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." Том 8, №4, 2018

Back to issue

Clinical and pathogenetic importance of exogenous metals included into the joint prosthesis in knee osteoarthritis

Authors: Синяченко О.В., Сокрут Н.В., Климовицкий Ф.В., Сокрут В.Н., Герасименко А.И.
Донецкий национальный медицинский университет, г. Лиман, Украина

Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Актуальність. Перебіг гонартрозу тісно пов’яза­ний з вмістом металів в довкіллі мешкання хворих, що чинить істотний додатковий вплив на характер мікроелементозу в організмі пацієнтів після ендопротезування суглобів. Мета дослідження: оцінити характер впливу кобальту (Co), хрому (Cr), молібдену (Mo), нікелю (Ni), талію (Ti) та ванадію (V) в грунті регіонів проживання хворих на характер перебігу гонартрозу та мікро­елементозу таких металів в крові й волоссі. Матеріали та методи. Під наглядом перебували 87 хворих на гонартроз віком від 32 до 76 років, серед яких частка чоловіків становила 45 %, жінок — 55 %. Використовували спектрометр SolAAr-Mk2-MOZe (Великобританія) з електрографітовим атомізатором. Результати. Мікроелементоз металів у крові хворих на гонартроз спостерігається в 41 % випадків, а у волоссі — у 23 %. Рівень Ti в грунті прямо корелює з концентраціями Fe і Mo в сироватці крові, а параметри у волоссі Al, Co, Cr, Mo, Ni, Ti і V залежать від вмісту в грунті Co, Cr, Ni і V, причому інтегральні індекси тяжкості мікроелементозу в крові і волоссі хворих на гонартроз мають прямий дисперсійно-кореляційний зв’язок відповідно з показниками Cr і V у грунті, при цьому Co, Ti та V чинять дію на формування епіфізарного остеопорозу, лігаментозу, трабекулярного набряку стегнової кістки й надколінку, на ушкодження перед­ньої хрестоподібної зв’язки. Проживання хворих у територіальних зонах із показником у грунті Cr > 270 мг/кг належить до несприятливих критеріїв розвитку хромового мікроелементозу в крові, а V > 160 мг/кг — ванадієвого у волоссі. Висновки. Регіони проживання хворих на гонартроз з високим вмістом у грунті Со, Ni і V є чинниками ризику мікроелементозу Мо, Ti і V, що необхідно враховувати при плануванні програми ендопротезування суглобів.

Актуальность. Течение гонартроза тесно связано с содержанием металлов в окружающей среде проживания больных, что оказывает существенное дополнительное влияние на характер микроэлементоза в организме пациентов после эндопротезирования суставов. Цель исследования: оценить характер влияния кобальта (Co), хрома (Cr), молибдена (Mo), никеля (Ni), таллия (Ti) и ванадия (V) в почве регионов проживания больных на характер течения гонартроза и микроэлементоза таких металлов в крови и волосах. Материалы и методы. Под наблюдением находились 87 больных гонартрозом в возрасте от 32 до 76 лет, среди которых доля мужчин составила 45 %, женщин — 55 %. Использовали спектрометр SolAAr-Mk2-MOZe (Великобритания) с электрографитовым атомизатором. Результаты. Микроэлементоз металлов в крови больных гонартрозом наблюдается в 41 % случаев, а в волосах — в 23 %. Уровень Ti в почве прямо коррелирует с концентрациями Fe и Mo в сыворотке крови, а параметры в волосах Al, Co, Cr, Mo, Ni, Ti и V зависят от содержания в грунте Co, Cr, Ni и V, причем интегральные индексы тяжести микроэлементоза в крови и волосах больных гонартрозом имеют прямые дисперсионно-корреляционные связи соответственно с показателями Cr и V в почве, при этом Co, Ti и V оказывают воздействие на формирование эпифизарного остеопороза, лигаментоза, трабекулярного отека бедренной кости и надколенника, на повреждение передней крестообразной связки. Проживание больных в территориальных зонах с показателем в почве Cr > 270 мг/кг относится к неблагоприятным критериям развития хромового микроэлементоза в крови, а V > 160 мг/кг — ванадиевого в волосах. Выводы. Регионы проживания больных гонартрозом с высоким содержанием в почве Со, Ni и V являются факторами риска микроэлементоза Мо, Ti и V, что необходимо учитывать при планировании программы эндопротезирования суставов.

