I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s177-178.

P49
METODY WYZNACZANIA ANIZOTROPII KOŚCI BELECZKOWEJ NA PODSTAWIE OBRAZÓW W SKALI SZAROŚCI

Tabor Z.
Zakład Biofizyki, Collegium Medicum, Uniwersytet Jagielloński ul.Grzegórzecka 16a, 31-531 Kraków
e-mail: tabor@alphas.if.uj.edu.pl

Słowa kluczowe: anizotropia, architektura kości beleczkowej, analiza obrazu.

Wstęp
Mechaniczne i strukturalne własności kości beleczkowej są anizotropowe, t.j. zależą od kierunku, w którym są wyznaczane. Parametry opisujące anizotropię nie korelują z gęstością kości beleczkowej, mogą więc być potencjalnie użyte do poprawy skuteczności oceny ryzyka złamań osteoporotycznych. Anizotropia kości beleczkowej jest typowo mierzona na obrazach binarnych. Jednakże proces akwizycji obrazu kości beleczkowej, przeprowadzony w warunkach in vivo narzuca ograniczenia na dostępną ilość informacji o architekturze kości beleczkowej. Segmentacja prowadzi do dalszej degradacji jakości tej informacji.
Cel pracy
Chociaż metody analizy orientacji tekstur zapisanych w pełnej skali szarości są standardowym narzędziem analizy obrazów, to nie były dotychczas stosowane do ilościowego opisu anizotropii kości beleczkowej na podstawie danych otrzymanych w warunkach pomiaru in vivo. W pracy przedstawiono przykłady analizy orientacji beleczek kostnych na podstawie obrazów w skali szarości.
Materiały i metody
Osiowe szlify kości beleczkowej o grubości 200m otrzymano z kręgów lędźwiowych L3 16 mężczyzn. Przy pomocy kamery CCD sprzężonej z mikroskopem uzyskano obrazy wysokiej rozdzielczości preparatów. Stworzono program do symulacji procesu akwizycji obrazów w pomiarze tomograficznym. Program ten użyto do otrzymania obrazów niskiej rozdzielczości preparatów.
Anizotropię mierzono na obrazach niskiej i wysokiej rozdzielczości przy użyciu metod: mean-intercept length (MIL), volume orientation (VO), gray-level structure tensor (GST) oraz interaction maps (IM). Wyznaczono główny kierunek anizotropii i współczynnik anizotropii. W celu oceny powtarzalności pomiarów parametrów anizotropii wyliczono również standaryzowany współczynnik zmienności StdCV.
Wyniki
Zbadano korelację pomiędzy wynikami otrzymanymi dla obrazów niskiej i wysokiej rozdzielczości dla różnych poziomów szumu. Współczynnik korelacji dla współczynika anizotropii wynosił 62%, 62%, 87% oraz 6% dla metod MIL, VO, GST i IM. Współczynnik korelacji dla głównego kierunku anizotropii wynosił 81%, 94%, 90% oraz 75% dla metod MIL, VO, GST i IM. Współczynnik zmienności pomiaru współczynnika anizotropii wyznaczonego na obrazach niskiej rozdzielczości wynosił 210%, 66%, 38% i 72% dla MIL, VO, GST i IM. Współczynnik zmienności pomiaru głównego kierunku anizotropii wyznaczonego na obrazach niskiej rozdzielczości wynosił 122%, 66%, 43% oraz 45% dla MIL, VO, GST i IM.
Wnioski
W pracy pokazano, że pomiary anizotropii przeprowadzone na obrazach niskiej rozdzielczości zapisane w pełnej 256 stopniowej skali szarości dają zasadniczo lepsze wyniki niż pomiary przeprowadzone w oparciu o obrazy binarne. Najlepsze wyniki otrzymano dla metody opartej na pomiarze gradientu intensywności. Słaba powtarzalność i słaba korelacja z danymi uzyskanymi dla obrazów wysokiej rozdzielczości ograniczają zastosowanie metod opartych na obrazach binarnych do analizy anizotropii kości beleczkowej.

P49
QUANTIFYING TRABECULAR BONE ANISOTROPY FROM GREY-LEVEL IMAGES

Tabor Z.
Department of Biophysics, Collegium Medicum, Jagiellonian University
Grzegorzecka 16a, 31-531 Cracow, Poland
e-mail: tabor@alphas.if.uj.edu.pl

