CC BY
82
№3/2001 ОСТЕОПОРОЗ И ОСТЕОПАТИИ
ДИАГНОСТИКА НАРУШЕНИЙ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА при диабетической остеоартропатии
Обзор литературы
И.Н. УЛЬЯНОВА, А.Ю. ТОКМАКОВА, М.Б. АНЦИФЕРОВ
Эндокринологический научный центр РАМН (директор - академик РАМНИ.И.Де Отделение диабетической стопы (зав. отделением - профессор М.Б.Анциф
Диабетическая остеоартропатия является осложнением сахарного диабета, ранняя диагностика которого затруднена в связи со стертостью клинических проявлений. Остается неясным, почему лишь у небольшого числа пациентов с диабетической нейропатиейразвивается артропатия Шарко. Чрезвычайно противоречивы сведения о частоте развития костно-суставных нарушений при сахарном диабете, что связано с различной трактовкой обнаруживаемых изменений, а также с использованием неравнозначных по информативности методов исследования. В настоящей статье приводится обзор современных литературных данных о применении лабораторных и инструментальных методов диагностики для выявления костных изменений при диабетической остеоартропатии.
Диабетическая остеоартропатия
?как проявление синдрома диабетической стопы
Синдром диабетической стопы (СДС) объединяет патологические изменения периферической нервной системы, артериального и микроциркуляторного русла, представляющие непосредственную угрозу развития язвенно-некротических процессов и гангрены стопы [4]. Количество ампутаций у больных сахарным диабетом (СД) составляет 50-70% среди всех нетравматических ампутаций нижних конечностей, а постампутационная смертность в первый год после операции на 30% выше, чем у пациентов без диабета [1].
Существует прямая зависимость частоты развития синдрома диабетической стопы от длительности и тяжести СД [16]. Однако следует отметить, что при СД 2 типа уже на момент постановки диагноза от 30 до 50% больных имеют изменения периферической чувствительности или атеросклеротическое поражение артерий нижних конечностей той или иной степени [1]. По данным ряда авторов, патологические изменения костно-суставного аппарата у пациентов с СД встречаются в 0,1-77,8% случаев [5, 7, 10]. Также чрезвычайно различны сведения о частоте диабетической остеоартропатии, которая, по некоторым данным, колеблется от 1 до 55% [1, 16]. Противоречивость результатов, по-видимому, обусловлена различной трактовкой изменений костной ткани, а также использованием неравнозначных по информативности методов исследования. Согласно опубликованным данным, в 90% случаев костно-суставные изменения у лиц с нарушенным углеводным обменом локализуются в плюсневых и предплюсневых костях, в 10% - в голеностопных суставах [6]. Другие локализации встречаются исключительно редко [16]. В то же время ряд авторов описывает различной степени выраженности системный остеопороз у больных сахарным диабетом [5,Ю].
Остеоартропатию (артропатию Шарко) можно определить как относительно безболевую, прогрессирующую и деструктивную артропатию одного или нескольких суставов, сопровождающуюся неврологичес-
ким дефицитом [1,16]. Eichenholts разделил процесс развития диабетической остеоартропатии на три стадии в зависимости от патологических изменений костной ткани стоп (табл. 1). Чаще в процесс вовлекаются периферические суставы, хотя возможно и поражение позвоночника. Помимо сахарного диабета, осте-оартропатия описана при некоторых системных заболеваниях - третичном сифилисе, сирингомиелии, лепре. Для каждой нозологии специфичной является и локализация артропатического процесса [16]. Так, tabes dorsales чаще поражает один крупный сустав нижних конечностей (коленный или тазобедренный); си-рингомиелия вовлекает в процесс суставы верхних конечностей; при сахарном диабете страдают мелкие суставы стоп и голеностопные суставы. Некоторые исследователи выдвигают гипотезу о ведущей роли первичного дефекта костной ткани в нейропатической конечности [19, 20, 28], в то время как другие не подтверждают ведущую роль остеопении в патогенезе остеоартропатии [8, 16]. Наиболее очевидным является то, что формирование остеоартропатии напрямую связано с нейропатией и травмой. Патогенез развития диабетической остеоартропатии представлен на схеме.
P.R. Cavanagh с соавт. [18] определили, что пациенты с диабетом и нейропатией имели большую частоту развития костно-суставных изменений, чем лица без нейропатии того же возраста. Остается неясным, почему лишь у небольшого числа пациентов, страдающих нейропатией, развивается артропатия Шарко. Stevens M.J. с соавт. [47] исследовали различные виды чувствительности у больных с диабетической остеоар-тропатией и у больных с нейропатией. Пациенты с артропатией Шарко демонстрировали сохраненную тепловую чувствительность и полную потерю холодо-вой чувствительности, тогда как пациенты с нейропа-тией имели значительное снижение как тепловой, так и холодовой чувствительности. Вибрационная чувствительность и кардиоваскулярные пробы были нарушены в равной степени в обеих группах.
