CC BY
43
I
Орипнальы досл1дження
Original Researches
УДК 577.161.2:612.015.6 + 612.751
АПУХОВСЬКА А.!.1, КАЛАШНИКОВ О.В.2, ВЕЛИКИЙ О.М.3, РЯСНИЙ В.М.1, ВЕЛИКИЙ М.М.1 Институт 6ioxiMii ¡м. О.В. Палладна НАН Укра!ни 2!нститут травматологи та ортопеда АМН Укра!ни
3Нацюнальна дитяча спецiалiзoвана ллкарня «ОХМАТДИТ» МОЗ Украни, м. Ки!в
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПОвДНАНОТ Ail ВЮФОСФОНАЛВ ТА BiTAMiHY D3 ЗА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО AЛiMЕHTAPHOГO OCTЕOПOРOЗY
Резюме. Досл/дження проводили на экспериментальны модел/ ал/ментарного остеопорозу, що характеризуется спов/льненням росту к/сток, порушенням структури компактноI к/стковоI тканини / еп/ф/зарного хряща, значним зниженням ум/сту 250Н03 в сироватц/ кров/, а також ппокальц/ем/ею та ппофосфатем/ею. Доведено, що здатн/сть р/зних б/сфосфонатв нормал/зувати м/неральний обм/н та структурно-функцюнальний стан к/стковоI тканини за ал/ментарного остеопорозу визначаеться особливо-стями ¿х впливу на обм/н в/там/ну й3. Метиленб/сфосфоновоI кислоти динатр/ева с/ль активуе, а алендронат ¡нпбуе в/там/н 03 25-г/дроксилазну активн/сть у гепатоцитах, що обумовлюе суттев/ вдмнност у синтез/ та забезпеченост/ орган/зму 250Н03.
Ключов! слова: ал/ментарний остеопороз, б/сфосфонати, в/там/н 03, м/неральний обм/н.
Вступ
Захворювання опорно-рухового апарату, як правило, супроводжуються остеопорозом, патолопею, що посщае чшьне мюце в рейтингу основних медико-сощальних проблем сучасность Поряд зi значною поширешстю в остант роки спостертаеться стшка тенденщя до про-гресування порушень мшерально! щiльностi юстково1 тканини у клтчно здорових молодих людей вжом 18—25 рокiв, тобто у перюд, коли завершуеться форму-вання тка кютково1 маси [1, 2]. В основi розвитку остеопорозу лежить iнгiбування процесу ремоделювання юстково! тканини внаслiдок порушення регуляторних взаемозв'язюв м1ж остеокластами i остеобластами, що супроводжуеться зростанням активностi остеокластiв i зменшенням кiлькостi й активностi остеобласта. 1нп-бування процесу остеогенезу та пщвищення процесу активностi резорбци кютково1 тканини обумовлюе зменшення маси та щшьност кютково1 тканини, пщвищення крихкост кiсток та ризику !х переломiв [3, 4]. Одним iз важливих факторiв, що сприяе розвитку остеопорозу, е дефщит кальцiю в органiзмi внаслiдок недостатнього надходження або порушення обмiну вггамшу Б3, особливо у людей похилого вiку, жiнок постклiмактеричного перiоду, при довготривалому призначеннi кортикостерощв, при онколопчних захво-рюваннях кютково1 тканини тощо [5, 6].