Keywords: anisotropy, trabecular architecture, image analysis

Introduction
Mechanical and structural properties of trabecular bone are anisotropic, i.e. they depend on the test direction. The anisotropy of trabecular bone structure provides information, which is independent of bone density and may be used to improve evaluation of bone strength. Numerous methods of quantifying anisotropy have been introduced and used to the analysis of only segmented images of trabecular bone. However degradation of image if the process of in vivo acquisition followed by segmentation may lead to serious reduction of the diagnostic power of architectural parameters. For example it is known that estimates of histomorphometric measures based on low-resolution segmented images of trabecular bone correlate only mildly with estimates based on high-resolution images. It would be thus plausible to derive structural information should directly from grey-level images.
Aim of the work
Although methods of analysis of texture orientation exist in image processing science, there was only little effort to apply them to the field of trabecular bone research. We discuss possible approaches to the analysis of anisotropy of trabecular bone directly from gray-level images.
Materials and methods
Axial trabecular bone sections with thickness of 200m were obtained from L3 vertebral bodies of 16 men. High-resolution images of the specimens were acquired using CCD camera connected to a microscope. A process of CT examination was simulated and low-resolution images of the sections were obtained.
Anisotropy of both low- and high-resolution images was computed using methods based on mean-intercept length (MIL), volume orientation (VO), gray-level structure tensor (GST) and interaction maps (IM). Main anisotropy direction and anisotropy ratio were computed. Reproducibility (standardized coefficient of variation StdCV) of the anisotropy measures was also estimated.
Results
We examined correlation between the low-and high-resolution estimates of anisotropy measures for signal-to-noise ratio ranging from 1 to 2 to reproduce in vivo acquisition circumstances. The correlation coefficient between low- and high resolution estimates of anisotropy ratio was equal to 62%, 62%, 87% and 6% for MIL, VO, GST and IM, respectively. The correlation coefficient between low- and high resolution estimates of the main anisotropy direction was equal to 81%, 94%, 90% and 75% for MIL, VO, GST and IM, respectively. Reproducibility of low-resolution estimate of anisotropy ratio was equal to 210%, 66%, 38% and 72% for MIL, VO, GST and IM, respectively. Reproducibility of low-resolution estimate of the main anisotropy direction was equal to 122%, 66%, 43% and 45% for MIL, VO, GST and IM, respectively.
Conclusion
It has been shown in the study that gray-level-based description of anisotropy is substantially better then binary image-based description. We have found that gradient of intensity describes best orientation of trabeculae. The application of binary image-based methods to the description of trabecular anisotropy is limited because of poor reproducibility and mild correlation with high-resolution data.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s192.

P47
USAGE PROSPECTS OF BIOLOGICAL HYDROXYAPATITE CERAMICS, SATURATED WITH MICROELEMENTS, FOR EXTREMITY BONE DEFECTS PLASTICS UNDER CONDITIONS OF REPEATED OSTEOPOROSIS

Ivchenko V. K., Ivchenko D. V., Skorobogatov A. N., Ivchenko A. V., Pankratiev A. A.

Lugansk State Medical University. Lugansk, Ukraine

Key words: benign tumours, tumour-like diseases, bone defects, biological hydroxyapatite

Introduction, aim of the research
The problem of choosing the material for bone defects substitution remains relevant under conditions of repeated osteoporosis, which arises after surgical ablation of benign tumours, tumor-like and dysplastic diseases. The usage of synthetic hydroxyapatite ceramics with this aim attracts special interest today.
We have analyzed the results of clinical usage of compositional material of biological origin on basis of hydroxyapatite, which was made in Ukraine and was called “ceramic osteoapatite”- CO.
Material, methods
In experiments on rats and in clinic the peculiarities of rebuilding CO-100 in the form of powder, particle size 100 mkm, pore-granular CO-015-5000 with particle size 1000-5000 mkm, pore size 90-600 mkm and OC-1, 5 in the form of blocks, saturated with microelements Cu, Zn, Se, have been studied. When using CO, saturated with Cu, Zn, the conditions for improving the repair regeneration in the place of ceramoplastics are made. Selenium combinations have an important anticarcinogenic influence on the neoplasm development, due to its antioxidant and immune response modulating characteristics. When filling in the defects of CO bone, saturated with selenium, some conditions of anticarcinogenic effect, from the side of implant, are made, thus, the probability of illness relapse is reduced and that is especially relevant in treating giant cell tumour.
The clinical part of the work includes the observations among 86 patients, in which defects plastics was performed with one of CO types, saturated with microelements, after surgery of benign tumours, tumour-like and dysplastic ailments of extremity bones.
The patients were from 7 till 52 years of age. Children aged until 15 years old were 25,6%. The majority were men (69-80,2%). Solitary bone cyst was observed in 17, aneurismal – in 4, fibrous dysplasia – in 16, enchondrome – in 19, orteochondrome – in 11, osteoma – in 4, and giant cell tumour in 15 cases.
Depending on the data, parietal and intracavitary resection was applied. In one case segmental resection was carried out at the lesion of distal radius part. The defect was removed with pore – granular CO-015, which at hardening was adapted to the form of the defect. If bone stability suffered insignificantly firm low porous block of CO-1, 5, which was placed along load axis, was applied and the rest of the cavity around the block was filled with pore granular CO-015.
Results, conclusions
Remote results were traced in 90,7% of patients. There were no signs of inflammation and implant rejection. Only one patient with giant cell tumour developed disease recurrence, which required repeated surgery. Biodegradation assessment of CO implants was conducted according to 4-points scale.
The application of different forms of CO, saturated with microelements, enables to obtain good results of treatment in the majority of patients. And namely with the study of these types of implants we connect perspectives of reconstructive orthopaedy of bone defects after operative treatment of benign tumours, tumour like and dysplastic ailments of extremities bone.

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s178-179.

P50
OKOŁODOBOWE OSCYLACJE INSULINOPODOBNEGO CZYNNIKA WZROSTU-I, OSTEOPROTEGERYNY I JEJ ROZPUSZCZALNEGO LIGANDU SRANKL A METABOLIZM KOSTNY U OTYŁYCH KOBIET PO MENOPAUZIE

Ostrowska Z.1, Kos-Kudła B.2, Marek B.3, Kajdaniuk D.3, Głogowska-Szeląg J.3, Kobielski A.4, Szapska B.1, Swiętochowska E.1, Wołkowska K.1, Górski J.1
1 Zakład Biochemii Klinicznej
2 Klinika Endokrynologii
3 Zakład Patofizjologii Katedry Patofizjologii i Endokrynologii
4 Katedra i Klinika Chirurgii Ogólnej i Operacyjnego Leczenia Otyłości, Śląska Akademia Medyczna, Zabrze

