthroplasty. — 2015. — Vol. 30, № 2. — P. 277-281.

12. Kloubert V. Zinc as a micronutrient and its preventive role of oxidative damage in cells / V. Kloubert, L. Rink // Food. Funct. — 2015. — Vol. 6, № 10. — P. 3195-3204.

13. Minashima T. Lithium protects against cartilage degradation in osteoarthritis / T. Minashima, Y. Zhang, Y. Lee, T. Kirsch // Arthritis Rheumatol. — 2014. — Vol. 66, № 5. — P. 1228-1236.

14. Monteiro R.C. A case of Reiter's disease exacerbated by lithium / R.C. Monteiro, R.M. Bhat, D. Sukumar, M.K. Srinath // Indian J. Sex. Transm. Dis. — 2011. — Vol. 32, № 2. — P. 121-123.

15. Peters T.L. Blood levels of trace metals and amyotrophic lateral sclerosis / T.L. Peters, J.D. Beard, D.M. Umbach [et al.] // Neurotoxicology. — 2016. — Vol. 13, № 4. — E. 30044.

16. Pongchaiyakul C. Osteoporosis: overview in disease, epidemiology, treatment and health economy / C. Pongchaiyakul, T. Songpattanasilp, N. Taechakraichana // J. Med. Assoc. Thai. — 2008. — Vol. 91, № 4. — P. 581-594.

17. Sahebari M., Ayati R., Mirzaei H., Sahebkar A., Hejazi S., Saghafi M., Saadati N., Ferns G.A., Ghayour-Mobarhan M. Serum trace element concentrations in rheumatoid arthritis // Biol. Trace Elem. Res. — 2015. — Vol. 169, № 10. — P. 52-58.

18. Sarban S. Relationship between synovial fluid and plasma manganese, arginase, and nitric oxide in patients with rheumatoid arthritis / S. Sarban, U.E. Isikan, Y. Kocabey, A. Kocyigit // Biol. Trace Elem. Res. — 2007. — Vol. 115, № 2. — P. 97-106.

19. Silva B.N. Intake of antioxidants in patients with rheumatoid arthritis / B.N. Silva, I.L. Arauo, P.M. Queiroz [et al.] // Rev. Assoc. Med. Bras. — 2014. — Vol. 60, № 6. — P. 555-559.

20. Tekatas A. Increased frequency of restless leg syndrome in patients with ankylosing spondylitis / A. Tekatas, O.N. Pamuk // Int. J. Rheum. Dis. — 2015. — Vol. 18, № 1. — P. 58-62.

21. Tenti S. What about strontium ranelate in osteoarthritis? Doubts and securities / S. Tenti, S. Cheleschi, G.M. Guidelli [et al.] // Mod. Rheumatol. — 2014. — Vol. 24, № 6. — P. 881-884.

22. Thompson C.L. Lithium chloride prevents interleukin-1β induced cartilage degradation and loss of mechanical properties / C.L. Thompson, H. Yasmin, A. Varone [et al.] // J. Orthop. Res. — 2015. — Vol. 33, № 10. — P. 1552-1559.

23. Tournis S. Improvement in bone strength parameters. The role of strontium ranelate / S. Tournis // J. Musculoskelet. Neuronal. Interact. — 2007. — Vol. 7, № 3. — P. 266-267.

24. Wang Y. Research progress of effects of strontium ranelate on osteoarthritis / Y. Wang, M. Dai, F. Tian, L. Zhang // Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi. — 2014. — Vol. 28, № 12. — P. 1479-1483.

25. Yang T.H. Increased inflammation in rheumatoid arthritis patients living where farm soils contain high levels of copper / T.H. Yang, T.H. Yuan, Y.H. Hwang // J. Formos Med. Assoc. — 2015. — Vol. 20, № 11. — E. 00339.

26. Zijlstra W.P. Large head metal-on-metal cementless total hip arthroplasty versus 28-mm metal-on-polyethylene cementless total hip arthroplasty: design of a randomized controlled trial / W.P. Zijlstra, N. Bos, J.J. van Raay // BMC Musculoskelet. Disord. — 2008. — Vol. 9, № 1. — P. 136-140.

27. Zoeger N. Lead accumulation in tidemark of articular cartilage / N. Zoeger, P. Roschger, J. G. Hofstaetter, C. Jokubonis // Osteoarthritis Cartilage. — 2009. — Vol. 14, № 9. — P. 906-913.


Back to issue