CC BY
105
Практична медицина / Practical Medicine
[ЮЛЬ.
СУСТАВЫ.
позвоночник
УДК616.72-002.77-085-092+577.17.049 ВОЛОДКИНА Н.А.
Кафедра пропедевтической и внутренней медицины Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького
СОДЕРЖАНИЕ МЕДИ И ЦИНКА В ОРГАНИЗМЕ БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ И ПСОРИАТИЧЕСКИМ АРТРИТАМИ
Резюме. При ревматоидном и псориатическом артритах развивается ^^-микроэлементов, который участвует в патогенетических построениях заболеваний. Концентрации в крови этих микроэлементов оказывают воздействие на распространенность, стадию и тяжесть патологического процесса, влияя на развитие внутрисуставных кальцификатов, выраженность дигитального артериита, патологии периферической нервной системы, нарушений диастолической функции левого желудочка сердца, а по уровням купремии и цинкемии можно оценивать характер течения патологического процесса. Повышенное содержание Си в крови наблюдается у каждого второго больного псориазом, причем с возрастом у них уменьшается содержание Zn, которое определяется распространенностью суставного синдрома, а показатели содержания Си в волосах зависят от характера суставного синдрома, выраженности сужения суставных щелей, субхондрального склероза и остеокистоза. Ключевые слова: артриты, медь, цинк, клиника, патогенез.
Введение
Ревматоидный артрит (РА) и псориатический артрит (ПА) являются одними из наиболее актуальных медико-социальных проблем в Украине [2]. Если распространенность иммуновоспалительных болезней суставов в популяции приближается к 10 %, то значительную долю среди них занимает РА [3], которым страдает 1—3 % населения [14, 19]. В некоторых странах распространенность псориаза в популяции достигает 7 % [9], а к самым сложным проблемам относится псориатическое поражение опорно-двигательного аппарата [15], поскольку каждый третий — пятый больной псориазом страдает периферической артро-патией, сакроилеитом, спондилопатией и воспалением периартикулярных тканей [7, 13, 21].
В последнее время обсуждается роль микроэлементов (МЭ) в развитии синовитов, повреждении суставного хряща и периартикулярных тканей [17, 22, 23]. Ми-кроэлементоз установлен в организме больных РА и ПА [1, 4, 5]. Отмечается возможность патогенетической роли нарушений метаболизма Си и Zn в патогенезе артритов, но эта гипотеза требует своего уточнения [10, 16].
Целью данной работы стала оценка клинико-пато-генетической значимости изменений уровней Си и Zn в волосах и сыворотке крови больных РА и ПА.
Материал и методы
Обследованы 124 больных, страдающих РА и ПА. 89 (72 %) человек в возрасте 21—69 лет (в среднем 47,20 ± ± 1,18 года) были с РА, 35 (28 %) в возрасте 21—56 лет (в среднем 41,60 ± 1,63 года) — с ПА. Среди больных РА было 32 % мужчин и 68 % женщин. Длительность заболевания составила 9,60 ± 0,73 года. Активность I степени констатирована в 25 % случаев, II степени — в 49 %, III — в 26 %, I стадия болезни установлена у 16 % обследованных, II — у 47 %, III — у 24 %, IV — у 14 %, серопозитивный по ревматоидному фактору вариант заболевания отмечен у 89 % больных. Среди пациентов с ПА было 26 % мужчин и 74 % женщин. Длительность псориаза составила 14,60 ± 1,63 года. У 57 %
© Володкина Н.А., 2013 © «Боль. Суставы. Позвоночник», 2013 © Заславский А.Ю., 2013
больных диагностирована вульгарная форма болезни, у 37 % — инфильтративно-бляшечная, у 6 % — экссу-дативная. I степень активности ПсА констатирована у 51 % обследованных, II — у 29 %, III — у 20 %.