Słowa kluczowe: IGF-I; OPG; sRANKL; metabolizm kostny; otyłość; menopauza

Wstęp
Badania doświadczalne i kliniczne wskazują, że insulinopodobny czynnik wzrostu-I (IGF-I) może wpływać na remodeling kości stymulując zarówno tworzenie tkanki kostnej jak i jej resorpcję; ten ostatni efekt jest realizowany najprawdopodobniej za pośrednictwem systemu RANKL/RANK/OPG.
Cel pracy
Celem pracy było wyjaśnienie czy istnieje związek pomiędzy zmianami w okołodobowych oscylacjach IGF-I, osteoprotegeryny (OPG) i jej rozpuszczalnego ligandu (sRANKL) oraz wybranych markerów metabolizmu kostnego (osteokalcyny – OC i C-końcowego usieciowanego telopeptydu łańcucha alfa1 kolagenu typu I – CTx) u otyłych kobiet po menopauzie.
Materiał i metody
Badaniami objęto 17 kobiet po menopauzie z wartościami wskaźnika masy ciała – BMI > 35 kg/m2 i talia-biodra > 0,8 oraz 15 kobiet zdrowych z należną masą ciała w porównywalnym wieku. Krew pobierano w odstępach 3-godzinnych w ciągu doby, a w otrzymanej po odwirowaniu krwi surowicy oznaczono stężenia IGF-I, OPG, sRANKL, OC i CTx metodą ELISA.
Wyniki
Średnie dobowe stężenia OPG, sRANKL, OC i CTx były znamiennie obniżone u otyłych kobiet po menopauzie w odniesieniu do grupy kontrolnej. Stwierdzono również znaczne zmiany w wartościach amplitudy rytmów IGF-I, OPG, sRANKL i markerów kostnych. Wykazano znamienną korelację pomiędzy średnimi dobowymi stężeniami IGF-I a średnimi dobowymi stężeniami OPG, sRANKL, CTx oraz wskaźnikiem OPG/sRANKL.
Wniosek
Wyniki naszych badań potwierdzają hipotezę, że zaburzenia w okołodobowej sekrecji IGF-I mogą mieć znaczenie w regulacji metabolizmu kostnego u otyłych kobiet po menopauzie, a istotną rolę w tym mechanizmie wydają się odgrywać zmiany w relacji OPG/sRANKL.

P50
DAILY OSCILLATIONS OF INSULIN-LIKE GROWTH FACTOR-I, OSTEOPROTEGERIN AND ITS SOLUBLE LIGAND SRANKL AND BONE METABOLISM IN POSTMENOPAUSAL OBESE WOMEN

Ostrowska Z.1, Kos-Kudła B.2, Marek B.3, Kajdaniuk D.3, Głogowska-Szeląg J.3, Kobielski A.4, Szapska B.1, Swiętochowska E.1, Wołkowska K.1, Górski J.1
1 Division of Clinical Biochemistry,
2 Clinic of Endocrinology
3 Division Pathophysiology, Deparment Pathophysiology and Endocrinology
4 Department and Clinic of General Surgery, Silesian Medical University, Zabrze, Poland

Keywords: IGF-I; OPG; sRANKL; Bone metabolism; Obesity; Menopause

Introduction
Few experimental and clinical studies show insulin-like growth factor-I (IGF-I) may act as a coupling factor in bone remodeling by activating both bone formation and resorption; the latter effect appear to be mediated through the RANKL/RANK/OPG system.
Aim
The study was to prove if there was any connection between changes in daily oscillations of IGF-I, osteoprotegerin (OPG), its soluble ligand (sRANKL) and chosen bone metabolism markers (osteocalcin – OC and C-terminal telopeptide of type I collagen – CTx) in postmenopausal obese women.
Materials and methods
The study was performed in 17 postmenopausal women with body mass index – BMI > 35 kg/m2 and waist to hip ratio – WHR > 0,8 and in 15 healthy age-matched control subjects with proper body weight. Blood were collected every 3 hours within a day. IGF-I, OPG, sRANKL, osteocalcin (OC) and C-terminal telopeptide (CTx) were determined in serum with the use of ELISA method.
Results
Mean daily concentrations of OPG, sRANKL OC and CTx were significantly lower in postmenopausal obese women versus age-matched control group. Marked changes in the values of amplitude of IGF-I, OPG, sRANKL and bone metabolism markers were also found in these patients. Significant correlation in obese women was found between mean 24-hour concentrations of IGF-I and daily values of OPG, sRANKL, CTx and OPG/sRANKL ratio.
Conclusion
Our results confirm hypothesis that disturbances of IGF-I secretion could be of importance to regulate bone metabolism in postmenopausal obese women and in mechanism of this dependence changes in OPG/RANKL ratio seem to play an important role.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s1192-193.

P48
BADANIA MIKROSKOPOWE GŁÓWKI KOŚCI UDOWEJ W DOŚWIADCZALNEJ OSTEOPOROZIE SZCZURA

Lasota A., Tosik D., Kujawa-Hadryś M., Chlebny T., Bartel H.

