CC BY
18
УДК616.72-018.3+577.17.049-007.249-036.12-07-092 DOI: 10.22141/2224-1507.8.4.2018.154133
Синяченко О.В., Сокрут Н.В., Климовицкий Ф.В., Сокрут В.Н., Герасименко А.И.
Донецкий национальный медицинский университет, г. Лиман, Украина
Клинико-патогенетическое значение экзогенных металлов, входящих в состав протезов суставов,
при гонартрозе
For cite: Bol', sustavy, pozvonocnik. 2018;8(4):159-164. doi: 10.22141/2224-1507.8.4.2018.154133
Резюме. 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 остео-пороза, 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.
Ключевые слова: остеоартроз; коленные суставы; микроэлементы; металлы; кровь; волосы; почва
Практична медицина / Practical Medicine
боль.
суставы. позвоночник
Введение
Гонартроз (ГА) является одним из наиболее частых заболеваний ревматологического и ортопедического профиля [1—3], которое наносит ощутимый медико-социальный ущерб больным людям и обществу в целом [4, 5]. Манифестный ГА наблюдается у 9 % от числа взрослых людей [6], а при специальных исследованиях он диагностируется в 5 раз чаще [7].
ГА сопровождается микроэлементозом с нарушением в организме уровней хрома (Сг), меди (Си), железа ^е), марганца (Мп), молибдена (Мо), цинка (/п) и других металлов [8]. В артикулярном хряще возрастает содержание Си, а показатели в кости Мо, никеля (№), свинца (РЬ) и /п либо не изменяются, либо уменьшаются [9]. Для эндопротезирования коленных суставов
обычно используются искусственные сочленения, содержащие кобальт (Со), Сг, Мо, титан (Т^, ванадий (V) и другие металлы [10]. После двух лет существования в организме больных ГА таких эндопротезов только концентрация V в крови не изменяется, тогда как параметры остальных микроэлементов значительно возрастают [11]. Кобальто-хромовые эндопротезы способны вызывать синдром эндогенной интоксикации [12], а неблагоприятное течение ГА после эндопротезирова-ния суставов искусственными сочленениями, содержащими кобальто-хромовый сплав, сопровождается увеличением в крови уровней и Со, и Сг [13].
Течение ГА тесно связано с параметрами металлов в окружающей среде проживания больных [14, 15], что оказывает существенное влияние на характер микро-
© «Бшь. Суглоби. Хребет» / «Боль. Суставы. Позвоночник» / «Pain. Joints. Spine» (<воГ, sustavy, pozvonofnik»), 2018 © Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2018
Для корреспонденции: Синяченко Олег Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент НАМН Украины, Донецкий национальный медицинский университет, ул. Привокзальная, 27, г. Лиман, Донецкая обл., 84404, Украина; e-mail: [email protected]; контактный тел.: +38 (050) 471 47 58.
For correspondence: Oleh Syniachenko, Corresponding member of the NAMS of Ukraine, MD, PhD, Professor, Donetsk National Medical University, Privokzalna st., 27, Lyman, Donetsk region, 84404, Ukraine; e-mail: [email protected]; phone: +38(050) 471 47 58.
элементоза в организме таких пациентов, но эти данные требуют своего уточнения [9, 16].
Цель исследования: оценить характер влияния Со, Cr, Mo, Ni, Ti и V в почве регионов проживания больных на характер течения ГА и микроэлементоза таких металлов в крови и волосах.
Материалы и методы
Выполнено одномоментное исследование. Под наблюдением находились 87 больных ГА в возрасте от 32 до 76 лет (в среднем 53 года), среди которых было 45 % мужчин и 55 % женщин. В 36 % случаев диагностирован дополнительный коксартроз, а полиартроз обнаружен в 53 %. Соотношение II, III и IV стадий ГА составило 14 : 5 : 1, манифестный синовит при соногра-фии коленных суставов отмечен у 67 % от числа обследованных, остеохондроз позвоночника обнаружен у 92 %, спондилоартроз дугоотростчатых сочленений — у 71 %, системный остеопороз — у 16 % больных.
