Минеральная плотность костной ткани и маркеры ее метаболизма при остеоартрозе, сопровождающемся остеодефицитными состояниями (обзор)

EDN: QBPTUS

собой медико-социальную проблему во всем мире с важными клиническими и экономическими последствиями. ОА — это метаболическое дегенеративное заболевание, характеризующееся повреждением суставных структур, включая суставной хрящ, капсулу, субхондральную кость и периартикулярные ткани. Распространенность ОА крупных суставов среди жителей России, страдающих ревматологическими заболеваниями, составляет более 4 млн на 2012– 2013 гг., причем свыше ½ этих больных приходится на лиц старше трудоспособного возраста [1]. В отношении механизмов возникновения ОА существует точка зрения, согласно которой патогенез заболевания связан с первоначальными метаболическими нарушениями в субхондральной кости, а затем и с дегенеративными изменениями хряща [2, 3]. Встречаются пациенты, у которых воспалительнодеструктивные процессы, происходящие в костной ткани, сочетаются с пониженными показателями ее минеральной плотности, то есть с ОП. ОП — системное метаболическое заболевание скелета, которое характеризуется прогрессирующим уменьшением костной массы, нарушением микроархитектоники костной ткани, последствием чего является повышение ее ломкости и риск перелома от незначительной травмы [4]. По данным Всемирной организации здравоохранения, ОП сегодня — одна из самых распространенных патологий; наряду с инфарктом, инсультом, раком и внезапной смертью, ОП занимает ведущее место в структуре заболеваемости и смертности населения. По данным НИИ ревматологии РАМН, в России ОП имеют 33,8% женщин и 26,9% мужчин старше 50 лет, у 43,3% женщин и 44,1% мужчин определяются признаки остеопении [5]. Наличие ОП у лиц, страдающих ОА, встречается часто, эти заболевания имеют сходные патогенез и факторы риска (пожилой и старческий возрасты, женский пол, дефицит эстрогенов, длительность постменопаузы более 10 лет) [6–8].

Цель — определение минеральной плотности костной ткани (МПКТ) и показателей метаболизма костной ткани при первичном остеоартрозе, сопровождающемся остеодефицитными состояниями различной степени выраженности для выявления пациентов с изучаемой сочетанной патологией.

Методика написания обзора . Проанализированы литературные источники на русском и английском языках из электронных баз данных е-Library, Medline, PubMed, PubMed Central, Google Scholar, SpringerLink и Elsevier за период с 2005 по 2022 г. Были использованы ключевые слова и их комбинации: «первичный остеоартроз»; «остеопороз»; «остеопения»; «минеральная плотность костной ткани»; «маркеры костной резорбции»; «маркеры костеобразования»; «регуляторы костного обмена», «система RANKL/RANK/OPG». Затем были проанализированы полнотекстовые статьи, чтобы определить, какие из них имеют значение для раскрытия поставленной нами цели. Критериями исключения были повторяющиеся публикации, обзоры без оригинальных данных. Таким образом, всего по заданным ключевым словам было первично найдено 157 источников. После использования критериев исключения в данный обзор включены 35 работ, наиболее значимых для изучения указанной нами темы.