Zakład Histologii i Ultrastruktury Tkanek, Żeligowskiego 7/9, 90-752 Łódź

Słowa kluczowe: doświadczalna osteoporoza, kość beleczkowa, morfometria

Złamania osteoporotyczne zlokalizowane są głównie w miejscu występowania kości beleczkowej. Obniżona wytrzymałość jak i zwiększona podatność na złamania kości beleczkowej wynika z zaburzeń jej mikroarchitektury, które powstają w wyniku procesu chorobowego. Dokładne poznanie zmian zachodzących w strukturze kości beleczkowej w przebiegu postępującego niedoboru hormonów płciowych możliwe jest za pośrednictwem badań mikroskopowych na zwierzęcych modelach doświadczalnych.
Celem pracy było wywołanie zmian osteoporotycznych na tle niedoboru estrogenów u samic szczura oraz ocena zmian strukturalnych w kości beleczkowej główki kości udowej w mikroskopie świetlnym i wykazanie związku czasowego pomiędzy stopniem zaawansowania doświadczalnej osteoporozy a zmianami w kości beleczkowej główki kości udowej szczura.
Badania przeprowadzono na sześćdziesięciu trzymiesięcznych samicach szczura o wyjściowej masie ciała 160-200g. Zwierzęta podzielono na dwie grupy: grupę badaną i grupę kontrolną.
U trzymiesięcznych samic, w grupie badanej, wykonano obustronną owariektomię, a w grupie kontrolnej operację pozorowaną (sham operation). Szczury z grup badanej i kontrolnej zabijano po okresie siedmiu, dziewięciu i dwunastu miesięcy od zabiegu. Do badań mikroskopowych pobrano głowy kości udowej od zwierząt z każdej grupy, a następnie wykonano preparaty z miejsc o największym przekroju poprzecznym głów. Wyznaczono współczynniki udziału kości beleczkowej w stosunku do objętości głowy kości udowej (K) dla trzech największych przekrojów. Następnie dla każdego osobnika wyliczono średni współczynnik udziału kości beleczkowej.
W grupie kontrolnej średnie współczynniki (K) udziału objętości kości beleczkowej w głowie kości udowej w poszczególnych okresach od operacji nie różniły się w sposób znamienny statystycznie. W grupie badanej obserwowano stopniowy spadek średnich współczynników K w poszczególnych podgrupach. Największy ubytek kości beleczkowej stwierdzono po okresie roku od usunięcia gonad, najmniejszy zaś po siedmiu miesiącach. Porównując współczynniki udziału objętości kości beleczkowej grupy kontrolnej z grupą badaną wykazano mniejszą powierzchnię zajmowaną przez kość beleczkową w grupie badanej w poszczególnych okresach od owariektomii. Po siedmiu miesiącach od zabiegu różnica w wyznaczonych współczynnikach K nie była znamienna statystycznie. Obserwowano stopniowe zwiększanie się różnicy w kolejnych okresach od usunięcia gonad. Po dziewięciu miesiącach różnica między współczynnikami udziału objętości kości beleczkowej w grupie badanej i kontrolnej była istotna statystycznie na poziomie p<0,05, a po dwunastu miesiącach od operacji na poziomie p<0,01.
W wyniku obustronnego usunięcia gonad u samic szczura dochodzi do przyspieszonej utraty tkanki kostnej gąbczastej, co wyraża się zmniejszeniem współczynnika udziału tkanki kostnej beleczkowej w głowie kości udowej. Wraz z postępem doświadczalnej osteoporozy obserwowane zmiany w głowie kości udowej szczura ulegają nasileniu.

P48
MICROSCOPIC ASSESSMENT OF THE TRABECULAR BONE TISSUE OF FEMUR BONES HEADS IN EXPERIMENTAL OSTEOPOROSIS IN RATS

Lasota A., Tosik D., Kujawa-Hadryś M., Chlebny T., Bartel H.

Department of Histology and Tissues Ultrastucture, Medical University of Lodz

Key words: experimental osteoporosis, trabecular bone, morphometry

Osteoporotic fractures occur usually in the location of trabecular bone. Decreased endurence and increased susceptibility to fractures is a result of destroyed microarchitecture of trabecular bone, which appear in osteoporosis. Accurate knowledge about changes occuring in trabecular bone structure during progressive estrogen deficiency is possible through microscopic research on animal experimental models.
The aim of the study was to obtain osteoporotical changes in female rats skeleton due to estrogen deficiency and structural assessment of that changes in trabecular bone of the head of femur bones in light microscpe as well as to reveal progress of experimental osteoporosis in femur bone heads with the time of estrogen deficiency.
Research was conducted on 60 three month old female rats weighing 160-200g. Animals were divided on two groups. Thirty of them underwent bilateral ovariectomy (experimental group); the other thirty underwent sham operation (control group). Seven, nine and twelve months after surgery femur bones heads were collected from each group. Microscopic specimens were prepared from three largest diameters of cross sectioned femur heads. The mean trabecular bone content rate in head of femur bones were estimated for each rat.
There was no statistical difference between trabecular bone content rate in rats after seven, nine and twelve months after sham operation in control group. In experimental group there was significant gradual decrease in the trabecular rate in rats seven, nine and twelve months after ovariectomy. The highest trabecular bone loss was observed after a yaear post ovariectomy, the lowest after 7 months. It was estimated that smaller area of trabecular bone in femur bone heads was occupied in experimental group in every period after surgery than in control group.After nine and twelve months after ovariectomy the difference was statistically significant, but not after seven months.
Bilateral ovariectomy resulted in accelerated trabecular bone loss in femur bones heads, what was demonstrated by a gradual decrease in the trabecular bone content rate.

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s179-180.