При лiкуваннi рiзних форм остеопорозу з метою пригшчення активностi остеокластiв широко ви-користовують бiсфосфонати — синтетичнi аналоги
природного неоргашчного пiрофосфату [7]. Завдяки високш спорiдненостi до мiнеральних компонентiв бюфосфонати ефективно зв'язуються з кальцш-фос-фатами кристалiв гiдроксiапатитiв, забезпечують ви-соку локальну концентрацiю у зонi резорбци кютково1 тканини та гальмують процес демiнералiзацil [8]. Пряма дш бiсфосфонатiв на клiтини юстково1 тканини полягае у тому, що вони шпбують метаболiзм, функ-цiональну актившсть та iндукують апоптоз остеоблас-тш, унаслiдок чого гальмуеться кiсткова резорбщя. Одночасно бiсфосфонати зменшують апоптоз остео-бластiв та остеоцитiв [9, 10]. Мехашзм пригнiчення активностi остеокластiв бюфосфонатами може поляга-ти в утворенш нездатних до гiдролiзу АТР-аналогiв, що шпбують АТР-залежш процеси та посилюють апоптоз остеокластав. Бiсфосфонати, що мютять штроге-нумiсний бiчний ланцюг, також посилюють апоптоз остеокластав, але через iнгiбування активностi фар-незилшрофосфатсинтази, ключового регуляторного ензиму на шляху використання мевалоново1 кислоти в сиш^ холестеролу, iнших стеролiв та !зопренощв. Зниження активностi фарнезилпiрофосфатсинтази веде до гальмування процесу пренiлювання (фарнезилю-вання та гераншгераншювання) — посттрансляцшно1 модифжаци протешв, включаючи невеликi GTP-зв'язувальш проте1ни, такi як Rab, Rac, КЬо, що вiдiграють центральну роль у регулюванш ключових процесiв клииннох активностi остеокластiв, включаючи сигнальну трансдукцiю, регуляцiю !х пролiферацil,
j Орипнальы досл1дження / Original Researches
диференцiацii та апоптоз [11]. Позитивний ефект бюфосфонапв у лiкуваннi патологш кiстковоi тканини може проявлятись через активащю метаболiчних пере-творень вггамшу Б3 — основного регулятора структурно-функцiонального стану кiстковоi тканини.
Мета роботи — вивчити взаемодш вггамшу Б3 та бiсфосфонатiв у регулюванш структурно-функщональ-ного стану кiстковоi тканини та мшерального обмiну за експериментального алiментарного остеопорозу.
Матер\али \ методи досл\джень
Дослщження проводили на щурах лши Wistar масою 100 ± 5 г. Алiментарну модель остеопорозу викликали шляхом утримання щурiв на D-гiповiтамiнознiй дieтi згщно з ГОСТом 11222-65 протягом 30 дiб. Щурам iз розвиненим алiментарним остеопорозом вводили внутршньошлунково за допомогою зонду дослщжуваш препарати у виглядi водно!' суспензй об'емом 0,1 мл протягом 10 дiб. Контрольнi тварини утримувались на повноцiнному рацiонi вiварiю.
Рiвень кальцiю, активнiсть загально!' лужно!' фос-фатази та и iзоензимiв у сироватщ кровi визначали за
Таблиця 1. Показники остеометрп та вм1ст мнеральних компонент!в у кстковй тканин! щурiв за алiментарного остеопорозу (М ± т, п = 10)
До^джуваш показники Контроль Алiментарний остеопороз
Стегнова кютка
Довжина, мм 32,8 ± 0,3 24,6 ± 0,3*
Товщина дистального епiметафiзу, мм 6,70 ± 0,04 5,40 ± 0,05*
Великогомткова кютка
Довжина, мм 36,3 ± 0,2 28,6 ± 0,2*
Товщина дистального епiметафiзу, мм 7,00 ± 0,05 5,60 ± 0,04*
Зольнють, % 56,8 ± 2,5 48,3 ± 1,8*
Вмют капьцю, % 38,2 ± 0,2 28,4 ± 0,2*
Вмют фосфору, % 16,5 ± 0,3 13,7 ± 0,6*
Примака: * — р'зниця порВняно з контролем в!рог!дна (Р < 0,05).
допомогою 6ioTecT-Ha6opiB («Лахема», Чехия); вмют неоргашчного фосфору — тсля осадження проте!тв 12 % розчином ТХУ методом Dyce [12]; ушст 25OHD3, активного метаболiту вiтамiну D3 — iмуноферментним методом i3 використанням набору Vitamin D25-OH ELISE Kit виробництва фiрми Immunodiagnostik (Германия). Вггамш D3 25-гiдроксилазну активнiсть у ге-патоцитах визначали згiдно з описаним вище i виражали в пмолях утвореного 250HD3 за 2 год шкубацТ! на 106 гепатоцитiв [13].
Остеометричш та гiстологiчнi дослiдження проводили на стегнових та великогомшкових юстках. Гiстологiчнi зрiзи кiстковоi тканини отримаш в блоках цело!дину забарвлювали гематоксилiном, еозином та пiкрофуксином за ван Пзоном [1]. Зольнiсть юстково! тканини визначали методом сухо! мiнералiзацii при температурi 500—600 °С тсля ii знежирення гексаном протягом 7 дiб i розраховували щодо маси юстково! тканини. Вмiст мшеральних компонентiв у золi визначали вищеописаними методами.