Проводили рентгенологическое (Multix-Compact-Siеmens, Германия) и ультразвуковое (Envisor-Philips, Нидерланды) исследование периферических суставов и позвоночника, а также двухэнергетическую рентгеновскую остеоденситометрию проксимального отдела бедренной кости (QDR-4500-Delphi-Hologic, США). При помощи атомно-абсорбционного спектрометра SolAAr-Mk2-MOZe с электрографитовым атомизатором (Великобритания) в волосах и сыворотке крови больных исследовали показатели Cu и Zn. В качестве контроля обследованы 44 практически здоровых человека в возрасте 20—60 лет, среди которых было 30 % мужчин и 70 % женщин. Во всех случаях не отмечено каких бы то ни было профессиональных вредностей, способных оказывать влияние на состав МЭ в волосах (обследованные были студентами и служащими — медицинскими, педагогическими, финансовыми, торговыми и техническими работниками).
Статистическая обработка полученных результатов исследований проведена с помощью компьютерного вариационного, непараметрического, корреляционного, регрессионного, одно- (ANOVA) и многофакторного (ANOVA/MANOVA) дисперсионного анализа (программы Microsoft Excel и Statistica-Stat-Soft, США). Оценивали средние значения (M), стандартные отклонения (SD) и ошибки (m), коэффициенты корреляции, критерии дисперсии, регрессии, Стью-дента, Уилкоксона — Рао, Макнемара — Фишера и достоверность статистических показателей (p).
Результаты
У здоровых людей показатели содержания Cu и Zn в волосах соответственно составили 11,80 ± 0,56 и 173,80 ± 7,26 мкг/г, а в сыворотке крови — 1,020 ± ± 0,034 и 6,20 ± 0,09 мг/л. Микроэлементный состав в организме больных артритами представлен в табл. 1. Необходимо отметить, что содержание Cu и Zn в волосах пациентов с РА и ПА не отличается от аналогичных показателей в контроле, что также касается концентраций этих МЭ в крови при РА. Микроэлементоз у больных ПА характеризуется повышением уровня Cu в крови (p < 0,001).
По данным однофакторного дисперсионного анализа, серопозитивность РА достоверно влияет на параметры содержания в волосах Zn (p < 0,001). У больных с повышенными показателями ревматоидного фактора в крови регистрируется более низкое (33 %) содержание этого МЭ (p = 0,028). ANOVA свидетельствует о влиянии активности патологического процесса на содержание в волосах Cu (p = 0,002), а с увеличением распространенности суставного синдрома возрастают параметры Zn (p = 0,033). От тяжести РА, оцененной по индексу Лансбури, прямо зависят показатели Cu (p = 0,012). По результатам регрессионного анализа от выраженности дигитального артериита зависят параметры Zn (p = 0,045), от поражения мышц
опорно-двигательного аппарата, миокарда, почек, печени и периферической нервной системы — Си (соответственно р = 0,001, р = 0,012, р < 0,001, р = 0,035, р < 0,001), эндокарда — Zn (р = 0,013). Однофактор-ный дисперсионный анализ свидетельствует о достоверном влиянии на параметры Си и Zn тяжести поражения миокарда (соответственно р = 0,008 и р = 0,002). На распространенность РА воздействует уровень в волосах Zn (р = 0,001), а регрессионный анализ свидетельствует о прямой зависимости суставного счета от концентрации этого МЭ (р < 0,001).
По данным однофакторного дисперсионного анализа, повышенные показатели ревматоидного фактора в крови воздействуют на параметры Си в сыворотке (р = 0,018), при этом серопозитивность заболевания сопровождается увеличением значений Си на 25 %. Существует также прямая корреляционная связь этих показателей (р < 0,001), а с увеличением стадии РА концентрация Си в крови возрастает (р = 0,003). Дисперсионный анализ свидетельствует о влиянии степени активности заболевания на содержание в крови Zn (р = 0,030). Дисперсионный и регрессионный анализы указывают на связь с тяжестью дигитального артериита и поражения скелетных мышц Си, периферической нервной системы — Zn.