P51
TORBIEL BLIŻSZEJ PRZYNASADY KOŚCI UDOWEJ U CHOREJ Z JAWNĄ OSTEOPOROZĄ ZE ZŁAMANIAMI KRĘGÓW (OPIS NIEZWYKŁEGO PRZYPADKU)

Sawicki A.Z.
Centrum Medyczne OSTEOMED ul. Białobrzeska 40A, 02-341 Warszawa

Słowa kluczowe: torbiel kostna, osteoporoza, złamania kości udowej

Ogniskowe ubytki tkanki kostnej n.p. torbiele, dysplazja włóknista, strefy Loosera-Milkmana, szpiczak mnogi, nowotwory pierwotne kości lub przerzuty do kości zwiększają ryzyko złamań kości długich. Złamania tego typu występują częściej u młodych ludzi, wcześniej niż osteoporotyczne u osób w wieku późniejszym. Torbiele kostne kości długich, szczególnie związane z pierwotną nadczynnością przytarczyc, mogą prowadzić do złamań patologicznych u chorych bez osteoporozy. Wyjątkowo niebezpieczną lokalizacją jest okolica bliższej przynasady kości udowej, ze względu na zwiększone ryzyko złamania kości udowej, szczególnie u chorych z osteoporozą.
Opis przypadku. Kobieta lat 75, lekarz, po raz pierwszy zgłosiła się do Centrum w 1993 roku w wieku 63 lat z powodu bólów kręgosłupa. Wcześniej przebyła osteoporotyczne złamania prawego przedramienia, podudzia prawego i czterech żeber. Stwierdzono obniżenie wzrostu o 8 cm w porównaniu ze wzrostem w 20 r.ż. a w Rtg złamania trzech kręgów (Th7,12 i L4) oraz osteoporozę w badaniu DXA. Przez następne lata pacjentka była leczona kolejno lub łącznie: HLZ, Bonefos, alendronian ( przerwano z powodu objawy z górnego odcinka przewodu pokarmowego), Miacalcic (nietolerancja), Calcitar, Calsynar, Livial, Actonel, tiazydy, 1αOH-wit.D3, sole wapnia. Uzyskano poprawę kliniczną i BMD oraz chora nie miała nowych złamań, w tym kości udowej. W 2003 roku z powodu podejrzenia kamicy nerkowej wykonano zdjęcie Rtg jamy brzusznej ocenione jako prawidłowe. Podczas konsultacji w Centrum zaobserwowano, że w dolnym rogu zdjęcia znajduje się prawa kość udowa, której niewielka widoczna część ma nieprawidłową budowę. Zdjęcia Rtg celowane na kość udową wykazały bardzo dużą torbiel śródkostną w okolicy krętarza większego ze zwapnieniami w jej świetle. Obraz torbieli był również widoczny w skanie DXA prawej kości udowej, w której szyjce stwierdzono BMD=0,518 g/cm2, T-score= -3,77 (58%). Badanie QCT ujawniło dużą torbiel w kości gąbczastej bez destrukcji kości korowej oraz bez odczynów okostnowych. Chora nie wyraziła zgody na zabieg chirurgiczny lub na przezskórny autogeniczny wszczep szpiku kostnego oraz kontynuuje leczenie antyresorpcyjne
Niezwykłość przypadku związana jest z ciężką osteoporozą ze złamaniami wielu kości oraz wielką torbielą bliższej przynasady kości udowej bez jej złamania.

P51
LARGE FEMORAL CYST IN PATIENT WITH ESTABLISHED OSTEOPOROSIS AND MULTIPLE BONE FRACTURES (UNUSUAL CASE)

Sawicki A.Z.
Centrum Medyczne Osteomed, Bialobrzeska str 40A, 02-341 Warszawa, www.osteomed.pl, mail: sawicki@osteomed.pl

Keywords: osteoporosis, bone fractures, femur cyst

We present a case of solitary large bone cyst of femur. A 75-year-old lady (physician) presented with a history of established and severe osteoporosis with multiple osteoporotic fracture of vertebras, forearm and ribs. Patient was successfully treated until 1993 without new fractures. In 2003 year abdomen X-ray was performed and in the proximal part of right femur large cyst was found. BMD of right femur neck shows BMD = 0,518 g/cm2 and T-score= – 3,77 ( 58%). In QCT of right femur – without resorption of tubular bone or periosteal reaction.
Patient never had right or left femur fracture. She refused any surgical procedure or percutaneous autogeneic bone marrow injection to the cyst and continue antiresorptive treatment.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s193-194.

P49
BADANIA MIKROSKOPOWE PRZYTARCZYC W DOŚWIADCZALNEJ OSTEOPOROZIE SZCZURA

Lasota A., Tosik D., Bartel H.

Zakład Histologii i Ultrastruktury Tkanek, Żeligowskiego 7/9, 90-752 Łódź

Słowa kluczowe: doświadczalna osteoporoza, gruczoł przytarczyczny, komórki główne