Уа машпулящ! з тваринами проводили тд легким ефiрним наркозом та без порушень норм гуманного по-водження з лабораторними тваринами, що не суперечить загальноприйнятим бiоетичним нормам з дотриманням вщповщних мгжнародних положень стосовно проведен-ня експериментальних робiт. Статистичну вiрогiднiсть результатiв оцiнювали в програмi SigmaPlot2000 з використанням t-критерш Стьюдента.
Результати та ix обговорення
Результати остеометричних, гiстоморфологiчних та бiохiмiчних дослiджень пiдтверджують розвиток алiментарноl форми остеопорозу у щурiв, яких утриму-вали протягом 30 дiб на вггамш D-дефiцитному рацiонi. У пщдослщних тварин знижуеться довжина та товщина дистального епiметафiзу стегново! та великогомшково! исток, вiдзначаeться зниження маси i зольност великогомшково! юстки, що супроводжуеться зниженням вмюту кальцiю та фосфору в цш юстщ (табл. 1). Результати пстоморфолопчних дослщжень свiдчать про гiпертрофiю хрящових клгтн, стоншення компактно! юстково! тканини, порушення формування остеонiв, вставних пластинок та внутршшх оточуючих пластинок [1], що пщтверджуеться даними гiстометрii зони росту та структурно! оргашзацТ! епiфiзарного хряща стегново! та великогомiлковоi исток (табл. 2).
Таблиця 2. Показники пстометрп зони росту стегновоi та великогомшковоi юсток у щур1в за ал!ментарного остеопорозу (M ± m, n = 10)
Дослiджуванi групи Висота епiфiзарного хряща, мкм Висота первинних кюткових перекладок, мкм
Стегнова кiстка Великогомткова кютка Стегнова кiстка Великогомiлкова кiстка
Контроль 201 ± 9 195 ± 6 1050± 27 930 ± 39
Алiментарний остеопороз 218 ± 10 212 ± 7 550±16* 625 ± 25*
Примтка: * — р!зниця пор'вняно з контролем вiрогiдна (Р < 0,05).
Ориг\нальн\ досл\дження / Ог1д1па! 1?езеагсИез |
Таким чином, за умов утримання дослiдних тва-рин протягом 30 дiб на D-гiповiтамiнознiй дieтi у них розвиваеться алiментарна форма остеопоро-зу, яка супроводжуеться порушенням росту исток, структурно-функщонального стану кiстковоi тканини та епiфiзарного хряща i проявляеться порушенням фор-мування остеоновоi структури та оточуючих кiсткових пластинок, зупинкою вростання судин та процесом окостеншня i пролiферацii хрящових клiтин.
Встановлення патогенезу розвитку остеопорозу об-умовило ц1леспрямоване застосування широкого кола лжарських препаратiв у його терапи. До них належать бюфосфонати, вiтамiн D3, кальцiй, селективнi моду-лятори естрогенових рецепторiв (iнгiбують резорбцiю кiсток), рекомбшантний паратиреоiдний гормон лю-дини — анаболiчний агент для кiсток (стимулюе утво-рення истково!' тканини шляхом зниження апоптозу остеобластiв i тим самим пщвищуе кiлькiсть остеобластiв та 1х диференцiацiю), стронцiю ранелат (гальмуе резорбцiю та посилюе утворення исток), таболон — син-
Таблиця 3. Вплив 61сфосфонат!в на умВт мнеральних компонент!в у сироватц кров! за алiментарного остеопорозу у щур!в (М ± т, п = 15)
До^джуваш групи Кальцш загальний (ммольл-1) Фосфор неорганiчний (ммольл-1)
Контроль 2,44 ± 0,04 2,10 ± 0,03
Остеопороз 1,58 ± 0,011 1,46 ± 0,022
Остеопороз + втамш D3 (40 МО) 2,10 ± 0,022 1,78 ± 0,042
Остеопороз + D3 (40 МО) + мбфк (0,17 мг) 2,38 ± 0,022 1,99 ± 0,022
Остеопороз + D3 (40 МО) + алендронат (0,17 мг) 2,00 ± 0,012 1,65 ± 0,032
Примтки:1 — р'/зниця пор1вняно з контролем вiрогiдна (Р < 0,05);2 — р!зниця пор!вняно з ал!ментарним остеопорозом в!рог!дна (Р < 0,05).
