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.









"Тrauma" Том 21, №6, 2020

Back to issue

Silicon content in blood and synovial fluid of patients with rheumatoid arthritis: clinical-pathogenetic significance of microelementosis

Authors: Синяченко О.В., Гейко І.А., Єрмолаєва М.В., Алієва Т.Ю.
Донецький національний медичний університет, м. Лиман, Україна

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Актуальність. Поширеність ревматоїдного артриту (РА) серед населення земної кулі становить близько 1 %, а серед окремих популяцій людей сягає 5–7 %. До чинників ризику розвитку і значних темпів прогресування РА належать високі концентрації у повітрі, що вдихується, кварцу (діоксиду кремнію), токсичний вплив якого розглядається як один із потужних патогенетичних чинників цього захворювання. Мета. Оцінка клініко-патогенетичної значущості кремнієвого мікроелементозу при РА. Матеріали та методи. Обстежено 83 хворих на РА (22 % чоловіків і 78 % жінок віком від 22 до 75 років; у середньому 45 років). Тривалість захворювання від перших ознак його маніфестації становила 9 років. Системну форму хвороби діагностовано в 19 % випадків, серопозитивний РА за ревматоїдним фактором встановлений у 68 % спостережень, за антицитруліновими антитілами — у 80 %. Вміст кремнію (Si) в сироватці крові та синовіальній рідині у 19 хворих визначали за допомогою атомно-абсорбційного спектрометра SolAAr-Mk2-MOZe з електрографітовим атомізатором (Велика Британія). З використанням комп’ютерного тензіометра PAT2-Sinterface (Німеччина) досліджували параметри поверхневого натягу сироватки крові та синовіальної рідини при часі «життя поверхні» 0,01 с, що прагне до нескінченності, підраховували їх співвідношення. Результати. РА супроводжується браком вірогідних змін рівня кремніємії. Мікроелементоз Si пов’язаний із клінічними, рентгенологічними та сонографічними ознаками перебігу захворювання, ступенем активності й тяжкістю артриту, а кремнієвий дисбаланс бере участь у патогенетичних побудовах суглобового синдрому, ураження скелетних м’язів, периферичної нервової системи, причому показники Si в крові можуть мати прогностичну значущість.

Актуальность. Распространенность ревматоидного артрита (РА) среди населения земного шара составляет около 1 %, а среди отдельных популяций людей достигает 5–7 %. К факторам риска развития и высоких темпов прогрессирования РА относятся большие концентрации во вдыхаемом воздухе кварца (диоксида кремния), токсическое воздействие которого рассматривается как один из мощных патогенетических факторов этого заболевания. Цель. Оценка клинико-патогенетической значимости кремниевого микроэлементоза при РА. Материалы и методы. Обследованы 83 больных РА (22 % мужчин и 78 % женщин в возрасте от 22 до 75 лет; в среднем 45 лет). Длительность заболевания от первых признаков его манифестации составила 9 лет. Системная форма болезни диагностирована в 19 % случаев, серопозитивный РА по ревматоидному фактору установлен в 68 % наблюдений, по антицитруллиновым антителам — в 80 %. Содержание кремния (Si) в сыворотке крови и синовиальной жидкости у 19 больных определяли с помощью атомно-абсорбционного спектрометра SolAAr-Mk2-MOZe с электрографитовым атомизатором (Великобритания). С использованием компьютерного тензиометра PAT2-Sinterface (Германия) исследовали параметры поверхностного натяжения сыворотки крови и синовиальной жидкости при времени «жизни поверхности» 0,01 с, стремящемся к бесконечности, подсчитывали их соотношение. Результаты. РА сопровождается отсутствием достоверных изменений уровня кремниемии. Микроэлементоз Si связан с клиническими, рентгенологическими и сонографическими признаками течения заболевания, степенью активности и тяжестью артрита, а кремниевый дисбаланс участвует в патогенетических построениях суставного синдрома, поражении скелетных мышц, периферической нервной системы, причем показатели Si в крови могут обладать прогностической значимостью.

Background. The prevalence of rheumatoid arthritis (RA) among the world’s population is about 1 %, and among certain populations of people it reaches 5–7 %. The risk factors for the development and high rates of RA progression include high concentrations of quartz (silicon (Si) dioxide) in the inhaled air, the toxic effect of which is considered as one of the most powerful pathogenetic factors of this disease. The purpose of the work was to evaluate the clinical and pathogenetic significance of silicon microelementosis in RA. Materials and methods. Eighty-three patients with RA were examined (22 % were males and 78 % — females aged from 22 to 75 (mean of 45) years). The duration of the disease from the first signs of its manifestation was 9 years. Systemic form of the disease was diagnosed in 19 % of cases, RA seropositive for rheumatoid factor was detected in 68 %, for cyclic citrullinated peptide antibodies — in 80 % of individuals. The content of Si in the blood serum and in 19 patients — in cerebrospinal fluid was determined using an atomic absorption spectrometer SolAAr-Mk2-MOZe with an electrographite atomizer (Great Bri­tain). Using a computer tensiometer PAT2-Sinterface (Germany), the parameters of the surface tension of blood serum and synovial fluid were investigated with a surface life time of 0.01 sec and tending to infinity, and their ratio was calculated. Results. RA is accompanied by the absence of probable changes in the level of silicon. Si microelementosis is associated with the clinical, radiographic and sonographic signs of the disease course, the degree of activity and severity of arthritis, and silicon imbalance is involved in the pathogenesis of the articular syndrome, damage to the ske­letal muscle, the peripheral nervous system, wherein, Si indicators in blood may have prognostic significance.