Background. The course of knee osteoarthritis is closely related to the content of metals in the environment of patients, which has a significant additional effect on the nature of microelementosis in patients after joint arthroplasty. Purpose of the study: to evaluate the nature of the effect of cobalt (Co), chromium (Cr), molybdenum (Mo), nickel (Ni), thallium (Ti), and vanadium (V) in the soil of the patients’ regions of residence on the course of knee osteoarthritis and micro­elementosis of such metals in blood and hair. Materials and me­thods. Eighty seven patients with knee osteoarthritis aged 32 to 76 years were examined, 45 % of them were men and 55 % — women. SolAAr-Mk2-MOZe (Great Britain) spectrometer with electrographite atomizer was used. Results. Microelementosis of metals in the blood of patients with knee osteoarthritis is observed in 41% of cases, and in hair — in 23%. The level of Ti in the soil directly correlates with the concentrations of Fe and Mo in the blood serum, and the hair levels of Al, Co, Cr, Mo, Ni, Ti and V depend on the content of Co, Cr, Ni and V in the soil, the integral indexes of the severity of microelementosis in the blood and hair of patients with knee osteoarthritis has direct dispersion-correlation links, respectively, with the indices of Cr and V in the soil, while Co, Ti and V affect the formation of epiphyseal osteoporosis, ligamentitis, trabecular edema of the femur and patella, and damage to the anterior cruciate ligament. Living of patients in territorial zones with Cr level in the soil > 270 mg/kg refers to an unfavorable criterion for the development of chromic microelementosis in the blood, and V > 160 mg/kg — vanadic in the hair. Conclusions. Residence of patients with knee osteoarthritis with high content of Co, Ni and V in the soil is the risk factor for Mo, Ti, and V microelementosis, which must be taken into account when planning the program of arthroplasty.