тетичний стерощ, що мае остеогенну, андрогенну та про-гестагенну дш, тестостерон (посилюе утворення исток), деносумаб — моноклональш антитша до лшанду активатора рецептора ядерного фактора кВ (RANKL МБ-кВ), зв'язування яких викликае iнгiбування остеокластогене-зу та, вщповщно, зменшуе резорбщю кiсток [14].
Особливо ефективним пщходом слщ вважати поед-нане застосування декшькох iз зазначених препаратiв [15]. Тому в робот було проведено дослщження сумю-но!' ди бюфосфонапв рiзноl структури, якi з високою специфiчнiстю зв'язуються з гiдроксiапатитами истково!' тканини, та вiтамiну D3 — основного регулятора структурно-функцiональноi активност кiстковоi тканини, що через вплив на експресш генiв регулюе форму-вання кiстковоi тканини у процес розвитку й ремоделю-вання протягом життевого циклу. З щею метою щурам iз алiментарним остеопорозом на тш вiтамiну D3 вводили рiзнi форми бiсфосфонатiв — метиленбюфосфоново!' кислоти динатрiеву с1ль (МБФК) та алендронат.
Розвиток алiментарного остеопорозу у пщдослщних щурiв супроводжуеться чiтко вираженими пору-шеннями мiнерального обмiну, що виявляеться як гшокальщем1я та гiпофосфатемiя. Вмiст загального кальцiю в сироватщ кровi знижуеться на 35,3 %, вмют фосфору неорганiчного — на 30,5 % (табл. 3). При введенш тваринам iз остеопорозом вггамшу D3 рiвень мiнеральних компонентiв у сироватщ кровi зростае, але е нижчим вiд показникiв контрольних тварин унаслщок короткого (10 днiв) термшу призначення холекальци-феролу. Спiльне призначення бюфосфонату — МБФК з вггамшом D3 супроводжуеться вiрогiдним зростанням рiвня кальцiю й фосфору у сироватщ кровi порiвняно з групою тварин, яким уводили лише вггамш D3. В той же час введення алендронату на тлi вiтамiну D3 знижуе його ефект щодо нормалiзацii вмiсту мiнеральних компонентiв у сироватщ кровь Бшьше того, вмiст кальщю та фосфору у кровi тварин ще!' групи був нижчим, н1ж у групi, яка отримувала МБФК на тлi введення холекальциферолу.
Результати виявлених змш мiнерального обмiну пщтверджуються даними щодо впливу рiзних бюфос-фонатiв на активнiсть лужно!' фосфатази — ензиму, що здшснюе гiдролiз органiчних фосфатiв та перенесен-
Таблиця 4. Вплив бсфосфонатв на активн'/сть лужноI фосфатази та и ¡зоензим'ш у сироватцI кров! щур!в за алiментарного остеопорозу (М ± т, п = 15)
Дослiджуванi групи Актившсть лужноТ фосфатази (Од/л-1)
Загальна активнiсть Кишковий iзоензим Кiстковий iзоензим
Контроль 230,00 ± 2,70 48,9 ± 2,0 190,9 ± 2,3
Остеопороз 386,0 ± 1,91 73,0 ± 0,71 320,0 ± 3,01
Остеопороз + втамш D3 (40 МО) 281,0 ± 1,92 61,9 ± 0,42 269,0 ± 1,62
Остеопороз + D3 (40 МО) + МБФК (0,17 мг) 243,0 ± 2,12 58,0 ± 0,72 209,0 ± 1,32
Остеопороз + D3 (40 МО) + алендронат (0,17 мг) 263,0 ± 1,12 64,3 ± 0,52 259,0 ± 2,02
Примтки:1 — р '/зниця пор1вняно з контролем вiрогiдна (Р < 0,05);2 — р'/зниця пор1вняно з ал!ментарним остеопорозом вiрогiдна (Р < 0,05).