Keywords

артрит ревматоїдний; перебіг; патогенез; кремній, кров; синовія

артрит ревматоидный; течение; патогенез; кремний; кровь; синовия

rheumatoid arthritis; course; pathogenesis; silicon; blood; synovial fluid


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


Bibliography

1. Usenbo A., Kramer V., Young T., Musekiwa A. Prevalence of Arthritis in Africa: A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2015. 10(8). 0133858. doi: 10.1371/journal.pone.0133858.
2. Gabriel S.E. The epidemiology of rheumatoid arthritis. Rheum. Dis. Clin. North Am. 2019. 27(2). 269-81. doi: 10.1016/s0889-857x(05)70201-5.
3. Park J., Mendy A., Vieira E.R. Various types of arthritis in the United States: prevalence and age-related trends from 1999 to 2014. Am. J. Public. Health. 2018. 108(2). 256-8. doi: 10.2105/AJPH.2017.304179.
4. Silman A.J., Pearson J.E. Epidemiology and genetics of rheumatoid arthritis. Arthritis Res. 2018. 4(3). 265-72. doi: 10.1186/ar578.
5. Oton T., Carmona L. The epidemiology of established rheumatoid arthritis. Best Pract. Res. Clin. Rheumatol. 2019. 33(5). 101477. doi: 10.1016/j.berh.2019.101477.
6. Anic B., Mayer M. Pathogenesis of rheumatoid arthritis. Reumatizam. 2014. 61(2). 19-23.
7. Murphy D., Sinha A., Hutchinson D. A trigger for rheumatoid arthritis? Am. J. Med. 2015. 128(12). 35-45. PMID: 25427390.
8. Too C.L., Muhamad N.A., Ilar A., Padyukov L., Alfredsson L., Klareskog L. et al. Occupational exposure to textile dust increases the risk of rheumatoid arthritis: results from a Malaysian population-based case-control study. Ann. Rheum. Dis. 2016. 75(6). 997-1002. doi: 10.1136/annrheumdis-2015-208278.
9. Gomez-Puerta J.A., Gedmintas L., Costenbader K.H. The association between silica exposure and development of ANCA-associated vasculitis: systematic review and meta-analysis. Autoimmun Rev. 2018. 12(12). 1129-35. doi: 10.1016/j.autrev.2018.06.016.
10. Turk S.A., van Beers-Tas M.H., van Schaardenburg D. Prediction of future rheumatoid arthritis. Rheum. Dis. Clin. North Am. 2014. 40(4). 753-70. doi: 10.1016/j.rdc.2014.07.007.
11. Essouma M., Noubiap J.J. Is air pollution a risk factor for rheumatoid arthritis? J. Inflamm. 2015. 30(12). 48-59. doi: 10.1186/s12950-015-0092-1.
12. Conigliaro P., Chimenti M.S., Triggianese P., Sunzini F., Novelli L., Perricone C. et al. Autoantibodies in inflammatory arthritis. Autoimmun Rev. 2016. 15(7). 673-83. doi: 10.1016/j.autrev.2016.03.003.
13. Horecka A., Hordyjewska A., Blicharski T., Kocot J., Żelazowska R., Lewandowska A. et al. Simvastatin effect on calcium and silicon plasma levels in postmenopausal women with osteoarthritis. Biol. Trace Elem. Res. 2016. 171(1). 1-5. doi: 10.1007/s12011-016-0635-1.
14. Shadjou N., Hasanzadeh M. Silica-based mesoporous nanobiomaterials as promoter of bone regeneration process. J. Biomed. Mater. Res. A. 2015. 103(11). 3703-16. doi: 10.1002/jbm.a.35504.
15. Tatara M.R., Krupski W., Szpetnar M., Dąbrowski A., Bury P., Szabelska A. et al. Effects of total gastrectomy on plasma silicon and amino acid concentrations in men. Exp. Biol. Med. 2015. 240(12). 1557-63. doi: 10.1177/1535370215588925.
16. Casarrubios L., Matesanz M.C., Sánchez-Salcedo S., Arcos D., Vallet-Regí M., Portolés M.T. Nanocrystallinity effects on osteoblast and osteoclast response to silicon substituted hydroxyapatite. J. Colloid Interface Sci. 2016. 15(482). 112-20. doi: 10.1016/j.jcis.2016.07.075.
17. Dong M., Jiao G., Liu H., Wu W., Li S., Wang Q. et al. Biological silicon stimulates collagen type 1 and osteocalcin synthesis in human osteoblast-like cells through the BMP-2/Smad/RUNX2 signaling pathway. Biol. Trace Elem. Res. 2016. 173(2). 306-15. doi: 10.1007/s12011-016-0686-3.
18. Rodella L.F., Bonazza V., Labanca M., Lonati C., Rezzani R. A review of the effects of dietary silicon intake on bone homeostasis and regeneration. J. Nutr. Health Aging. 2014. 18(9). 820-6. doi: 10.1007/s12603-014-0555-8.
19. Weitzmann M.N., Ha S.W., Vikulina T., Roser-Page S., Lee J.K., Beck G.R. Bioactive silica nanoparticles reverse age-associated bone loss in mice. Nanomedicine. 2015. 11(4). 959-67. doi: 10.1016/j.nano.2015.01.013.
20. Bello S., Rinaldi A., Trabucco S., Serafino L., Bonali C., Lapadula G. Erasmus syndrome in a marble worker. Reumatismo. 2015.  67(3). 116-22. doi: 10.4081/reumatismo.2015.826.
21. Chaouch N., Mjid M., Zarrouk M., Rouhou S.C., Ammous I., Hantous S., Racil H., Chabbou A. Erasmus' syndrome with pseudo-tumour masses. Rev. Mal. Respir. 2011. 28(7). 924-7. doi: 10.1016/j.rmr.2011.06.003.
22. Farhat S.C., Silva C.A., Orione M.A., Campos L.M., Sallum A.M., Braga A.L. Air pollution in autoimmune rheumatic diseases: a review. Autoimmun Rev. 2011. 11(1). 14-21. doi: 10.1016/j.autrev.2011.06.008.
23. Makol A., Reilly M.J., Rosenman K.D. Prevalence of connective tissue disease in silicosis (1985–2006) — a report from the state of Michigan surveillance system for silicosis. Am. J. Ind. Med. 2011. 54(4). 255-62. doi: 10.1002/ajim.20917.
24. Lafyatis R., York M. Innate immunity and inflammation in systemic sclerosis. Curr. Opin. Rheumatol. 2016. 21(6). 617-22. doi: 10.1097/BOR.0b013e32832fd69e.
25. Wei P., Yang Y., Guo X., Hei N., Lai S., Assassi S. et al. Identification of an association of TNFAIP3 polymorphisms with matrix metalloproteinase expression in fibroblasts in an integrative study of systemic sclerosis-associated genetic and environmental factors. Arthritis Rheumatol. 2016. 68(3). 749-60. doi: 10.1002/art.39476.
26. Charni Chaabane S., Coomans de Brachène A., Essaghir A., Velghe A., Lo Re S., Stockis J. et al. PDGF-D expression is down-regulated by TGFβ in fibroblasts. PLoS One. 2014. 9(10). 108656. doi: 10.1371/journal.pone.0108656.
27. Murdaca G., Contatore M., Gulli R., Mandich P., Puppo F. Genetic factors and systemic sclerosis. Autoimmun Rev. 2016. 15(5). 427-32. doi: 10.1016/j.autrev.2016.01.016.
28. Yang Y., Wei P., Guo X.J., Zhou D., Zhang W.Z., Assassi S. et al. Impact of age and autoantibody status on the gene expression of scleroderma fibroblasts in response to silica stimulation. Eur. J. Inflamm. 2018. 11(3).  631-9.
29. Rocha M.C., Santos L.M., Bagatin E., Cohen Tervaert J.W., Damoiseaux J.G., Lido A.V. et al. Genetic polymorphisms and surface expression of CTLA-4 and PD-1 on T cells of silica-exposed workers. Int. J. Hyg. Environ Health. 2012. 215(6). 562-9. doi: 10.1016/j.ijheh.2011.10.010.