Установлены (в убывающем порядке): сужение ар-тикулярных щелей — в 99 % наблюдений, субхондраль-ный склероз — в 78 %, остеофитоз — в 77 %, бурсит — в 64 %, дегенеративные изменения менисков — в 60 %, повреждения задних рогов медиального мениска — в 48 %, интраартикулярные хондромные тела — в 45 %, лигаментоз — в 41 %, остеокистоз — в 31 %, остеоузу-ры — в 30 %, трабекулярный отек бедренной кости — в 28 %, большеберцовой — в 25 %, внутрисуставные тела Штайди — в 24 %, эпифизарный остеопороз — в 23 %, кисты Бейкера, изменения сухожилия подколенной мышцы и переднего рога латерального мениска — по 22 %, трабекулярный отек надколенника — в 21 %, внутрисуставные тела Гоффа — в 13 %, перилигамен-тит — в 12 %, повреждения передней крестообразной связки — в 9 %, медиальной коллатеральной — в 6 %, изменения надколенника — в 2 %.
Пациентам выполняли рентгенологическое (аппарат МиШх-Сотрай^етеш, Германия) и ультразвуковое (сонограф Envisor-Philips, Нидерланды) исследование суставов, двухэнергетическую рентгеновскую остеоденситометрию проксимального отдела бедренной кости (аппарат QDR-4500-Delphi-Hologic, США) и магнитно-резонансную томографию коленных суставов (томограф Signa-Excite-HD, Германия). Подсчитывали индекс тяжести гонартроза (GWI) по формуле: GWI = (S2 + £) : Т, где S — стадия заболевания, £ — сумма клинико-инструментальных признаков ГА, Т — длительность его клинической манифестации. В крови и волосах изучали концентрации тех металлов, которые входят в состав используемых суставных эн-допротезов — Al, Co, Cr, Fe, Mo, Ni, Ti, V. Применяли атомно-абсорбционный спектрометр SolAAr-Mk2-MOZe с электрографитовым атомизатором (Великобритания). В качестве контроля обследованы 44 практически здоровых человека в возрасте от 19 до 62 лет, среди которых было 17 мужчин и 27 женщин. Проведенные исследования одобрены комиссией по этике Донецкого национального медицинского университета.
Гигиеническая оценка антропогенного загрязнения почвы 34 регионов Донецкой области (55 % городских и 45 % сельских) выполнена региональными отделениями Государственных комитетов по гидрометеорологии, контролю природной среды и экологической безопасности. Исследованы показатели Co, Cr, Mo, Ni, Ti и V.
Статистическая обработка полученных результатов проведена с помощью компьютерного вариационного, непараметрического, корреляционного, одно-(ANOVA) и многофакторного (ANOVA/MANOVA) дисперсионного анализа (программы Microsoft Excel и Statistica-StatSoft, США). Оценивали средние значения (M), их стандартные ошибки (SE) и отклонения (SD), коэффициенты параметрической корреляции Пирсона (r) и непараметрической Кендалла (т), критерии однофакторной дисперсии (D), ее однородности Брауна — Форсайта (BF) и многофакторной Уилкок-сона — Рао (WR), различий Стьюдента (t) и достоверность статистических показателей (р).
Результаты
У больных ГА уровень в крови Al составил (M ± SD ± SE) 3,90 ± 1,43 ± 0,15 мкг/л, Co — 9,80 ± 5,68 ± 0,61 мкг/л, Cr — 1,30 ± 0,49 ± 0,05 нг/л, Fe — 426,30 ± 33,33 ± 3,57 мг/л, Mo — 1,70 ± 0,69 ± 0,08 мкг/л, Ni — 4,50 ± 2,11 ± 0,23 мкг/л, Ti— 2,20 ± 0,53 ± 0,06 мкг/л, V — 1,80 ± 0,78 ± 0,08 мкг/л. Показатели металлов в волосах оказались следующими: концентрация Al — 2,70 ± 0,87 ± 0,09 мкг/г, Co — 14,00 ± 7,91 ± 0,85 нг/г, Cr — 33,60 ± 17,97 ± 1,93 нг/г, Fe — 10,30 ± 4,19 ± 0,45 мкг/г, Mo — 1,60 ± 0,34 ± 0,04 мкг/г, Ni — 3,70 ± 1,81 ± 0,19 мкг/г, Ti — 2,30 ± 0,48 ± 0,05 мкг/г, V — 128,40 ± 112,93 ± 12,11 нг/г.
По сравнению с условно здоровыми людьми контрольной группы установлено достоверное увеличение в крови (на 29 %) концентрации V и на 10 % Ti при уменьшении на 4 % содержания Fe, что < M ± SD > соответственно обнаружено у 44, 40 и 43 % от числа обследованных больных. При этом ГА протекает с достоверным повышением (на 23 %) в волосах содержания Al, на 10 % — Ti и в 6,1 раза — Fe, а уровень Со уменьшается на 23 %, Cr — на 22 % и Мо — на 16 %. Изменения показателей в волосах Fe, Al, Mo, Cr, Ti и Co соответственно обнаружены в 100, 46, 45, 29, 22 и 12 % от числа больных.