Д Орипнальы досл1дження / Ог1д1па! РезеагсИез
ня фосфaт-aнiонiв на органiчнi компоненти перице-люлярного матриксу, тобто е бюмаркером aктивностi остеоблaстiв. 1з наведених у табл. 4 даних випливае, що за остеопорозу у сироватщ кровi значно зростае aктивнiсть загально1 лужно1 фосфатази (на 67,8 %), в основному за рахунок и кютково1 iзоформи (на 68,4 %), яка за актившстю значно (майже в 4 рази) перевищуе киш-кову iзоформу. Спiльне введення вггамшу Б3 iз МБФК призводить до бшьш значного зниження активносп лужно1 фосфатази, головним чином, за рахунок и кiсткового iзоензиму, порiвняно з уведенням лише хо-лекальциферолу. В той же час введення алендронату на тш вiтaмiну Б3 супроводжуеться зниженням активносп лужно1 фосфатази порiвняно з групою, яка отримува-ла лише вггамш Б3, але е вiрогiдно вищим порiвняно з групою, якiй вводили таку саму дозу МБФК. Виявлеш змiни стосуються переважно кiсткового iзоензиму. Зро-стання aктивностi кишково1 форми лужно1 фосфатази при остеопорозi може бути в основному пов'язаним iз пщвищеним виходом iзоензиму з ентероцилв унaслiдок порушення структури !х мембран, оскшьки за умов D-гiповiтaмiнозу синтез ще1 форми ензиму iнгiбуеться.
Виявлеш порушення структурно-функщонального стану кютково1 тканини, епiфiзaрного хряща та мше-рального обмiну за aлiментaрного остеопорозу обу-мовленi недостaтнiм надходженням в оргашзм вiтaмiну D3. Нaйбiльш використовуваним та вiрогiдним по-казником зaбезпеченостi оргашзму вiтaмiном D3 е вмiст його гщроксильовано1 форми — 25-гщрокси-холекальциферолу (25OHD3) у кровi. Як свщчать ре-зультати, нaведенi у табл. 5, за умов остеопорозу вмют 25ОНD3 у сировaтцi кровi знижуеться у 4 рази i стано-вить 30,8 ± 1,5 нмоль/л-1, що згiдно з сучасною характеристикою вггамшнох зaбезпеченостi клaсифiкуеться як D3-вiтaмiнний дефiцит. Одночасно вiтaмiн D3 25-гщ-роксилазна aктивнiсть у гепатоцитах зростае в три рази порiвняно з !х aктивнiстю у контрольних тварин. За введення щурам iз остеопорозом 40 МО вггамшу D3 протя-гом 10 дГ6 умют 25ОНD3 у сировaтцi кров! пiдвищуеться на 183 %.
Вмют 25ОНD3 у сировaтцi кровг та вггамш D3 25-гiдроксилaзнa aктивнiсть у гепатоцитах суттево вщргзняються за введення на тш вiтaмiну D3 ргзних
Таблиця 5. Вплив 61сфосфонат1в на ум^т 25ОНD3 актившсть у гепатоцитах щурiв за ал!ментарного
бюфосфонатав — МБФК або алендронату. Так, за спшьного введення вггамшу D3 з МБФК умют 25ОНD3 зростае (на 24 %) поргвняно з групою, якш вводили т1льки вггамш D3, а також посилюеться вггамш D3 25-гщроксилазна актившсть у гепатоцитах практично до ргвня контролю. Можна припустити, що МБФК зшмае шпбуючий ефект 25ОНD3 на актившсть гщроксилюючих ензимгв або активуе !х синтез. Мехашзм такого позитивного ефекту на даний час не встановлений. На противагу цьому в груш, тваринам яео! на тлГ вггамшу D3 вводили алендронат, вггамш D3 25-гщроксилазна актившсть значно (в 3,2 раза) знижувалась поргвняно з групою, що отримувала лише вггамш D3. 1нпбування вггамш D3 25-гщроксилазно1 активност алендронатом супроводжуеться бшьш низьким ргвнем забезпеченост оргашзму 25ОНD3. На нашу думку, саме гальмування алендронатом вггамш D3 25-гщроксилаз у гепатоцитах може пояснювати низьку ефективнють ттрогенумюних бюфосфонатав у поеднанн з вггамшом D3, що обумови-ло використання гормонально активно1 форми вггамшу
D,
25(OH)2D3 у терапи остеопорозу бюфосфонатами
з аналопчною структурою [3, 7, 8, 14]. Отже, встанов-лено, що МБФК е синергютом вггамшу D3 у регуляци структурно-функщонального стану кютково1 тканини, та обГрунтована доцшьнють !х комплексного використання в терапи остеопорозу.