SA Shapiro с соавт. [46] исследовали соотношение между выраженностью вазомоторной реакции мягких тканей тыла стопы у пациентов с артропатией Шарко и у пациентов с нейропатией без костных на-
рушений с помощью лазерной допплеровской флуо-метрии в режиме локальной гипертермии. Повышение температуры увеличивало кровоток в группе с ос-теоартропатией и в контрольной группе, но не в группе нейропатии. Эти изменения кровотока, которые наблюдались при нейропатии, не были выявлены у больных с артропатией Шарко, несмотря на более выраженные неврологические нарушения. Это позволило предположить, что данные изменения вазомотори-ки и кровотока, наблюдающиеся при нейропатии, играют протективную роль, предотвращая усиление костной резорбции и развитие артропатии Шарко. Остается неясным, является ли остеоартропатия прямым следствием срыва этого протективного механизма.
Различные исследования остеоартропатии выявили высокую частоту ее развития у пациентов с длительностью диабета более 12 лет, независимо от возраста и пола [1, 16]. В большинстве случаев процесс односторонний, тогда как двустороннее поражение встречается, по данным литературы, у 9-25% страдающих остеоартропатией [24]. Как правило, у таких больных отмечается плохая компенсация диабета, независимо от его типа и методов лечения. В исследовании D.G. Armstrong с соавт. [12] сообщалось, что 73% пациентов не отмечали предшествующей травмы до появления деформации. В исследовании R.H. Cofield с соавт. [21] выявлены костно-суставные изменения, характерные для остеоартропатии, у 29% пациентов с периферической нейропатией.
Методы диагностики костных нарушений при диабетической остеоартропатии
Учитывая высокий процент ампутаций нижних конечностей, последующей инвалидизации и постампутационной летальности больных сахарным диабетом, осложненным синдромом диабетической стопы, особую актуальность приобретает проблема возможно более ранней диагностики этого осложнения [ 1, 4].
Помимо традиционных методов общеклинических исследований, диагностики нарушений кровотока, состояния центральной и периферической иннервации, разрабатываются и находят все более широкое применение лабораторные и инструментальные методы определения состояния костных структур. Исследуются метаболические параметры костного ремоде-лирования с помощью биохимических маркеров [8, 14, 17, 30]. Продолжают совершенствоваться денси-тометрические методики [10, 20, 22]. С успехом применяются МРТ и сцинтиграфия [13, 23, 34]. Особый интерес представляет изучение гистологической картины измененной кости [27, 29].
Роль биохимических маркеров костного ремоделирования
Потребность в доступных неинвазивных методах, пригодных для повторных обследований одного пациента, обосновывает поиски таких маркеров обмена костной ткани, которые можно определять при исследовании крови или мочи [8]. Скорость образования или разрушения костной ткани может оцениваться либо при измерении активности специфических ферментов
ПАТОГЕНЕЗ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ ОСТЕОАРТРОПАТИИ
Сахарный диабет
Автономная нейролатия
I
Открытие А-В шунтое
I
Гиперваскуляризация кости
Сенсорная нейропатия
1
I
Гипо* и анестезия
Безболевая травма, продолжение нагрузки на сустав
1
Деминерализация
Воспаление
I
Усиление кровотока
Диабетическая остеоартропатия
Патогенез диабетической остеоартропатии
костеобразующих или костеразрушающих клеток - костный изофермент щелочной фосфатазы (КЩФ), тар-тратрезистентная кислая фосфатаза (ТРКФ), либо путем определения компонентов, поступающих в кровь во время синтеза или резорбции кости, - остеокаль-цин (ОК.), карбокси- и аминотерминальные пропеп-тиды проколлагена 1 типа (Р1СР и РШР), пиридино-лин (ПИД), дезоксипиридинолин (ДПД), карбокси-и аминотерминальные телопептиды коллагена 1 типа (1СТР и ШТР), оксипролин [2]. Параметры ремоделирования костной ткани невозможно дифференцировать в зависимости от изменений обмена в разных отделах кости, т.е. в губчатом и компактном веществе. Они отражают итоговые изменения резорбции и костеобразования, направленные в ту или иную сторону [8]. Биохимические показатели отвечают на изменения в структуре кости гораздо быстрее, чем это фиксируется методами количественной оценки (ден-ситометрия). Маркеры резорбции появляются в крови через 1 -3 месяца, а маркеры костеобразования позже, через 6-9 месяцев. Биохимические показатели костного ремоделирования характеризуются неодинаковой чувствительностью и специфичностью [2, 9]. Идеальный маркер костного формирования - это структурный белок, высвобождающийся в кровь со скоростью, пропорциональной его инкорпорации в кость. Важно, чтобы уровень его свободной фракции не изменялся при различных сопутствующих заболеваниях.
| Он должен иметь четко очерченные функции и не высвобождаться неизмененным в процессе резорбции. Идеальный маркер костной резорбции - это продукт деградации компонентов костного матрикса, не при-
№З/2001 ОСТЕОПОРОЗ И OСTЕOПАTИИ
Таблица l
Стадии развития диабетической остеоартропатии
Начальная стадия Острая деструкция сустава с остеохондральной фрагментацией, растяжение капсулы сустава, десторзия связок, подвывихи
Стадия консолидации Резорбция большинства костных фрагментов и их консолидация с подлежащей костью
Стадия реконструкции Ремоделирование кости
сугствуюший в других тканях и не реутилизирующийся в процессе костного формирования. Его уровень в крови не должен находиться под контролем эндокринных факторов. При всех заболеваниях скелета происходит нарушение процессов ремоделирования кости. Для многих из них, кроме остеомаляции и сенильного остеопороза, характерна ускоренная перестройка с преобладанием процессов резорбции кости [3, 28].