На распространенность суставного синдрома при РА оказывают влияние показатели в крови Си (р = 0,03). Тяжесть суставного синдрома обратно пропорционально зависит от содержания Zn (р = 0,008), при этом, по данным ANOVA/MANOVA, на общие (интегральные) рентгеносонографические признаки заболевания оказывают воздействие показатели Си (р = 0,03), а ANOVA демонстрирует влияние этого МЭ на стадию патологического процесса (р = 0,027). По данным однофакторного дисперсионного и регрессионного анализов, содержание Си в крови больных РА определяет развитие сужения суставной щели и остео-кистоза, степень субхондрального склероза прямо зависит от параметров Си, а развитие внутрисуставных кальцификатов — от Zn. Следовательно, в патогенетических построениях костно-деструктивных изменений суставов при РА играют определенную роль концентрации в крови эссенциальных Си и Zn. Необходимо подчеркнуть, что тяжесть дигитального артериита связана с уровнем в крови Си (р < 0,001), поражений нервной системы — с Zn (р = 0,01).
С распространенностью суставного процесса у больных псориазом прямо коррелируют показатели в крови Zn (р = 0,03). Влияние числа пораженных суставов на уровень цинкемии демонстрирует и диспер-
Таблица 1. Показатели МЭ в волосах и крови больных артритами (M ± m)
Болезнь Число больных МЭ Объект исследования
Волосы Кровь
РА 89 Cu 10,50 ± 0,33 1,00 ± 0,02
Zn 175,90 ± 7,98 6,20 ± 0,10
ПА 35 Cu 10,70 ± 0,39 1,20 ± 0,02
Zn 163,10 ± 6,72 6,10 ± 0,27
сионный анализ (р < 0,001). По результатам ANOVA/ MANOVA на интегральное состояние микроэлементного состава в организме больных ПА оказывает достоверное воздействие поражение тазобедренных суставов (р = 0,007). Однофакторный дисперсионный анализ свидетельствует о влиянии коксита/коксартро-за на уровень Си (р = 0,011), сакроилеита — на показатели Zn (р = 0,04). Не обнаружено достоверных связей интегрального микроэлементного состава крови со степенью сужения суставных щелей, субхондрального склероза, остеофитоза, остеокистоза, эпифизарного остеопороза, костных узураций, лигаментоза и анкилоза. Тяжесть поражения дистальных межфаланговых суставов зависит от параметров цинкемии (р = 0,02), тазобедренных — купремии (р = 0,004). Концентрация в крови Си оказывает негативное влияние на формирование при ПА субхондрального склероза (р = 0,03) и артроанкилоза (р = 0,048).
Однофакторный дисперсионный анализ обнаруживает влияние тяжести поражения локтевых суставов на уровни в волосах больных ПА Си (р = 0,04). Имеет место также связь содержания Си с поражением дисталь-ных суставов пальцев стоп и лучезапястных сочленений (соответственно р = 0,004 и р = 0,046). Многофакторный дисперсионный анализ не выявил существенного влияния на интегральный микроэлементный состав в организме больных ПА степени сужения суставных щелей, субхондрального склероза, остеокистоза, остеопороза, узураций костей, лигаментоза и анкилоза. По данным однофакторного анализа, субхондральный склероз оказывает воздействие на уровень Си в волосах (р = 0,01).
Остановимся на патогенетической роли микроэле-ментоза при ПА. На форму псориаза влияет уровень в волосах Си (р = 0,01), на распространенность артрита — Zn (р = 0,01). Результаты регрессионного анализа свидетельствуют об обратной зависимости активности болезни от содержания Си (р = 0,04) и Zn (р = 0,03). На частоту и характер поражения локтевых и плечевых суставов оказывает воздействие Си (соответственно р = 0,03 и р = 0,003). Степень субхондрального склероза тесно связана с Zn (р = 0,04). Другие структурные изменения опорно-двигательного аппарата при псориазе от характера микроэлементоза зависят слабо.