Висновки
1. Доведено, що бюфосфонати з ргзною структурою (МБФК та алендронат) суттево вщргзняються за здатнютю нормалгзувати мшеральний обмш та структурно-функщональний стан кютково1 тканини за алгментарного остеопорозу.
2. Встановлено, що МБФК за спшьного введення з вггамшом D3 щурам з алгментарним остеопорозом активуе, а алендронат шпбуе вггамш D3 25-гщроксилазну актившсть у гепатоцитах, що обумовлюе суттевг вщмшносп у синтез! та забезпеченост оргашзму гщроксильованою формою вггамшу D3 — 25ОНD3.
3. Проведет дослщження обГрунтовують доцшьнють спшьного використання препаратав вггамшу D3 та бюфосфонату — метиленбюфосфоново1 кислоти динатргево1 солг у лжувант остеопорозу.
у сироватц! кров! та в^амш D3 25-гщроксилазну остеопорозу (М ± т, п = 9)
До^джуваш групи Рiвень 25ОНй3 у сироватЦ кровi Вiтамiн й3 25-пдроксилазна активнiсть, (пмоль 25ОНй3 х х 10-6 гепатоцитiв)
нмоль/л-1 нг/мл 1
Контроль 124,0 ± 2,3 49,6 ± 1,2 9,84 ± 0,90
Остеопороз 30,8 ± 1,51 12,3 ± 0,61 29,80 ± 1,001
Остеопороз + втамш D3 (40 МО) 87,3 ± 1,22 34,9 ± 0,92 11,60 ± 0,602
Остеопороз + D3 (40 МО) + МБФК (0,17 мг) 108,3 ± 3,92 43,4 ± 1,42 63,50 ± 4,002
Остеопороз + D3 (40 МО) + алендронат (0,17 мг) 77,5 ± 2,92 31,0 ± 1,12 3,60 ± 0,502
Примтки:1 — р'/зниця пор1вняно з контролем вiрогiдна (Р < 0,05);2 — р'/зниця пор1вняно з ал!ментарним остеопорозом вiрогiдна (Р < 0,05).
Opигiнaльнi дocлiджeння I Original Researches |
Список л1тератури
1. Витамин D и костная система / Г.В. Гайко, Ан.В. Калашников, Л.И. Апуховская и др. — К.: Книга плюс, 2008. — 176 с.
2. Воложина А.И. Остеопороз / А.И. Волжина, В. С. Оганова. — М.: Практическая медицина,
2005. — 238 с.
3. Gass M. Preventing osteoporosis-related fractures: an overview / M. Gass, B. Dawson-Hughes //Am. J. Med. —
2006. — Vol. 119, № 4, Suppl 1. — P. S3-S11.
4. Поворознюк В. В. Менопауза и остеопороз /
B.В. Поворознюк, Н.В. Григорьева. — К.: ВПЦ«Ек-спрес», 2002. — 356 с.
5. Holick M.F. MrOs Is D-ficient // J. Clin. Endocrinol. Metab. — 2009. — Vol. 94, № 4. — P. 1092-1093.
6. Summary of evidence-based review on vitamin D efficacy and safety in relation to bone health / A. Cranney, H.A. Weiler, S. O'Donnell et al. //Am. J. Clin. Nutr. — 2008. — Vol. 88, № 2. — P. 513S-519S.
7. Fleurence R.L. The cost effectiveness of bisphosphonates for the prevention and treatment of osteoporosis: a structured review of the literature / R.L. Fleurence,
C.P. Iglesias, J.M. Johnson // Pharmacoeconomics. —
2007. — Vol. 25, № 11. — P. 913-933.
8. Bartl R. Bisphosphonates in Medical Practice (Actions-Side-Effects-Indications-Strategies) / R. Bartl, B. Frisch, von E. Trescow / — Berlin: Springer, 2007. — 265p.
9. Drake M.T. Bisphosphonates: Mechanism of Action and Role in Clinical Practice / M.T. Drake, B.L. Clarke,
S. Khosla // Mayo Clin. Proc. — 2008. — Vol. 83, № 9. — P. 1032-1045.
10. Russell R. G. Bisphosphonates: Mode of Action and Pharmacology // Pediatrics. — 2007. — Vol. 119, № S2. — P. S150-S162.