Jednym z najważniejszych czynników biorących udział w regulacji przebudowy tkanki kostnej jest parathormon wydzielany przez gruczoł przytarczyczny. Parathormon pod wpływem obniżenia się poziomu wapnia w surowicy zwiększa resorpcję składników nieorganicznych kości poprzez syntezę i wydzielanie przez osteoblasty cytokin proresorpcyjnych. Proces ten hamowany jest przez estrogeny, które w ten sposób chronią kość przed kościogubnym działaniem parathormonu. Dokładne poznanie zmian zachodzących w strukturze przytarczyc w przebiegu postępującego niedoboru hormonów płciowych możliwe jest za pośrednictwem badań mikroskopowych na zwierzęcych modelach doświadczalnych.
Celem pracy było wywołanie zmian osteoporotycznych na tle niedoboru estrogenów u samic szczura oraz mikroskopowa ocena zmian strukturalnych w komórkach gruczołowych przytarczyc i wykazanie związku pomiędzy stopniem zaawansowania doświadczalnej osteoporozy a zmianami morfologicznymi w przytarczycach szczura.
Badania przeprowadzono na sześćdziesięciu trzymiesięcznych samicach szczura o wyjściowej masie ciała 160-200 g. Zwierzęta podzielono na dwie grupy: grupę badaną i grupę kontrolną.
W grupie badanej, u trzymiesięcznych, dojrzałych płciowo samic wykonano obustronną owariektomię, a w grupie kontrolnej operację pozorowaną (sham operation).
Szczury z grup badanej i kontrolnej zabijano przez dekapitację po okresie siedmiu, dziewięciu i dwunastu miesięcy od zabiegu. Do dalszych badań pobierano przytarczyce. Na podstawie uzyskanych obrazów mikroskopowych wyznaczono współczynnik Ww udziału obszarów zwakuolizowanych komórek głównych względem objętości cytoplazmy komórek całego gruczołu dla pięciu różnych przekrojów. Następnie do analizy porównawczej wyznaczono średnie wartości współczynników dla przytarczyc pochodzących z różnych grup.
Porównując obrazy mikroskopowe przytarczyc z grupy badanej i kontrolnej po upływie siedmiu i dziewięciu miesięcy od operacji obserwowano stopniowy wzrost liczby komórek głównych zwakuolizowanych w grupie badanej w porównaniu z grupą kontrolną, różnice nie były jednak istotne statystycznie. Natomiast po upływie dwunastu miesięcy od operacji w grupie badanej w porównaniu z grupą kontrolną obserwowano przewagę komórek kwasochłonnych nad komórkami głównymi w tym też i komórkami zwakuolizowanymi. Odzwierciedla to średni współczynnik udziału obszarów zwakuolizowanych cytoplazmy komórek głównych względem objętości cytoplazmy całego gruczołu w grupie badanej po dwunastu miesiącach, który był istotnie statystycznie niższy (p<0,001) w porównaniu z odpowiednią grupą kontrolną.
Pod wpływem niedoboru estrogenów u samic szczura dochodzi do zwiększenia udziału obszarów zwakuolizowanych komórek głównych przytarczyc i jednoczesnej redukcji liczby komórek głównych na korzyść komórek kwasochłonnych, co może świadczyć o zahamowaniu syntezy i sekrecji parathormonu. Wraz z postępem doświadczalnej osteoporozy obserwowane zmiany w przytarczycach ulegają nasileniu.

P49
MICROSCOPIC ASSESSMENT OF THE PARATHYROID GLAND IN EXPERIMENTAL OSTEOPOROSIS IN RATS

Lasota A., Tosik D., Bartel H.

Department of Histology and Tissues Ultrastucture, Medical University of Lodz

Key words: experimental osteoporosis, parathyroid gland, chief cells

One of the most important factors taking part in regulation of rebuilding of bone tissue is parathormon secreted by parathyroid gland. Under influence of low plasma calcium concentration parathyroid hormon increase resorption of inorganic components through activation of osteoblasts to synthesis and secretion of factors that increase bone loss. This process is inhibited by estrogens which protect bone from resorptive action of parathormon. Accurate knowledge about changes occuring in parathyroid gland cells during progressive estrogen deficiency is possible through microscopic research on animal experimental models.
The aim of the study was to obtain osteoporotical changes in female rats due to estrogen deficiency and structural assessment of changes in parathyroid gland in light microscpe as well as to reveal connection between that changes and progress of experimental osteoporosis.
Research was conducted on 60 three month old female rats weighing 160-200g. Animals were divided on two groups. Thirty of them underwent bilateral ovariectomy (experimental group); the other thirty underwent sham operation (control group). Seven, nine and twelve months after surgery parathyroid glands were collected from each group. Specimens for light microscopy were prepared. The qualitative assessment and the quantitative morphometric analysis were performed on obtained micrographs from parathyroid gland. The index of vacuolisation of the parathyroid chief cell cytoplasm (Ww) were estimated for five different sections of the gland. Next mean indexes of vacuolisation from each group of rats were compared.
Comparing microscopic images of parathyroid glands from control and experimental groups after seven and nine months after surgery gradual increase in chief vacuolised cells was observed, but there was no statistical sigificance. After twelve months there was more oxyphil cell than chief cells in parathyroid glands from experimental group. It was illustrated in index of vacuolisation of the parathyroid chief cell cytoplasm (Ww), which was statistically lower in experimental group after twelve month than in control group.
Due to estrogen insufficiency in rats parathyroid glands an increase in the area occupied by vacuoles in the chief cells of parathyroid gland as well as a reduction in the number of chief cells in favour of oxyphil cells were observed. It may confirm inhibition of synthesis and secretion of parathyroid hormone.

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s180-181.

P52
USZTYWNIAJĄCA HYPEROSTOZA SZKIELETU W PRZEBIEGU TOKSYCZNEGO DZIAŁANIA WITAMINY A. OPIS PRZYPADKU

Goździk J.,1 Gburek Z.,1 Kotyla P.,2 Rakoczy J.3
1 Katedra i Klinika Rehabilitacji Śląskiej Akademii Medycznej
2 Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych i Reumatologii Śląskiej Akademii Medycznej
3 Zakład Radiologii Szpitala Klinicznego nr 7 Śląskiej Akademii Medycznej w Katowicach