В последнее время появилось достаточное количество исследований, посвященных оценке обмена костной ткани у больных сахарным диабетом [5, 8, 10, 30].
При определении показателей костного ремодели-рования в крови у 35 пациентов с СД 2 типа в одном из исследований [14] было выявлено значительное снижение уровня остеокальцина и у мужчин и у женщин, независимо от методов лечения, тогда как уровень маркеров резорбции оставался неизмененным. Достижение компенсации диабета сопровождалось увеличением уровней остеокальцина, ИРФ-1, а также де-зоксипиридинолина. В то же время уровень ПТГ и метаболитов витамина D3 соответствовал норме. Эти данные позволяют предположить, что улучшение гли-кемического контроля сопровождается увеличением скорости костного метаболизма.
В исследовании J.M. Olmos [37] определялось содержание остеокальцина, ТРКФ и гидроксипролина у 94 пациентов с СД 1 типа. Результаты демонстрировали достоверное повышение уровня ТРКФ и гидроксип-ролина, тогда как значения остеокальцина были намного ниже, чем в контрольной группе. В то же время костная плотность у этих пациентов соответствовала возрастной норме. Эти данные свидетельствуют об усилении резорбции и понижении темпов костеобра-зования у пациентов с СД 1 типа.
Т. Miazgovski с соавт. [35] проводили изучение костного обмена у больных с большой длительностью СД 1 типа. Было обнаружено достоверное повышение уровня остеокальиина и пиридинолина, а также низкая костная плотность в позвоночнике и в шейке бедра.
В исследовании, проведенном P.L. Selby [45], измерялись уровни остеокальцина, гидроксипролина, де-зоксипиридинолина и костной ЩФ у 25 пациентов с острой фазой артропатии Шарко. Результаты демонстрировали значительное повышение уровня КЩФ, при том что остальные параметры оставались неизменными. Эти данные отражают усиление синтетической функции остеобластов в ответ на травматические по-
UTVM/ прича
В работе A. Jirovska с соавт. [33] сообщалось о высоких значениях 1СТР при острой стадии остеоартропатии.
В другом контролируемом исследовании [30] проводилось определение костных маркеров: карбокситер-минального пропептида проколлагена 1 типа (Р1СР) и карбокситерминального телопептида коллагена 1 типа (1СТР) в сыворотке крови у больных с острой и хронической стадией остеоартропатии Шарко. Было выявлено значительное повышение 1СТР в обеих группах, причем более выраженное у больных с острой стадией. Это демонстрирует преобладание распада костной ткани при остеоартропатии. Уровень Р1СР не имел достоверных различий среди исследуемых групп. Интересным является то, что исследователи не отмечали разницы в уровнях показателей при локальном заборе крови из вен стопы и из системного кровотока.
Измерение уровней биохимических маркеров костного метаболизма играет важную роль в диагностике остеомиелита [26]. Опубликованы результаты экспериментального исследования остеомиелита собак [40], где отмечено выраженное повышение параметров костного формирования - КЩФ и ОК, а также резорбции - 1СТР, причем маркер резорбции отвечал на инфекционный процесс через 2 недели после его начала.
В то же время другие исследователи [39] сообщают о нормальном уровне остеокальцина при хроническом остеомиелите в до- и послеоперационных периодах.
При определении экскреции гидроксипролина в моче у кроликов с экспериментальной моделью остеомиелита [11] отмечено повышение выделения гидроксипролина на 96% через 2 недели после инфицирования и на 138% через 6 недель.
Таким образом, необходимо отметить, что определение биохимических маркеров костного метаболизма достаточно информативно как при системных проявлениях остеопении у больных с СД, так и при локальных изменениях в костной ткани у пациентов с диабетической остеоартропатией. В то же время данные о специфичности и чувствительности того или иного маркера, определяемого в различных диагностических целях у лиц с СД, требуют уточнения.
Инструментальные методы диагностики
Рентгенография. На рентгенограммах остеоартро-патический сустав выглядит как тяжелая форма дегенеративного или атрофического артрита [16]. В общем, изменения на рентгенограммах могут трактоваться как гипертрофические или атрофические последствия повреждений костных структур. В костях плюс-
ны и предплюсны часто обнаруживаются атрофия и остеолиз. На более поздних этапах описывают перио-стальное обызвествление и параоссальные наложения. Острая стадия артропатии Шарко голеностопного сустава чаще характеризуется деминерализацией и осте-олизом [12]. Данные изменения соответствуют патогенетическим механизмам заболевания, согласно которым повреждение сустава сопровождается гипервас-куляризацией, резорбцией и размягчением кости [16]. Таким образом, дезинтеграция сустава, подвывихи, остеопения, патологические переломы, отек мягких тканей являются атрофическими изменениями, характерными для активной фазы остеоартропатии [18].