Показатели в почве регионов проживания больных Co составили 1,90 ± 0,54 ± 0,06 мг/кг, Cr — 199,70 ± 166,51 ± 17,85 мг/кг, Mo — 2,40 ± 0,77 ± 0,08 мг/кг, Ni — 63,90 ± 22,48 ± 2,41 мг/кг, Ti — 457,10 ± 59,27 ± ± 6,35 мг/кг, V — 112,20 ± 47,16 ± 5,06 мг/кг. Как видно из рис. 1 и 2, при ГА содержание в крови Fe и Mo имеет прямые корреляционные связи Пирсона с уровнем в почве регионов проживания больных Ti (соответственно r = +0,331, p = 0,002 и r = +0,296, p = 0,005). Показатели в волосах V и Cr прямо соотносятся с параметрами одноименных металлов в почве (соответственно r = +0,304, р = 0,004 и r = +0,312, p = 0,003), что нашло свое отражение на рис. 3.
Обсуждение
Окислы и соли V имеются во всех органах человека, но больше всего металла содержится в костях. Пыль соединений V (феррованадий, карбид V и др.) способна вызывать хронические отравления. Наиболее токсичны ^05, VCl3, VCl4, ^03. Известен прово-спалительный эффект V в суставах за счет стимуляции синтеза цитокинов [17]. V и его дериваты относятся к известным поллютантам окружающей среды и содержатся в почве. Синергизмом в отношении V обладает Т [18]. Показано, что при ГА в случаях коморбидного метаболического синдрома натриевая соль V угнетает инсулинорезистентность [19]. При дефиците металла в организме возникают аномалии скелета и дегенеративные изменения в суставах с нарушениями липид-ного и электролитного обменов, с развитием гипер-холестеринемии и гипернатриемии.
Соединения Сг в почве ядовиты. Сг203 (зеленый крон), соответствующее Сг(ОН)3, — амфотерное сое-
динение, образующее с кислотами соли СгС13, Сг^04)3, а с щелочами — соли хромистой кислоты (например, №аСг02). Токсичность соединений данного металла зависит от их растворимости в крови, химического состава (наиболее неблагоприятны шестивалентные соединения Сг). Являясь сильными окислителями, соединения Сг способны оказывать патологическое действие в отношении тканей суставов. Данный микроэлемент при ГА способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот, участвует в обменных процессах в суставном хряще.
Только показатель грунтового Сг никак не влияет на параметры отдельных металлов в крови и волосах больных ГА, а лишь в отношении V в волосах установлено достоверное воздействие одноименного микроэлемента в почве ф = 44,96, р < 0,001). Концентрация ферремии при ГА тесно связана с уровнями в почве зон проживания больных Со ф = 3,24, р = 0,001), Мо ф = 2,33, р = 0,011), № ф = 2,43, р = 0,008), Т
Рисунок 1. Прямые корреляционно-регрессионные связи показателя Л в почве с содержанием в крови Fe
3,5
3,0
2,5
2,0
кг м 1,5
5
1,0
0,5
0,0
С
---- \
/ /
__-- )
А- -- /
\ УС
r = +0,2960, p = 0,0054 R = +0,134326075 + 0,00346812934
300 350 400 450 500 550 600 Ti, мкг/кг
Рисунок 2. Прямые корреляционно-регрессионные связи показателя Л в почве с содержанием в крови Мо
1 3 <
2
r = -0,2220, р = 0,0387 R = +2,90573318 - 0,00115293498
80 70 60 50 40 30 20 10 0
\ \ \ \
r = +0,3121, р = 0,0033 R = +26,8851582 + 0,0336743748
у N
/
r = -0,2617, р = 0,0144 R = +4,21669352 - 0,00283861017
0 100 200 300 400 500 600 Cr, мкг/кг
0 100 200 300 400 500 600 Cr, мкг/кг
0 100 200 300 400 500 600 Cr, мкг/кг
Рисунок 3. Корреляционно-регрессионные связи показателя Сг в почве с содержанием в волосах больных ГКА А1, Сг и N
6
8
7
5
4
1
0
(D = 3,85, p < 0,001) и V (BF = 16,81, p < 0,001). Содержание в крови Ti зависит от содержания в почве Co (D = 11,96, p < 0,001), Mo (D = 15,20, p < 0,001), Ni (D = 12,28, p < 0,001) и Ti (D = 30,25, p < 0,001). Помимо сказанного, показатель в почве Мо оказывает влияние на концентрацию в крови V (D = 3,20, p = 0,028), a Ti — Cr (D = 3,09, p = 0,048).