11. The molecular mechanism of nitrogen-containing bisphosphonates as antiosteoporosis drugs / K.L. Kavanagh, K. Guo, J.E. Dunford et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2006. — Vol. 103, № 20. — P. 7829-7834.
12. Dyce B.J. A rapid nonenzymatic assay for 2,3-DPG in multiple specimens of blood/ B.J. Dyce, S.P. Bessman // Arch. Environmental Health. — 1973. — Vol. 27, № 2. — P. 112-115.
13. Апуховська Л.I. Роль втамшу Е в регуляцП гiдроксилювання холекальциферолу за D-гтовта-мшозу та D-гтервтамшозу / Л.1. Апуховська, М.М. Великий, А.В. Хоменко // Укр. 6wxím. журнал. — 2009. — Т. 81, № 5. — С. 50-57.
14. Sandhu S.K., Hampson G. The pathogenesis, diagnosis, investigation and management of osteoporosis / S.K. Sandhu, G. Hampson // Journal of clinical pathology. — 2011. — Vol. 64, № 12. — P. 1042-1050.
15. Ефектившсть бюфармацевтичного препарату «Мебiвiд» у попередженш порушень обмшу втамшу D3 та кальцЮ за алiментарного остеопорозу / С.В. Ком^аренко, Л.1. Апуховська, В.М. Рясний та ш. // Бiотехнологiя. — 2011. — Т. 4, № 1. — С. 74-81.
Отримано 21.03.12 □
Апуховская Л.И.1, Калашников А.В.2, Великий А.Н.3, Рясный В.М.1, Великий Н.Н.1
1Институт биохимии им. А.В. Палладина НАН Украины 2Институт травматологии и ортопедии АМН Украины 3Национальная детская специализированная больница «ОХМАТДЕТ» МЗ Украины, г. Киев
ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ
БИСФОСФОНАТОВ И ВИТАМИНА D3 ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ АЛИМЕНТАРНОМ ОСТЕОПОРОЗЕ
Резюме. Исследования проводили на экспериментальной модели алиментарного остеопороза, который характеризуется замедлением роста костей, нарушениями структуры компактной костной ткани и эпифизарного хряща, существенным снижением содержания 250HD3 в сыворотке крови, а также гипокальциемией и гипофосфатемией. Доказано, что способность разных бисфосфонатов нормализовать минеральный обмен и структурно-функциональное состояние костной ткани при алиментарном остеопорозе определяется особенностями их влияния на обмен витамина D3. Метиленбисфосфоновой кислоты динатриевая соль активирует, а алендронат ингиби-рует витамин D3 25-гидроксилазную активность в гепатоцитах, что обусловливает существенные отличия в синтезе и обеспеченности организма 250HD3.
Ключевые слова: алиментарный остеопороз, бисфосфона-ты, витамин D3, минеральный обмен.
ApukhovskaL.I.1, KalashnykovO.V.2, VelykyO.M.3, Riasny V.M.1, Velyky M.M.1
11nstitute of Biochemistry named after O.V. Palladin of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv
2 Institute of Traumatology and Orthopedics of Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kyiv,
3 National Children Specialized Hospital «OHMATDYT» of Ministry of Public health of Ukraine, Kyiv, Ukraine
STUDY OF COMBINED ACTION OF BISPHOSPHONATES AND D3 VITAMIN IN EXPERIMENTAL ALIMENTARY OSTEOPOROSIS
Summary. The study was carried out on a experimental model of alimentary osteoporosis, which was characterized by bone growth impairment, disorders of the structure of compact bone tissue and epiphyseal cartilage. It was also observed the significant decrease in the level of 25OHD3 in serum as well as hypocalcaemia and hypophosphataemia. The ability of different bisphosphonates to normalize the mineral metabolism, structural and functional state of bone tissue for alimentary osteoporosis was shown to be associated with the peculiarities of their impact on the D3 vitamin metabolism. It was demonstrated that the methylenbisphosphonic acid disodium salt activated while alendronate inhibited the activity of D3 vitamin 25-hydrocsylase in hepatocytes, implicating significant differences in the synthesis of 25OHD3 and D3 vitamin availability.
Key words: alimentary osteoporosis, bisphosphonates, D3vitamin, mineral metabolism.