Оценка минеральной плотности костной ткани. Среди многих вопросов, касающихся взаимосвязи ОА и ОП, особое внимание уделяется оценке МПКТ при различных стадиях ОА в выявлении остеодефи-цитных состояний. В сообщении 2016 г. М. З. Ризаму-хамедовой и Н. М. Бабаева говорится о более частом сочетании гонартроза (ГА) и ОП у женщин при снижении репродуктивного потенциала и наличии климактерического периода. Так, из 98 обследованных больных с ОА остеопения была обнаружена у 50, а системный ОП — у 20, 18 из которых были лицами женского пола, причем низкие значения МПКТ у больных ОА также ассоциировались с увеличением возраста и длительностью заболевания, уменьшением массы тела, отсутствием регулярных физических нагрузок [9]. Наблюдения, сделанные в 2020 г. Ю. В. Аверкиевой и соавт., позволили установить то, что у пациенток пожилого и старческого возрастов с ОА коленного сустава III-IV стадий наблюдали достоверно значимое повышение МПКТ в поясничном отделе позвоночника (ПОП) по сравнению с этими же значениями, но при I-II стадиях. У обследованных лиц старческого возраста с поздними стадиями ОА тазобедренного сустава (ТБС) МПКТ в ПОП была достоверно ниже, чем при I-II стадиях [10]. Таким образом, авторы делают вывод о том, что данные работы достаточно противоречивы. Кроме того, большое значение имеет артефактное повышение МПКТ за счет субхондрального склероза и остеофитоза, характерных для поздних стадий ОА. В работе 2022 г. O. Malyshenko и соавт. указали, что у обследованных мужчин пожилого и старческого возрастов с ОА коленного сустава и диагностированной саркопенией было выявлено значимое снижение МПКТ в шейке и проксимальном отделе бедренной кости по сравнению со значениями у пациентов без саркопении и с пресаркопенией [11]. В исследованиях группы корейских авторов 2021 г. — E. S. Choi и соавт. — у пациентов с ГА зафиксировано снижение МПКТ в ТБС и ПОП по мере прогрессирования заболевания [12].

Известно, что в процессе ремоделирования костной ткани различают две основные фазы: резорбцию отдельных участков остеокластами и заполнение дефектов новой костной тканью остеобластами. Патогенетические механизмы развития ОА и ОП включают в себя сходные процессы аномального ремоделирования в области субхондральной кости [8]. Доказано, что гетерогенность патогенеза ОА характеризуется комбинацией различных показателей метаболизма субхондральной кости, а также цитокино-вым дисбалансом в периферической крови [13–17]. В литературе последних лет представлены сведения о значении маркеров костного обмена, а также про-и антирезорбтивных иммунных факторов в процессе ремоделирования костной ткани при остеодефицит-ных состояниях различной степени выраженности [16, 18-21], однако роль показателей костного метаболизма в инициации и прогрессировании первичного ОА в сочетании с ОП и остеопенией остается малоизученной.

Изменения функциональной активности остеобластов и остеокластов оцениваются с помощью маркеров резорбции (ферменты, продукты распада коллагена), формирования костной ткани (ферменты, неколлагеновые белки, продуцируемые остеобластами), а также регуляторов костного обмена у лиц с первичным ОА в сочетании с ОП и остеопенией, которые обсуждаются ниже.

Маркеры резорбции костной ткани. Тартрат-резистентная кислая фосфатаза — лизосомальный фермент, характеризующий возрастание активности остеокластов и отражающий процессы деградации костного матрикса [22]. В работе Y. Saita и соавт. (2014 г.) у части постменопаузальных женщин с поздними стадиями ОА коленного сустава и диагностированным ОП активность тартрат-резистентной кислой фосфатазы в синовиальной жидкости была выше, чем в сыворотке крови, но без существенной разницы, что, по всей вероятности, косвенно указывает на локальное усиление процессов костной резорбции [23].

N-концевой телопептид (карбокситерминаль-ный телопептид, NTX–I) и С-концевой телопептид (аминотерминальный телопептид, CTX) являются фрагментами деградации коллагена I типа, которые отщепляются за счет действия катепсина К и ма-триксной металлопротеиназы [24]. NTX-I — достаточно стабильное образование, и он способен быстро выделяться с мочой. Найдено единичное мини-сообщение, в котором говорится об оценке NTX–I как биомаркера, отражающего общую скорость костного метаболизма при одновременном протекании ОА и ОП [25].