Гипертрофические изменения, которые доминируют в хронической стадии, чаще присутствуют в костях плюсны и предплюсны [1]. Эти изменения включают в себя утолщение хряща, субхондральный склероз и образование краевых остеофитов. Пролиферация новой кости, как исход нейропатических переломов, анкилоз вовлеченных суставов и частичное их восстановление, характеризуют позднюю репаративную стадию остеоартропатии. Если воздействие травмирующего фактора продолжается и эти поздние изменения не обнаруживаются на рентгенограммах, процесс принимает характер «хронически активного». Однако рентгенография выявляет изменения костных структур уже на поздних стадиях остеоартропатии и далеко не во всех случаях позволяет дифференцировать это состояние от других воспалительных изменений костной ткани [21].
Сцинтиграфия, Магнитно-резонансная томография (МРТ). Несмотря на высокую чувствительность в определении суставных изменений, метод сцинтиграфии с пирофосфатом технеция 99-т оказался ненадежным, так как само по себе наличие автономной нейропатии без костных изменений способно увеличивать накопление изотопа в костях стоп таких пациентов [7, 16]. Также были выявлены высокий процент ложнополо-жительных результатов и низкая специфичность метода при дифференциальной диагностике остеоартропа-тии и остеомиелита [42]. В тех случаях, когда гиперактивность сустава расценивается как проявление остеомиелита, особенно при наличии подлежащей язвы, получены данные о высокой информативности комбинированного метода сканирования с лейкоцитами, меченными индием и галлием [44]. Сканирование с индием имеет высокую специфичность при инфекционном воспалительном процессе в костной ткани и может являться достоверным диагностическим тестом для определения остеомиелита. Галлий накапливается в нейропатических суставах в гораздо большей степени, чем технеций. Сочетанное применение методов сканирования с технецием и с индием в 90% случаев позволяет диагностировать остеомиелит у больных с остеоартропатией [34].
Роль МРТ в дифференциальной диагностике осте-оартропатии и остеомиелита широко обсуждается в литературе [16, 23, 27]. При остеомиелите меняется интенсивность сигналов от костного мозга (низкий сигнал на Т1- и высокий на Т2-взвешенных изображениях), что иногда ассоциируется с кортикальными повреждениями и часто с аномалиями мягких тканей. Понижение сигнала от кости, невзирая на сохранен-
ную пульсовую последовательность, является признаком хронической остеоартропатии [13]. Однако пациенты с острой стадией артропатии Шарко могут иметь изменения интенсивности сигнала, приводящие к диагностическим ошибкам [23]. Использование контрастов, таких, как гадолиниум димеглюмин, не оправдало себя при дифференциальной диагностике остеомиелита и остеоартропатии. Несмотря на потенциальные ошибки, диагностическая чувствительность, специфичность и точность МРТ оцениваются как 88%, 100% и 95% соответственно. В сравнении с рентгенографией: 22%, 94% и 70% соответственно, сцинтиг-рафией с технецием: 50%, 50% и 50% и исследованиями с мечеными лейкоцитами: 33%, 60% и 58% [27]. Кроме того, МРТ точно описывает границы инфекционного процесса, что является крайне важным для определения объема оперативного вмешательства, позволяя избежать повторных ампутаций [13]. Это делает данный метод экономически выгодным. В исследовании W.T. Yuh были обследованы 29 пациентов с подозрением на остеомиелит [49]. Только МРТ точно диагностировала отсутствие или наличие инфекции во всех случаях. Сцинтиграфия давала высокий процент ложноположительных результатов. Сканирование с лейкоцитами, меченными индием, демонстрировало чувствительность 89%.
Магнитно-резонансная ангиография является не-инвазивным методом оценки кровотока на сосудах стоп, особенно когда проксимальная окклюзия ограничивает возможности ангиографии. В будущем возможно, что МР-протонная спектроскопия обеспечит информацию о микроваскуляризации диабетической стопы [16].
Количественные методы оценки костной ткани
Ключевым в диагностике остеопороза является выявление уменьшения костной массы [8, 9]. За последние несколько десятилетий было разработано много методов, позволяющих с высокой степенью точности измерять костную плотность в различных участках скелета [22]. В настоящее время с успехом применяются методы однофотонной абсорбциометрии, количественной компьютерной томографии, двойной энергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДЕРА), ультразвуковой метод. Клиническая обоснованность этих методов заключается в их способности прогнозировать переломы в будущем, благодаря чему можно определить индивидуальную степень риска на ранних этапах заболевания. Еще одной задачей методов количественной оценки костной ткани является определение интенсивности потери массы кости для выбора соответствующей терапии [3].
Было доказано, что при СД 1 типа плотность костной ткани снижается на 10-12% [37]. При СД 2 типа снижение костной плотности более выражено и составляет от 10 до 26% в зависимости от возраста, степени ожирения и длительности заболевания [32].