Обсуждение результатов
Ранее показано, что при РА Си обладает отчетливым противовоспалительным действием [24]. Такие МЭ, как Си и Zn, у больных РА играют роль кофакторов, участвующих в процессах артикулярного воспаления и функции иммунной системы, что позволяет путем введения в организм дополнительного количества этих МЭ управлять ревматоидным процессом [8, 18]. Гипотетически Си может участвовать в процессах арти-кулярного воспаления и функции иммунной системы через усиление синтеза церулоплазмина. По сравнению со здоровыми людьми при РА показатели Си в крови выше на 35 %, а в волосах — на 38 %, причем соотношение содержания данного МЭ в этих объектах исследования больных и здоровых лиц было одинаковым, составляя 7 : 5 [20]. Не выявлено зависимости параметров
Cu в крови и волосах от пола, возраста больных и длительности заболевания, но отмечено влияние тяжести суставного синдрома на уровень Cu в эритроцитах. Исследования in vitro по оценке влияния Cu на состояние нормального суставного хряща и хряща, полученного от больных с суставной патологией, продемонстрировали зависимость уровня гликозаминогликанов от данного МЭ [11]. Было доказано, что Cu способен усиливать выработку хрящом коллагена типа II.
По нашему мнению, из-за повышенного содержания Zn в синовиальной среде суставов больных РА и ПА может возрастать протеолитическая активность матриксных металлопротеиназ (ММП), а увеличение содержания Zn в синовии возможно вследствие изменений активности иммунорегуляторных цитокинов [23]. В эксперименте на крысах с моделью адъюван-тного артрита показано, что для реализации прово-спалительного и деструктивного действия ММП всегда необходимо наличие ионов Zn [12]. В присутствии Zn ММП (аггреканаза, желатиназа, коллагеназа, стро-мелизин, эластаза) вовлекают в патогенетические построения суставной патологии нарушения соотношений между аггреканом, бигликаном, верзиканом, де-корином, фибромодулином и фибронектином.
Как установлено Е.Е. Пушкаревой и др. [4], О.В. Синяченко [6], результаты ANOVA/MANOVA демонстрируют влияние на интегральное состояние МЭ при ПА выраженности поражения дистальных межфа-ланговых суставов стоп, тазобедренных и крестцово-подвздошных сочленений, а с распространенностью суставного синдрома имеет место обратная регрессионная зависимость показателей в волосах Cd. Уровень Cu в волосах здоровых людей отрицательно соотносится с параметрами Zn, и наблюдается обратная корреляционная связь между содержанием в организме Cu и Zn с концентрацией кадмия (Cd). В связи с этим отметим, что Cd относится к МЭ, которые считаются факторами риска развития РА и других системных заболеваний соединительной ткани [1, 6].
Выводы
1. При РА и ПА развивается Cu-Zn-микроэлемен-тоз, который участвует в патогенетических построениях заболеваний.
2. Концентрации в крови больных РА Cu и Zn оказывают воздействие на распространенность, стадию и тяжесть патологического процесса, влияя на развитие внутрисуставных кальцификатов, выраженность диги-тального артериита, расстройств нервной системы, нарушений диастолической функции левого желудочка сердца, а по уровням купремии и цинкемии можно оценивать характер течения патологического процесса.
3. По сравнению с параметрами у здоровых людей при ПА достоверно увеличивается содержание в крови Cu на 20 %, что наблюдается в 51 % случаев, при этом с возрастом уменьшается содержание Zn, которое определяется распространенностью суставного синдрома, а показатели Cu в волосах зависят от характера суставного синдрома, выраженности сужения суставных щелей, субхондрального склероза и остеокистоза.
Список литературы
1. Герасименко А.М. Взаимосвязь микроэлементов в волосах и крови с состоянием иммунитета у больных ревматоидным артритом / А.М. Герасименко // Укр. мед. альманах. — 2010. — Т. 13, № 1. — С. 44-46.
2. Коваленко В.М. Ревматичш захворювання в Украшк стан проблеми та шляхи виртення / В.М. Коваленко // Укр. ревматол. журн. — 2012. — Т. 49, № 3. — С. 3-6.