Similar articles

Clinical and pathogenetic features of the joint syndrome in rheumatoid arthritis with comorbid periodontitis
Authors: Синяченко О.В., Єрмолаєва М.В., Гавілей Д.О., Лівенцова К.В., Верзілов С.М., Пилипенко В.В.
Донецький національний медичний університет, м. Лиман, Україна

"Тrauma" Том 21, №6, 2020
Date: 2021.02.01
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Level of middle mass molecules in synovial fluid of patients with rheumatoid arthritis
Authors: Синяченко О.В., Єрмолаєва М.В., Алієва Т.Ю., Лівенцова К.В., Верзілов С.М., Синяченко Т.Ю.
Донецький національний медичний університет, м. Лиман, Україна

"Тrauma" Том 21, №6, 2020
Date: 2021.02.01
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Clinical and Pathogenetic Significance of Autonomic Nervous System Condition in Rheumatoid Arthritis
Authors: Синяченко О.В.(1), Сокрут О.П.(1), Егудина Е.Д.(2), Сокрут В.Н.(1)
(1) — Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького, г. Лиман, Украина
(2) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия», г. Днепр, Украина

International neurological journal 7 (85) 2016
Date: 2017.01.13
Categories: Neurology
Sections: Clinical researches
Angiopathy in rheumatoid arthritis
Authors: Синяченко О.В., Егудина Е.Д., Ханюков А.А., Ермолаева М.В.
Донецкий национальный медицинский университет, г. Лиман, Украина

"Pain. Joints. Spine." Том 7, №2, 2017
Date: 2017.08.31
Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches

Back to issue