Минеральная плотность костной ткани (МПКТ) является одним из важнейших факторов, определяющих прочность кости и соответственно ее подверженность переломам. Как известно, снижение МПКТ
№3/2001 ОСТЕОПОРОЗ И ОСТЕОПАТИИ
бедренной кости на 1 стандартное отклонение повышает риск перелома шейки бедра в 2-2,5 раза [91. Кроме того, как показали Wehren с соавт. [3], скорость потери костной массы после перелома бедренной кости и риск повторного перелома также находятся в обратной зависимости от уровня МПКТ.
По мнению Miller [8], диагностически значимыми для остеопороза являются только результаты исследования МПКТ проксимального отдела бедра. Все остальные денситометрические методики, в том числе исследование позвоночника, вероятно, могут использоваться только для приблизительной оценки риска переломов. Результаты проспективного наблюдения 9704 женщин [3] свидетельствуют о том, что оценка МПКТ бедренной кости дает также самый точный долгосрочный прогноз перелома бедренной кости (на период до 8 лет) по сравнению с другими методами ден-ситометрии.
В последние несколько лет появились работы, касающиеся определения костной минеральной плотности у пациентов с сахарным диабетом [5, 7, 10].
В контролируемых исследованиях обнаружено трехкратное увеличение риска переломов бедра и четырехкратное увеличение частоты переломов плечевой кости у больных СД [8]. Однако работы, проведенные на большой группе пациентов G. Poor [41], не выявили подобного увеличения. В крупном проспективном исследовании Н. Heath с соавт. [31] были учтены все случаи переломов у больных с СД, их частота сравнивалась с частотой переломов в контрольной группе здоровых лиц с учетом возраста и пола. Частота переломов у пациентов с диабетом до установления диагноза оказалась не выше, чем в контрольной группе. Риск переломов у страдающих диабетом был практически одинаков для любых локализаций, за исключением переломов голеней и лодыжек. В исследовании P.J. Daly [25] была выявлена большая частота переломов голеней.
Указывалось на связь снижения МПКТ со множеством факторов: продолжительностью диабета, возрастом больного, возрастом в начале заболевания, компенсацией углеводного обмена, секрецией инсулина и С-пептида, наличием поздних осложнений и их тяжестью [5, 7, 10, 35, 36]. В то же время ряд других исследований не подтверждают связь костной патологии с продолжительностью, контролем диабета и присутствием осложнений [15, 22, 28].
При исследовании МПКТ позвоночника и прокси- , мального отдела бедра с помощью ДЭРА у больных сахарным диабетом 2 типа с синдромом диабетической стопы [45] были выявлены остеопороз в 20% случаев и остеопения в 53% случаев.
A. Jirkovska с соавт. [33] определяли корреляцию между значениями МПКТ, измеряемой с помощью ДЭРА, и показателем «жесткость» пяточной кости, измеряемым методом УЗ-денситометрии у пациентов с острой стадией остеоартропатии. Результаты демонстрировали выраженное снижение как «жесткости» пяточной кости, так и МПКТ шейки бедра.
У пациентов с остеоартропатией локальное уменьшение МПКТ вносит свой вклад в усиление активности остеокластов и угнетение формирования кости в большей степени, чем у пациентов с нейропатией.
Это может являться причиной повышенного риска переломов у больных с артропатией Шарко [16, 45].
M.J. Young [16] демонстрировал выраженную корреляцию между МПКТ и скоростью проведения электрических импульсов по малоберцовому нерву в дис-тальных конечностях у пациентов с остеоартропати-ей, но не у пациентов с нейропатией.
При обследовании 41 пациента с сахарным диабетом 2 типа [32] выявлено снижение МПКТ в шейке бедра в 10% и в дистальной конечности в 12% случаев. В позвоночнике не было выявлено значительного снижения МПКТ. Более низкая МПКТ наблюдалась у женщин. Не наблюдалось статистически достоверной разницы между МПКТ и длительностью СД, компенсацией, наличием ретинопатии, индексом массы тела, уровнями микроальбуминурии, Са, Р, ЩФ и креати-нина. Однако обнаружена корреляция между снижением МПКТ в шейке бедра и в дистальной конечности со степенью выраженности нейропатии.
Н. Roe [8] обнаружил снижение МПКТ только в кортикальной кости, используя количественную компьютерную томографию.
Вышеизложенные результаты, основанные на анализе денситометрических исследований, позволяют предположить, что при диабете в первую очередь страдает кортикальный слой кости. Возможно, этим объясняется несоответствие между, как правило, небольшой потерей костной массы при диабете и значительной частотой переломов. Известно, что именно кортикальный слой вносит решающий вклад в сопротивляемость кости механическим воздействиям. У больных с диабетической остеоартропатией остеопении больше подвержены дистальные отделы скелета.
Гистологические
и гистоморфометрические исследования
Полезную информацию об обмене костной ткани позволяют получить некоторые инвазивные методы, хотя всем им присущи недостатки [6, 8]. Гистомор-фометрический анализ гребня подвздошной кости, как никакой другой метод, дает возможность получить сведения о скорости образования костной ткани на клеточном и тканевом уровнях, а также измерить частоту активации единиц ремоделирования, однако оценка костной резорбции при этом менее точна. Кроме того, исследование объема костной ткани ограничивается небольшой областью губчатого вещества и внутренней поверхностью кортикального слоя, что не всегда отражает происходящее в других отделах скелета [9].