3. Насонов Е.Л. Перспективы лечения ревматических болезней в начале XXI века / Е.Л. Насонов // Тер. арх. — 2011. — Т. 83, № 5. — С. 5-9.
4. Пушкарева Е.Е. Клинико-патогенетическое значение изменений содержания микроэлементов в крови больных псориатическим артритом / Е.Е. Пушкарева, О.А. Соснов-ская, О.В. Синяченко, М.В. Ермолаева // Вестн. неотлож. восстанов. мед. — 2010. — Т. 11, № 1. — С. 100-103.
5. Синяченко О.В. Клинико-патогенетическое значение изменений содержания микроэлементов в крови больных ревматоидным артритом / О.В. Синяченко, А.М. Герасименко, Е.А. Петренко // Вестн. неотлож. восстанов. мед. — 2010. — Т. 11, № 1. — С. 104-107.
6. Синяченко О.В. Диагностика и лечение болезней суставов / О.В. Синяченко. — Донецк; СПб.: издатель А.Ю. Заславский: ЭЛБИ, 2012. — 560 с.
7. Bowes J. The genetics of psoriatic arthritis: lessons from genome-wide association studies / J. Bowes, A. Barton // Discov. Med. — 2010. — Vol. 10, № 52. — P. 177-183.
8. Caldwell J.R. Venoms, copper, and zinc in the treatment of arthritis / J. Bowes, A. Barton // Rheum. Dis. Clin. North. Am. — 2009. — Vol. 25, № 4. — P. 919-928.
9. Chandran V. Geoepidemiology and environmental factors of psoriasis and psoriatic arthritis / V. Chandran, S.P. Raychaud-huri // J. Autoimmun. — 2010. — Vol. 34, № 3. — P. 314-321.
10. Corcoran S. Cagey compounds carry copper / S. Corcoran // Nat. Prod. Rep. — 2007. — Vol. 24, № 2. — P. 29-30.
11. Heraud F. Copper modulation of extracellular matrix synthesis by human articular chondrocytes / F. Heraud, C. Sav-ineau, M.F. Harmand // Scand. J. Rheumatol. — 2012. — Vol. 31, № 5. — P. 279-284.
12. Liu C.J. ADAMTS-7: a metalloproteinase that directly binds to and degrades cartilage oligomeric matrix protein / C.J. Liu, W. Kong, K. Ilalov // FASEB J. — 2006. — Vol. 20, № 7. — P. 988-990.
Володкна Н.О.
Донецький нац'юнальний медичний унверситет '¡м. М. Горького
Вмкт м^ та цинку в органiзмi хворих на ревматоТдний i псорiатичний артрити
Резюме. При ревматоидному та псорiатичному артритах розвиваеться Cu-Zn-мiкроелементоз, що бере участь у патогенетичних побудовах захворювань. Концентраци в кровi цих мшроелеменпв чинять ефект на поширешсть, стадт й тяжысть патолопчного процесу, впливаючи на розвиток внутртньосуглобових кальцифжалв, вираже-шсть диптального артериту, патологи периферично! нер-вово! системи, порушень дiастолiчноl функци лiвого шлу-ночка серця, а за рiвнями купреми та цинкеми можна оць нювати характер перебиу патолопчного процесу. Пщви-щений вмют Си в кровi спостеркаеться в кожного другого хворого на псорiаз, причому з вжом у них зменшуеться вмют Zn, що визначаеться поширешстю суглобового синдрому, а показники Си у волосш залежать вщ характеру суглобового синдрому, вираженосп звуження суглобових щшин, субхондрального склерозу й остеокютозу.
Ключовi слова: артрити, мщь, цинк, клшжа, патогенез.
13. Loipez-Ferrer A. Psoriatic arthritis: what the dermatologist needs to know / A. Loipez-Ferrer, V. Torrente-Segarra, L. Puig // Actas Dermosifiliog. — 2010. — Vol. 101, № 7. — P. 578-584.