Slowa kluczowe: Samoistna hyperostoza usztywniająca szkieletu, witamina A

Rozlana samoistna hyperostoza szkieletu jest niezapalnym schorzeniem szkieletu osiowego. Radiologicznym wskaźnikiem choroby jest tworzenie się masywnych osteofitów, wykazujących tendencje do zlewania się, rozprzestrzeniania się głównie w przednich częściach trzonów kręgów i typowo po ich prawej stronie. W przebiegu schorzenia nigdy nie dochodzi do zajęcia stawów krzyżowo-biodrowych, co stanowi ważny element w różnicowaniu z zesztywniającym zapaleniem stawów kręgosłupa. W ciągu ostatnich lat, podnosi się w piśmiennictwie, znaczenie witaminy A i jej metabolitów jako możliwego czynnika sprawczego hyperostotycznych zmian w szkielecie osiowym. Przedstawiamy opis mężczyzny, u którego doszło do wystąpienia zmian o typie hypereostozy szkieletu w przebiegu przewlekłego przyjmowania preparatów witaminy A. 63-letni mężczyzna, z zawodu technik budowlany, od 10 lat rencista, skarżył się na postępujące od ok. 20 lat ograniczenie ruchomości kręgosłupa, zwłaszcza w szyjnym odcinku, ze znacznym nasileniem dolegliwości w ciągu ostatnich 5 lat. Pacjent leczony farmakologicznie z powodu nadciśnienia tętniczego, choroby niedokrwiennej serca i hipercholesterolemii – (Cilazapril, Metoprolol, Doxazosin, Chlortalidon, Acidum Acetylosalicylicum). Ponadto zażywał od ok. 5 lat preparaty witamin A i E w dawce dobowej 30000 tys. j. retinolu i 70 mg tokoferolu. Badaniem fizykalnym stwierdzono: chód na ugiętych kolanach, lordoza lędźwiowa 180 kyfoza piersiowa 320, ruchomość lędźwiowego odcinka kręgosłupa (metodą SFTR) – w płaszczyźnie strzałkowej 120-00-720, w płaszczyźnie czołowej 120-00-180, ruchomość szyjnego odcinka kręgosłupa – w płaszczyźnie strzałkowej 180-00-180, w płaszczyźnie czołowej 80-00-120, rotacja 220-00-280. W wykonanych badaniach dodatkowych ( OB, morfologia, aminotransferaza alaninowa i asparginowa, fosfataza alkaliczna, gammaglutamylotranspeptydaza, proteinogram, bilirubina, glukoza, kreatynina, kwas moczowy, parametry gospodarki wapniowo-fosforanowej) poza podwyższonym stężeniem frakcji LDL cholesterolu – 142 mg/dl nie stwierdzono istotnych odchyleń od normy, parametry zapalne oraz odczyny serologiczne, w tym odczyn Waalera-Rose oraz lateksowy były ujemne. Antygeny HLA B7 i HLA B 7 ujemne. Stwierdzono również podwyższone stężenia w surowicy witaminy A- 1036,3 ng/ml (norma.: 300-800) oraz witaminy E – 43,4 ug/ml ( norma:5-20). Badaniem radiologicznym kręgosłupa szyjnego stwierdzono masywne zwapnienia w więzadle podłużnym przednim i otaczających tkankach miękkich, a w kręgosłupie lędźwiowym masywne osteofity na przednich i bocznych, zwłaszcza po prawej stronie, krawędziach trzonów kręgowych, tworzące mosty kostne na poziomie TH12 – L2. W badaniu TK stawów krzyżowo-biodrowych cech zapalenia nie uwidoczniono. Na podstawie wykonanych badań i całości obrazu klinicznego rozpoznano samoistną usztywniającą hiperostozę szkieletu w przebiegu przedawkowania witaminy A.

P52
DIFFUSE IDIOPATHIC SKELETAL HYPEROSTOSIS IN THE COURSE OF A CHRONIC VITAMIN A INTOXICATION. A CASE REPORT

Goździk J.,1 Gburek Z.,1 Kotyla P.,2 Rakoczy J.3
1 Department of Rehabilitation Medical University of Silesia
2 Department of Internal Medicine and Rheumatology Medical University of Silesia 3 Department of Radiology University Hospital No 7 Medical University of Silesia

Keywords: diffuse idiopathic skeletal hyperostosis, vit. A

Diffuse idiopathic skeletal hyperostosis is non-inflammatory skeletal disease. The principal radiological manifestations of the disease are formation of osteophytes, that leads sometimes to their fusion and ligamentous ossification of anterolateral aspect of spinal column, presented typically on the right side. Sacroiliac joints are usually spared, that is the important sign in differentiation with ankylosing spondylitis. Recently in the literature, there are some reports linking skeletal hyperostsosis to vitamin A metabolism abnormality. We presented a report of a man who developed the skeletal hyperostosis in the course of vitamin A overuse. 63 yrs old men, constructing technician, for last 10 years pensioner, presented with spinal rigidity, most prominent in cervical part. First symptoms appeared about 20 yrs ago and were aggravated during last 5 years. He was on antihypertesitive treatment as well as received drugs for coronary heart disease and cholesterol lowering drugs (cilazapril, metoprolol, doxazosine, chlorthalidone, acetylosalicylic acid and statin). Additionally from last 5 yrs he received a combination of vit A and vit E ( 30000 iu. retinol and 70 mg tocoferol respectively). On physical examination he showed: walking on banded knees, lumbar lordosis 180, thoracic kyphosis 320. Lumbar spine mobility measured with use of SFTR method- in saggital plane 120-00-720 in frontal plane 120-00-180 and mobility of cervical part of spine 180-00-180 and 80-00-120, with rotation 220-00-280 respectively. Laboratory tests (ESR, hematological analysis, GOT, ALT, gammagluthamyltranspepetidase, protein analysis, bilirubin, creatinine, uric acid levels, calcium and phosphorus concentrations) were in normal limits. We showed only mild elevation of LDL cholesterol level (142mg/dl). C-reactive protein was in normal range. Rheumatoid factor was negative as well as HLA B27 and HLA B7 antigens. We showed the very high level of vitamin A 1036,3 ng/ml (normal range 300-800ng/ml) as well as vit.E level 43,4 ug/ml (normal range 5-20). Plane X-rays examination of cervical part of spine showed ossification of anterior ligament and surrounding soft tissues. On lumbar X-ray, we revealed additionally exuberant ostephytes on anterior and lateral surfaces of lumbar vertebra bodies, more prominent on the right side, with tendency to format osteophyte bridges on the level TH12-L2. CT scan of sacroiliac joints excluded inflammation in this region. Based on clinical picture and laboratory tests we made a diagnosis of diffuse idiopathic skeletal hyperostosis evoked by overload of vitamin A.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s195-196.