Повышение знаний о патогенетических механизмах изменения прочности костной ткани позволило понять, что остеопороз нельзя рассматривать исключительно с точки зрения низкой костной массы. Cooper в своем докладе на Всемирном Конгрессе по остеопо-розу (июнь 2000 г.) [3] сделал акцент на том, что только половина остеопоротических переломов обусловлена непосредственно остеопенией. Также стало очевидным, что изменение качественных характеристик костной ткани играет более значительную роль в повышении хрупкости костей, чем предполагалось ранее. Нарушение трабекулярной микроструктуры, избыточное количество локусов ремоделирования, понижение
репаративной способности костной ткани и, как следствие, накопление множественных микроструктурных дефектов, безусловно, способствуют уменьшению прочности кости. Кроме того, изменение качественных свойств кости может быть обусловлено снижением эластичности костного матрикса из-за несовершенства коллагена вновь образованной костной ткани или дефицита альбумина [8, 6]. Гистоморфометрические исследования костей при сахарном диабете [10, 29] выявляют снижение количества костного вещества, уменьшение числа остеобластов и их активности, что проявляется замедлением синтеза и секреции коллагена и его предшественников, снижением скорости формирования остеоида и отложения новых минералов. Так, у крыс при стрептозоцин-индуцированном [29] СД было выявлено снижение количества неминерализованного матрикса. В другом исследовании [45] было показано, что замедленное формирование хряша сочетается с уменьшенной скоростью его кальцифика-ции. У крыс линии ВВ со спонтанным СД [48] обнаружено, что остеобласты и остеоидная прослойка составляют менее 10% от контрольных показателей, при этом число остеокластов остается неизменным.
Логично предположить, что больные СД 1 типа с абсолютной инсулиновой недостаточностью, несмотря на молодой возраст, более подвержены остеопоро-зу, нежели больные СД 2 типа [15, 32]. В одном из исследований представлены данные сравнительного анализа состояния костей у 103 больных СД 1 и 2 типов [1]. Было показано, что остеопения имела место в обеих группах обследованных, однако встречалась значительно чаще и в большей степени выраженности при СД 1 типа. Учитывая анаболическое влияние инсулина на остеобласты, можно ожидать, что остеопо-роз у пациентов с СД 1 типа будет протекать с пониженным темпом костеобразования. При обследовании 94 больных СД 1 типа [38] не было выявлено снижения МПК.Т в поясничном отделе позвоночника, однако биохимические показатели, отражающие костную резорбцию, были повышены, а уровень остеокальцина оказался достоверно ниже, чем в контрольной группе. Однако в другом исследовании при проведении сцинтиграфии с пирофосфатом технеция 99-т у 32 детей [7] у 34,4% было выявлено повышение захвата препарата в костях стоп, что свидетельствует об усилении метаболической активности. Полученные данные в некоторой степени вступают в противоречие с результатами большинства работ [45, 48], указывающих на то, что при СД преобладают уменьшенное образование костной ткани и снижение уровня ее обмена. Не исключено, что обнаруженная усиленная перестройка в костях стоп не приводит к созданию полноценной костной массы и, возможно, обусловливает повышенный риск развития диабетической остеоартропатии. Данных гистологических исследований костной ткани при диабетической остеоартропатии крайне мало, и в основном они касаются проведения дифференциальной диагностики с остеомиелитом [16|. Существуют убедительные доказательства о различных патогенетических механизмах развития остеопении при СД 1 и 2 типов [8, 9]. Целесообразно думать, что и на уровне структурных параметров костной ткани патологичес-
кие изменения будут носить неодинаковый характер, но данных об исследованиях такого рода в литературе нет.
Детальное изучение механизмов нарушений костного метаболизма у больных с диабетической остеоар-тропатией с помощью патогенетически обоснованных методик позволит разработать современный алгоритм своевременной диагностики и лечения синдрома диабетической стопы.
SUMMARY
The diabetic osteoarhropathy of diabetes mellitus is a common problem, and yet is not widely recognized by non-specialists. The failure ofprofessionals to identify the condition on its early phases is probably largely responsible for the gross deformity, which follows continued weight-bearing. It is however, unclear why it occurs in only a small number of neuropathic patients. The cause ofosteopenia in diabetic foot is not known. The objective of this article is to review the modern literature detailing the course and different diagnostic methods of bone changes in diabetic osteoarthropathy.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дедов И.И., Анциферов МБ., Галстян Г.Р., Токмакова А.Ю. Синдром диабетической стопы. М., 1998.
2. Долгов В. В.,. Ермакова И.П. Лабораторная диагностика нарушений обмена минералов и заболеваний костей: Учебное пособие. М: Российская медицинская академия постдипломного образования, 1998. 64 с.