Волосы больных ГА в регионах с высоким содержанием в почве Со накапливают Al (D = 3,97, p = 0,005), Co (D = 1,94, p = 0,024), Mo (D = 4,98, p < 0,001) и Ti (D = 3,21, p = 0,046), от уровня в грунте окружающей среды Ti зависят в волосах концентрации Al (D = 22,22, p < 0,001), Co (D = 4,39, p < 0,001), Cr (D = 2,80, p = 0,001) и V (D = 6,18, p < 0,001), показатели Al и Ti соответственно достоверно связаны с Мо (D = 4,24, p = 0,004) и Ni (D = 3,76, p = 0,027). C учетом выполненного дисперсионного и корреляционного анализа сделано следующее заключение: регионы проживания больных ГА, имеющие в почве высокое содержание Со, являются факторами риска развития микроэлементоза Мо, Ni — Ti, V — V, что необходимо учитывать при планировании программы эндопротезирования суставов.
При ГА интегральный показатель микроэлементного состава крови прямо связан с уровнем в почве регионов проживания больных Cr (D = 3,16, p = 0,048) и корреляционный Пирсона (r = +0,219, p = 0,041), а интегральные значения микроэлементов в волосах определяются содержанием V (D = 3,32, p = 0,043; r = +0,231, p = 0,031). Мы считаем, что проживание больных ГА в территориальных зонах с показателем в почве Cr > 270 мкг/кг (> M + SD среднеобластных показателей) относится к прогнознегативным критериям развития хромового микроэлементоза в крови, а V > 160 мкг/кг — ванадиевого в волосах (прогностически позитивный результат модели соответственно составил 88,5 и 86,2 %).
От содержания металлов в почве при ГА не зависят рентгенологическая стадия заболевания, развитие спондилоартроза и остеопороза. В свою очередь, на распространенность артикулярного синдрома (суставной счет) влияют уровни в грунте Co (D = 2,24, p = 0,012), Mo (D = 3,35, p < 0,001) и Ti (D = 4,60, p < 0,001), на показатель GWI — Co (D = 15,56, p < 0,001), Ni (D = 17,08, p < 0,001) и Ti (D = 41,79, p < 0,001), на формирование реактивного синовита — Cr (D = 5,26, p = 0,024), а остеохондроза позвоночника — V (D = 3,11, p = 0,031).
Мы отобрали те клинические признаки ГА, которые одновременно имели с отдельными металлами в почве достоверные дисперсионные связи Брауна — Форсайта и корреляционные Кендалла. Оказалось, что от концентрации в грунте Со зависит возникновение лигаментоза (BF = 4,87, p = 0,030; т = +0,207, p = 0,005), трабекулярного отека бедренной кости (BF = 3,68, p = 0,045; т = +0,171, p = 0,019) и надколенника (BF = 4,25, p = 0,041; т = +0,186, p = 0,011), от Ti — повреждения передней крестообразной связки (BF = 60,13, p < 0,001; т = +0,150, p = 0,039), от
V — эпифизарного остеопороза (BF = 3,56, p = 0,047; т = +0,213, p = 0,004). Соответственно, факторами риска развития перечисленных признаков ГА являются показатели в почве регионов проживания больных Co > 2,5 мкг/кг, Ti > 520 мкг/кг и V > 160 мкг/кг (> M + SD).
Выводы
Таким образом, при ГА увеличиваются в крови концентрации V и 10% Ti при уменьшении содержания Fe, что соответственно наблюдается у 44, 40 и 43 % от числа обследованных больных, а в волосах повышаются уровни Al, Ti и Fe на фоне уменьшения Со, Cr и Мо в 100, 46, 45, 29, 22 и 12 % случаев. Уровень Ti в почве прямо коррелирует с концентрациями Fe и Mo в сыворотке крови, а параметры Al, Co, Cr, Mo, Ni, Ti и V в волосах зависят от содержания в грунте Co, Cr, Ni и V. Интегральные индексы тяжести микроэлементоза в крови и волосах больных ГА 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, лигаменто-за, трабекулярного отека бедренной кости и надколенника, а также на повреждение передней крестообразной связки, что необходимо учитывать при планировании программы эндопротезирования суставов.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, при этом авторы не получали от отдельных лиц и организаций финансовой поддержки исследования, гонораров и других форм вознаграждений.