Keywords

остеоартроз; колінні суглоби; мікроелементи; метали; кров; волосся; грунт

остеоартроз; коленные суставы; микроэлементы; металлы; кровь; волосы; почва

osteoarthritis; knee joints; microelements; metals; blood; hair, soil


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


Bibliography

  1. Lamberg EM, Streb R, Werner M, Kremenic I, Penna J. The 2- and 8-week effects of decompressive brace use in people with medial compartment knee osteoarthritis. Prosthet Orthot Int. 2016;40(4):447-53. doi: 10.1177/0309364615589537.
  2. Leung YY, Ma S, Noviani M, et al. Validation of screening questionnaires for evaluation of knee osteoarthritis prevalence in the general population of Singapore. Int J Rheum Dis. 2018 Mar;21(3):629-638. doi: 10.1111/1756-185X.13252.
  3. Nelson AE. Osteoarthritis year in review 2017: clinical. Osteoarthritis Cartilage. 2018 Mar;26(3):319-325. doi: 10.1016/j.joca.2017.11.014.
  4. Malzahn J. Conservative and operative treatment of working age patients with knee osteoarthritis. Economic considerations. Orthopade. 2014;43(6):503-6, 508-10. doi: 10.1007/s00132-014-2295-1.
  5. Vina ER, Kwoh CK. Epidemiology of osteoarthritis: literature update. Curr Opin Rheumatol. 2018 Mar;30(2):160-167. doi: 10.1097/BOR.0000000000000479.
  6. Plotnikoff R, Karunamuni N, Lytvyak E, et al. Osteoarthritis prevalence and modifiable factors: a population study. BMC Public Health. 2015 Nov 30;15:1195. doi: 10.1186/s12889-015-2529-0.
  7. McQueen P, Gates L, Marshall M, Doherty M, Arden N, Bowen C. The effect of variation in interpretation of the La Trobe radiographic foot atlas on the prevalence of foot osteoarthritis in older women: the Chingford general population cohort. J Foot Ankle Res. 2017 Dec 8;10:54. doi: 10.1186/s13047-017-0239-9.
  8. Colotti G, Ilari A, Boffi A, Morea V. Metals and metal derivatives in medicine. Mini Rev Med Chem. 2013 Feb;13(2):211-21.
  9. Kubaszewski L, Zioła-Frankowska A, Frankowski M, et al. Comparison of trace element concentration in bone and intervertebral disc tissue by atomic absorption spectrometry techniques. J Orthop Surg Res. 2014 Oct 25;9:99. doi: 10.1186/s13018-014-0099-y.
  10. Weber P, Steinbrück A, Paulus AC, et al. Partial exchange in total hip arthroplasty: what can we combine? Orthopade. 2017 Feb;46(2):142-147. doi: 10.1007/s00132-016-3380-4.
  11. Kazi HA, Perera JR, Gillott E, Carroll FA, Briggs TW. A prospective study of a ceramic-on-metal bearing in total hip arthroplasty. Clinical results, metal ion levels and chromosome analysis at two years. Bone Joint J. 2013 Aug;95-B(8):1040-4. doi: 10.1302/0301-620X.95B8.31574.
  12. Czekaj J, Ehlinger M, Rahme M, Bonnomet F. Metallosis and cobalt-chrome intoxication after hip resurfacing arthroplasty. J Orthop Sci. 2016 May;21(3):389-94. doi: 10.1016/j.jos.2015.06.001.
  13. Steinberg J, Shah KM, Gartland A, Zeggini E, Wilkinson JM. Effects of chronic cobalt and chromium exposure after metal-on-metal hip resurfacing: An epigenome-wide association pilot study. J Orthop Res. 2017 Oct;35(10):2323-2328. doi: 10.1002/jor.23525.
  14. Kosheleva NE, Vlasov DV, Korlyakov ID, Kasimov NS. Сontamination of urban soils with heavy metals in Moscow as affected by building development. Sci Total Environ. 2018 Sep 15;636:854-863. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.04.308.
  15. Wu X, Hao C, Kumar J, et al. Environmentally responsive plasmonic nanoassemblies for biosensing. Chem Soc Rev. 2018 Jul 2;47(13):4677-4696. doi: 10.1039/c7cs00894e.
  16. Yang TH, Yuan TH, Hwang YH, Lian IB, Meng M, Su CC. Increased inflammation in rheumatoid arthritis patients living where farm soils contain high levels of copper. J Formos Med Assoc. 2016 Nov;115(11):991-996. doi: 10.1016/j.jfma.2015.10.001.
  17. Dörner T, Haas J, Loddenkemper C, von Baehr V, Salama A. Implant-related inflammatory arthritis. Nat Clin Pract Rheumatol. 2006 Jan;2(1):53-6; quiz 57.
  18. Nivbrant B, Karrholm J, Rohrl S, Hassander H, Wesslén B. Bone cement with reduced proportion of monomer in total hip arthroplasty: preclinical evaluation and randomized study of 47 cases with 5 years' follow-up. Acta Orthop Scand 2010;72(6):572-84.
  19. Sakurai H. A new concept: the use of vanadium complexes in the treatment of diabetes mellitus. Chem Rec. 2002;2(4):237-48. doi: 10.1002/tcr.10029.

Similar articles

Dynamics of the level of metals in the blood of patients with knee and hip osteoarthritis after the knee and hip replacement
Authors: Климовицкий Ф.В., Сокрут Н.В., Синяченко О.В., Сокрут О.П.
Донецкий национальный медицинский университет, г. Лиман, Украина

"Тrauma" Том 19, №6, 2018
Date: 2019.01.14
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Metal included in the prosthetic knee joints in the hair  of patients with gonarthrosis
Authors: Сокрут Н.В., Климовицкий Ф.В., Синяченко О.В.
Донецкий национальный медицинский университет, г. Лиман, Украина

"Тrauma" Том 19, №1, 2018
Date: 2018.04.17
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
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

"Pain. Joints. Spine." 3 (23) 2016
Date: 2017.01.05
Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Содержание меди и цинка в организме больных ревматоидным и псориатическим артритами
Authors: Володкина Н.А. - Кафедра пропедевтической и внутренней медицины Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького
"Pain. Joints. Spine." 3 (11) 2013
Date: 2014.01.10
Categories: Family medicine/Therapy, Rheumatology
Sections: Specialist manual

Back to issue