3. Марченкова ЛА Остеопороз: достижения и перспективы (Материалы Всемирного конгресса по остеопоро-зу, 15-18 июня 2000 г., Чикаго, США) // Остеопороз и остеопатии. 2000. № 3. С. 2-5.
4. Международное соглашение по диабетической стопе. М.: Издательство «Берег», 2000. 96 с.
5. Мкртумян A.M. Оценка состояния костной ткани у больных сахарным диабетом // Остеопороз и остеопатии. 2000. № I. С. 27-30.
6. Некачалов В.В. Патология костей и суставов: Руководство. СПб.: Сотис, 2000. 288 с.
7. Ремизов О.В. Поражение опорно-двигательной системы у детей, больных сахарным диабетом: Дис. ... канд. мед наук. М, 1998. 118 с.
8. Риггз Б.Л., Мелтон 111 Л. Дж. Остеопороз: Пер. с англ. М.; СПб.: ЗАО «Издательство БИНОМ», «Невский диалект», 2000. 560 с.
9. Рожинская Л.Я. Системный остеопороз. М.: КРОН-ПРЕСС, 1996. 208 с.
10. Чечурин Р.Е., Аметов А.С. Сахарный диабет 1 типа и остеопороз (Обзор литературы) // Остеопороз и остеопатии. 1999. №1. С. 2-5.
11. Abbas HL. Excretion of urinary hydroxyproline in correlation with severity of induced osteomyelitis in rabbits. Acta. Physiol. Hung. 1991;78(3):235-239.
12. Armstrong DC, Todd WF., Lavery LA., Harkless LB., Bushman TR. The natural history of acute Charcot's arthropathy in a diabetic foot specialty clinic. Diabet Med 1997 May; 14(5): 357-363.
13. Beltran J. MR imaging of soft-tissue infection. Magn.Reson.Imaging Clin. N. Am. 1995 Nov;3(4):743-751.
14. Bouillon R. Diabetic bone disease. Low turnover osteoporosis related to decreased IGF-1 production. Verh. K. Acad. Geneeskd. Belg.l992;54(4):365-391.
№3/2001 0CTE0n0P03 H OCTEOnATHH
15. Bouillon R., Bex M., Van Herck E. et al. Influence of age, sex and insulin on osteoblast function in diabetes mellitus. J Clin. Endocrinol. Metab. 1995;72(10):l 182-1183.
16. Boulton A.J.M., Connor H., Cavanagh P.R. The Foot in Diabetes. 2000.
17. Cakatay U., Telci A., Kayali R. et al. Changes in bone turnover on deoxypyridinoline levels in diabetic patients. Diabetes Res Clin Pract. 1998 May;40(2):75-9.
18. Cavanagh PR., Young MJ., Adams JE., Vickers KL, Boulton AJ. Radiographic abnormalities in the feet of patients with diabetic neuropathy. Diabetes Care 1994 Mar;17(3):201-209.
19. Childs M, Armstrong DC, Edelson GW. Is Charcot arthropathy a late sequela of osteoporosis in patients with diabetes mellitus? J. Foot Ankle Surg 1998 Sep-Oct; 37(5):437-439.
20. Clasen S., Chantelau E., Heimlich I., Windecker R. Is Charcot osteoarthropathy of the diabetic foot related to osteopenia. Diabetol 1999;6:544.
21. Cofield RH., Morrison MJ., Beabout JW. Diabetic neuroarthropathy in the foot: patient characteristics and patterns of radiographic change. Foot Ankle 1983;4:15—22.
22. Compston JE., Smith EM., Matthews С et al. Whole body composition and regional bone mass in women with insulin-dependent diabetes mellitus. Clin. Endocrinol. (OX.) 1994; 41:289-293.
23. Craig JG., Amin MB., Wu K., Eyler WR., van Holsbeeck MT., Boufard JA., Shirazi K. Ostomyelitis of the diabetic foot: MR imaging-pathologic correlation. Radiology 1997 Jun;203(3):849-855.
24. Cundy TF., Endmonds ME., Watkins PJ. Osteopenia and metatarsal fractures in diabetic neuropathy. Diabet Med 1985 Nov;2(6):461-464.
25. Daly PJ., Fitzerald R., Melton LJ., Ilstrup DM. Epidemiology of ankle fractures in Rochester, Minnesota. Acta Orthop Scand 1987;58:539-544.
26. Edelson GW., Jensen JL, Kaczynski R. Comparison of urinary hydroxypyridinium crosslinks in diabetics with Charcot foot disease versus osteomyelitis (Abstract). Diabetes 1996;45(2):108A.
27. Enderle MD., Coerper S., Schweizer HP., Kopp AF., Meisner C, Becker HD. Correlation of imaging techniques to histopathology in patients with diabetic foot syndrome and clinical suspicion of chronic osteomyelitis. The role of high-resolution ultrasound. Diabetes Care. 1999 Feb;22(2):294-9.
28. Forst T., Pfutzner A., Kann P., Schehler В., Lobmann R., Schafer H., Andreas J., Bockisch A., Beyer J. Peripheral osteopenia in adult patients with insulin-dependent diabetes mellitus. Diabet. Med. 1995 Oct;12(10):874-879.