В качестве часто используемого маркера костной резорбции выступает тест, позволяющий определить содержание CTX в сыворотке крови (Serum Cross Laps). По данным Е. В. Гладковой и соавт. 2015 г., у пациентов с ОА III-IV стадий в сочетании с остео-дефицитными состояниями зафиксировано повышение содержания Serum Cross Laps в сыворотке крови по отношению к значениям данного маркера в группе пациентов без признаков остеодефицита [26]. Данный факт, вероятно, может свидетельствовать о выраженных дегенеративных изменениях в суставных структурах, а также о нарушении микроархитектоники костной ткани. В публикации Е. В. Гладковой и со-авт. 2016 г. также показано, что уровень Serum Cross Laps в сыворотке крови у пациентов с коксартрозом III-IV стадий, осложненным ОП, был выше по сравнению с исследуемым контрольным показателем [27]. Исследования А. С. Кайсиновой и соавт. (2017 г.) также установили увеличение сывороточного уровня CTX в группе женщин с ОА ТБС и сопутствующим остеопеническим синдромом по сравнению с содержанием данного маркера у практически здоровых лиц, что подтверждает усиление процессов костной резорбции [28]. В диссертационном исследовании А. Б. Лепшоковой, проведенном в 2018 г., показано, что у лиц женского пола, находящихся в постменопаузе, с коксартрозом в сочетании с остеопенией зафиксировано увеличение содержания CTX в сыворотке крови по отношению к полученным данным контрольной группы, что также может косвенно свидетельствовать о деструкции костной ткани [29].

Маркеры формирования костной ткани. Остеокальцин (osteocalcin, OCN) — специфический К-зависимый неколлагеновый белок межклеточного матрикса, связывающий кальций и гидроксиапатиты, который синтезируется остеобластами и обнаруживается в биологических жидкостях организма в процессе метаболизма кости. По некоторым данным, этот маркер отражает второй этап костеобразования — минерализацию синтезированного коллагена I типа [30]. Так, в исследованиях Е. В. Гладковой и соавт. (2017) продемонстрировано, что у пациенток старшей возрастной группы с ОА, сопровождающемся постменопаузальным ОП, уровень OCN в сыворотке крови был ниже по сравнению с данным показателем группы контроля, что, вероятно, может говорить о дисбалансе костного ремоделирования [31]. В зарубежной литературе последних лет найдено единичное сообщение 2016 г. A.A. Walaa и со-авт., в котором указывается на недостоверное снижение сывороточного уровня OCN у части женщин, находящихся в постменопаузе, с прогрессирующими стадиями ГА, у которых были диагностированы осте-одефицитные состояния, по отношению к значениям изучаемого маркера в группе пациентов с более ранними стадиями ОА коленного сустава [32].

Костный изофермент щелочной фосфатазы (BAP): известно, что щелочная фосфатаза является мембраносвязанным ферментом, вырабатывается остеобластами на разных стадиях их развития, а также отражает их активность. Костная изоформа щелочной фосфатазы циркулирует в кровотоке, а ее уровень положительно коррелирует со скоростью образования костной ткани [33]. В публикации 2015 г. Е. В. Гладковой и соавт. приводятся сведения о том, что у пациентов с поздними стадиями ОА в сочетании с ОП и остеопенией происходило снижение содержания BAP в сыворотке крови по отношению к группе пациентов без признаков остеодефицита [26]. Изменения концентрации данного фермента в крови, судя по всему, отражали метаболические изменения в костной ткани и все же свидетельствовали о недостаточной компенсации процессов формирования костной ткани в ответ на активизацию костной резорбции.

Регуляторы костного обмена. Система RANKL/RANK/OPG . Известно, что в регуляции осте-окластогенеза особое значение имеет цитокиновая система RANKL/RANK/OPG, важным компонентом которой является остеопротегерин (OPG). OPG — это цитокин суперсемейства TNF, играющий ключевую роль в ингибировании дифференциации и активации остеокластов, а также в регуляции процессов резорбции костной ткани [34]. В публикации 2022 г. А. М. Литвиновой, Л. М. Пасиешвили зафиксировано увеличение содержания OPG в сыворотке крови у пациентов с ОА, страдающих ожирением и сопутствующими остеодефицитными состояниями (остеопенией и ОП) по сравнению с контрольными показателями, что указывает на дисбаланс процессов ремоделирования костной ткани [35].

Краткие выводы по блокам тем, исследуемых в этом обзоре, приведены в таблице.

Краткие выводы по блокам тем, исследуемых в обзоре

Окончание табл.

Заключение. Анализ научной литературы продемонстрировал то, что для выявления пациентов с первичным ОА, сопровождающемся остеодефи-цитными состояниями, эффективно определение МПКТ, показателей ремоделирования костной ткани, а также регуляторов костного обмена.

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.