Информация о вкладе каждого автора: О.В. Синяченко — концепция исследования и написание текста; Н.В. Сокрут — сбор и статистическая обработка материалов; Ф.В. Климовицкий — анализ данных литературы, дизайн исследования и анализ полученных данных; В.Н. Со-крут — анализ полученных данных и иллюстрации.
References
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 os-teoarthritis 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, Ziola-Frankowska A, Frankowski M, et al. Comparison of trace element concentration in bone and intervertebral disc tissue by atomic absorption spectrom-etry 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. Metal-losis 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 0ct;35(10):2323-2328. doi: 10.1002/jor.23525.
14. Kosheleva NE, Vlasov DV, Korlyakov ID, Ka-simov NS. Contamination 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.scito-tenv.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 For-mos 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, Sal-ama 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, Wess-lén 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.
Получено 13.09.2018 ■
Синяченко О.В., Сокрут М.В., Кл'товицький Ф.В., Сокрут В.Н., Герасименко О.1. Донецький нац'юнальний медичний yHieepcumem, м. Лиман, Укртна
Клшшо-патогенетичне значення екзогенних металiв, що входять до складу npoTe3iB cyrno6ÏB, при roHapTpo3i
Резюме. Актуальтсть. Переб^ гонартрозу тiсно пов'язаний з вмютом металiв в довкiллi мешкання хво-рих, що чинить ютотний додатковий вплив на характер мшроелементозу в органiзмi пацieнтiв пiсля ендопроте-зування суглобiв. Мета дослiдження: оцшити характер впливу кобальту (Со), хрому (Сг), молiбдену (Мо), шке-лю (N1), талiю (Т1) та ванадш (V) в грунтi регiонiв прожи-вання хворих на характер перебпу гонартрозу та мшро-елементозу таких металiв в кровi й волоссь Матерiали та методи. Пщ наглядом перебували 87 хворих на гонартроз вшом вiд 32 до 76 рошв, серед яких частка чоловМв ста-новила 45 %, жшок — 55 %. Використовували спектрометр SolAAг-Mk2-MOZe (Великобританiя) з електрогра-фiтовим атомiзатором. Результати. Мiкроелементоз ме-талiв у кровi хворих на гонартроз спостерпаеться в 41 % випадшв, а у волоссi — у 23 %. Рiвень Т1 в грунтi прямо корелюе з концентращями Fe i Мо в сироватщ кровi, а параметри у волосс А1, Со, Сг, Мо, N1, Т1 i V залежать
вщ вмюту в грунп Co, Cr, Ni i V, причому iнтегральнi ш-декси тяжкостi мшроелементозу в KpoBi i волоссi хворих на гонартроз мають прямий дисперсшно-кореляцш-ний зв'язок вiдповiдно з показниками Cr i V у грунп, при цьому Co, Ti та V чинять дш на формування епiфiзар-ного остеопорозу, лпаментозу, трабекулярного набря-ку стегново'1 кютки й надколiнку, на ушкодження перед-ньо'1 хрестоподiбноï зв'язки. Проживання хворих у тери-торiальних зонах iз показником у грунтi Cr > 270 мг/кг належить до несприятливих критерй'в розвитку хромового мшроелементозу в кровi, а V > 160 мг/кг — ванадiе-вого у волоссь Висновки. Регiони проживання хворих на гонартроз з високим вмютом у грунп Со, Ni i V е чинни-ками ризику мшроелементозу Мо, Ti i V, що необхщно враховувати при плануванш програми ендопротезуван-ня суглобiв.
Ключовi слова: остеоартроз; колiннi суглоби; мшроеле-менти; метали; кров; волосся; грунт
O.V. Syniachenko, N.V. Sokrut, F.V. Klimovitsky, V.N. Sokrut, O.I. Gerasimenko Donetsk National Medical University, Lyman, Ukraine
Clinical and pathogenetic importance of exogenous metals included into the joint
prosthesis in knee osteoarthritis
Abstract. 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 micro-elementosis 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 lev-
els 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, liga-mentitis, 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: osteoarthritis; knee joints; microelements; metals; blood; hair, soil