29. Goliat E., Lipinska A., Marusza W., Ostrowski K. Bone mineralization in insulin-dependent diabetes mellitus. Pol. Arch. Med. Wewn. 1997 Jul;98(7):8—18.
30. Gough A., Abraha H., Li F., Purewall TS., Foster AV., Watkins PJ., Moniz C, Edmonds ME. Measurement of markers of osteoclast and osteoblast activity in Patients with acute and chronic diabetic Charcot neuroarthropathy. Diabet. Med. 1997 July;14(7):527-531.
31. Heath H., Melton LJ., Chu CP. Diabetes mellitus and risk of skeletal fracture. N Engl J Med 1980;303:567-570.
32. Isaia GC, Ardissone P., Di Stefano M., Ferrari D. et al. Bone metabolism in type 2 diabetes mellitus. Acta. Diabetol. 1999 Jun; 36(1—2):35—38.
33.Jirkovska A., Kasalicky P., Boucek P., Hosova J., Skibova J. Calcaneal uitrasonometry in patients with Charcot
osteoarthropathy and its relationship with densitometry in lumbar spine and femoral neck and with markers of bone turnover. Diabet Med 2001 Jun;18(6):495-500.
34. Maurer AH., Millmond SH., Khight LC. et al. Infection in diabetic osteoarthropathy: use of Indium-labeled leucocytes for diagnosis. Radiology 1986 Oct;161(l):221~225.
35. Miazgovski T., Andrysiak-Mamos E., Pynka S., Gulinska M., Czekalski S. The evaluation of bone mineral density and selected markers of bone turnover in patients with insulin-dependent diabetes mellitus. Przegl Lek 1997;54(7-8):533—539.
36. Okazaki R., Totsuka Y., Hamano K, A'ima M., Miura M., Hirota Y., Hata K., Fukumoto S., Matsumoto T. Metabolic improvement of poorly controlled noninsulin-dependent diabetes mellitus decreased bone turnover. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1997 Sep.;82(9): 2915-2920.
37. Olmos JM., Perez-Castrillon JL, Garsia MT., Garrido JC, Amado JA., Gonzales-Macias J. Bone densitometry and biochemical bone remodeling markers in type 1 diabetes mellitus. Bone and Mineral; 1994 Jul;26(l): 1-8.
38. Pasaoglu H., Kumandas S., Kelestimur F. Serum osteocalcin levels in type 1 diabetes mellitus. Turk. J. Pediatr. 1995 Oct-dec;37(4):323-329.
39. Peters KM., Rosendahl T., Heller KD., Weigmann R., Zilkens KW. Osteocalcin levels in chronic osteomyelitis. Arch. Orthop. Trauma. Surg. 1994; 114(l):53-55.
40. Philipov JP., Pascalev MD., Aminkov BY., Grosev CD. Changes in serum carboxiterminal telopeptide of type 1 collagen in an experimental model of canine osteomyelitis. Calcif. Tissue Int. 1995;57:152-154.
41. Poor G., Atkinson EJ., O'Fallon WM., Melton LJ III. Predicting hip fractures in elderly men. J Bone Miner Res. [submitted].
42. Remedios D., Valabhji J., Oelbaum R., Sharp P., Mitchell R. 99mTc-nanocolloid scintigraphy for assessing osteomyelitis in dia"betic neuropathic feet. Clin. Radiol. 1998 Feb;53(2):120-125.
43. Rosato MT., Schneider SH., Shapses SA Bone turnover and insulin-like growth factor 1 levels increase after improved glycemic control in noninsulin-dependent diabetes mellitus. Calcif. Tissue Int. 1998 Aug;63(2):107Hll.
44. Seabold JE., Flickinger FW., Kao SC, Gleason TJ., Kahn D., Nepola JV., Marsh JL. Indium-111-leucocyte/ technetium-99m-MDP bone and magnetic resonance imaging: difficulty of diagnosing osteomyelitis in patients with neuropathic osteoarthropathy. J Nucl Med 1990;31:549-556.
45. Selby P.L. Osteopenia and diabetes. Diabetic Med. 1988; 5:423-428.
46. Shapiro SA, Stansberry Kb., Hill MA., Meyer MD., McNitt PM. et al. Normal blood How response and vasomotion in the diabetic Charcot foot. J. Diabetes Complications 1998 May-Jun;12(3):147-153.
47. Stevens MJ., Edmonds ME., Foster AV., Watkins PJ. Paradoxical blood flow responses in diabetic neuropathic foot: an assessment of the contribution of vasculare denervation and microangiopathy. Diabet. Med. 1992 Jan-Feb;9(l):49-54.
48.Verhaeghe JU., VanHerck E., Visser WJ. et al. Bone and mineral metabolism in BB rats with long-term diabetes: decreased bone turnover and osteoporoses. Diabetes 1990; 39(4): 477-482.
49. Yuh WT., Corson JD. et al. Osteomyelitis of the foot in diabetic patients: evaluation with plain film, 99m-Tc-MDP bone scintigraphy, and MR imaging. JR. Am. J. Roentgenol. 1989 Apr.; 152(4):795-800.