14. Malemba J.J. The epidemiology of rheumatoid arthritis in Kinshasa, Democratic Republic of Congo — a population-based study / J.J. Malemba, J.M. Mbuyi-Muamba, J. Mukaya, X. Bossuyt // Rheumatology. — 2012. — Vol. 51, № 9. — P. 16441647.
15. Michet C.J. Hip involvement in psoriatic arthritis / C.J. Mi-chet // Ann. Rheum. Dis. — 2009. — Vol. 60, № 1. — P. 220221.
16. Milanino R. Copper: role of the endogenous and exogenous metal on the development and control of inflammatory processes / R. Milanino, V. Buchner // Rev. Environ Health. — 2006. — Vol. 21, № 3. — P. 153-215.
17. Ram M. Matrix metalloproteinase-9 and autoimmune diseases / M. Ram, Y. Sherer, Y. Shoenfeld // J. Clin. Immunol. — 2009. — Vol. 26, № 4. — P. 299-307.
18. Rosenstein E.D. Trace elements in the treatment of rheumatic conditions / E.D. Rosenstein, J.R. Caldwell // Rheum. Dis. Clin. North. Am. — 2009. — Vol. 25, № 4. — P. 929-935.
19. Schiller J.S. Summary health statistics for U.S. adults: National Health Interview Survey, 2010 /J.S. Schiller, J.W. Lucas, B.W. Ward, J.A. Peregoy // Vital. Health Stat. — 2012. -Vol. 252. — P. 1-207.
20. Strecker D. Copper content in rheumatoid arthritis patients / D. Strecker // Ann. Acad. Med. Stetin. — 2005. — Vol. 51, suppl. 1. — P. 129-133.
21. Weger W. An update on the diagnosis and management of psoriatic arthritis / W. Weger // G. Ital. Dermatol. Venereol. — 2011. — Vol. 146, № 1. — P. 1-8.
22. Wright R.O. Metals and neurotoxicology / R.O. Wright, A. Baccarelli // J. Nutr. — 2009. — Vol. 137, № 12. — P. 28092813.
23. Yazar M. Synovial fluid and plasma selenium, copper, zinc, and iron concentrations in patients with rheumatoid arthritis and osteoarthritis / M. Yazar, S. Sarban, A. Kocyigit, U.E. Isikan // Biol. Trace Elem. Res. — 2009. — Vol. 106, № 2. — P. 123-132.
24. Zvimba J.N. Copper chelating anti-inflammatory agents; N (1)-(2-aminoethyl)-N (2)-(pyridin-2-ylmethyl)-ethane-1,2-diamine and N-(2-(2-aminoethylamino)-ethyl)-picolinamide: An in vitro and in vivo study / J.N. Zvimba, G.E. Jackson // J. Inorg. Biochem. — 2007. — Vol. 101, № 1. — P. 148-158.
Получено 13.11.13 ■
Volodkina N.A.
Department of Propaedeutic and In ternal Medicine of Donetsk National Medical University named after M. Gorky, Donetsk, Ukraine
Copper and Zinc Content in the Organism of Patients with Rheumatoid and Psoriatic Arthritis
Summary. In rheumatoid and psoriatic arthritis, Cu-Zn-microelementosis develops, which is involved in the pathogenesis of diseases. Concentration of these microelements in the blood has an impact on the prevalence, stage and severity of the pathological process, influencing the development of intra-ar-ticular calcifications, the severity of digital arteritis, pathology of peripheral nervous system, diastolic dysfunction of the left ventricle of the heart, and by the levels of cupremia and zince-mia we can assess the nature of the clinical course of pathological process. Every second patient with psoriasis has increased levels of Cu in the blood, and with age the content of Zn in them reduces, which is determined by the prevalence of articular syndrome and amount of Cu in the hair depends on the nature of the articular syndrome, degree of joint narrowing, sub-chondral sclerosis and cysts in the bone.
Key words: arthritis, copper, zinc, clinical picture, patho-genesis.