P50
WPŁYW SUPLEMENTACJI CYNKIEM NA WYTRZYMAŁOŚĆ KOŚCI KOROWEJ W WARUNKACH CHRONICZNEGO NARAŻENIA NA KADM – BADANIA W MODELU DOŚWIADCZALNYM NA SZCZURACH

Brzóska M. M.1, Gałażyn-Sidorczuk M.1, Roszczenko A.1, Rogalska J.1, Jurczuk M.1, Majewska K.2, Moniuszko-Jakoniuk J.1

1 Zakład Toksykologii, Akademia Medyczna, Białystok
2 Katedra Przetwórstwa i Chemii Surowców Roślinnych, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

Słowa kluczowe: kadm, cynk, kość korowa, gęstość kości, wytrzymałość biomechaniczna

Wstęp i cel pracy
Kadm (Cd), będący jednym z najbardziej toksycznych metali ciężkich, należy do głównych chemicznych zanieczyszczeń środowiska w krajach rozwiniętych. Coraz liczniejsze dowody z badań epidemiologicznych oraz doświadczalnych badań własnych wskazujące, iż nawet niskie długotrwałe narażenie na kadm może zwiększać ryzyko osteoporozy i złamań kości skłaniają do poszukiwania sposobów zapobiegania niepożądanym skutkom działania tego metalu. Biorąc pod uwagę interakcje zachodzące z organizmie pomiędzy kadmem i cynkiem (Zn) oraz nieliczne wyniki badań sugerujące korzystny wpływ cynku w odniesieniu do indukowanych kadmem zmian w tkance kostnej podjęto kompleksowe badania własne mające na celu wyjaśnienie czy zwiększona podaż cynku może chronić przed uszkadzającym wpływem kadmu na układ kostny. W niniejszej pracy oceniano, czy suplementacja cynkiem podczas chronicznego narażenia na kadm może chronić przed indukowanym kadmem osłabieniem właściwości biomechanicznych kości korowej.
Materiał i metody
Badania przeprowadzono w modelu doświadczalnym na szczurach stanowiącym odpowiednik umiarkowanego narażenia na kadm, które może mieć miejsce w życiu człowieka. Zwierzętom podawano w wodzie do picia kadm w stężeniu 5 mg Cd/dm3 i/lub cynk w stężeniu 30 i 60 mg Zn/dm3 przez 6 i 12 miesięcy. Właściwości biomechaniczne kości korowej oceniono w 3-pkt teście zginania (Instron) trzonu kości piszczelowej. Ponadto dokonano densytometrycznego (Prodigy) pomiaru gęstości mineralnej kości (BMD) w połowie trzonu kości piszczelowej oraz oznaczono stężenie cynku i kadmu (metodą spektrometrii atomowo-absorpcyjnej) w kości korowej.
Wyniki
Narażenie na kadm nie miało znamiennego statystycznie wpływu na BMD kości korowej, prowadziło natomiast do osłabienia jej wytrzymałości biomechanicznej oraz obniżenia stężenia cynku. Po 6 miesiącach narażenia na kadm odnotowano obniżenie siły powodującej pierwsze dające się zarejestrować uszkodzenie kości, a po 12 miesiącach obniżeniu uległa również siła powodująca złamanie kości. Suplementacja cynkiem podczas narażenia na kadm chroniła przed indukowanym kadmem osłabieniem wytrzymałości kości. Korzystny wpływ cynku był zależny od wielkości jego spożycia. Suplementacja cynkiem w stężeniu 30 mg Zn/dm3 częściowo zapobiegała, a w stężeniu 60 mg Zn/dm3 – całkowicie chroniła przed osłabieniem wytrzymałości trzonu kości piszczelowej u szczurów narażanych na kadm. Ponadto podawanie cynku zapobiegało obniżeniu stężenia tego biopierwiastka oraz zmniejszało kumulację kadmu w tkance kostnej.
Wnioski
Wyniki badań pozwalają wnioskować, iż zwiększona podaż cynku podczas narażenia na kadm może, co najmniej częściowo, chronić przed indukowanym kadmem osłabieniem wytrzymałości kości korowej i w związku z tym zmniejszać ryzyko złamań. Korzystny wpływ cynku może być związany z normalizacją stężenia tego biopierwiastka oraz mniejszą kumulacją kadmu w tkance kostnej.

Badania finansowano z Grantu MNiSW (Nr 2 PO5D 027 27) oraz środków AM w Białymstoku.

P50
THE INFLUENCE OF ZINC SUPPLEMENTATION ON THE CORTICAL BONE STRENGTH AT CHRONIC EXPOSURE TO CADMIUMM – STUDIES ON A RAT MODEL

Brzóska M. M.1, Gałażyn-Sidorczuk M.1, Roszczenko A.1, Rogalska J.1, Jurczuk M.1, Majewska K.2, Moniuszko-Jakoniuk J.1

1 Department of Toxicology, Medical University, Białystok, Poland
2 Chair of Food Plant Chemistry and Processing, University of Warmia and Mazury, Olsztyn, Poland

Keywords: Cadmium, zinc, cortical bone, bone density, mechanical strength

Introduction and aim
Cadmium (Cd) is one of the most toxic heavy metals and one of the main chemical contaminants of the environment in industrialized countries. Recent epidemiological data and results of our own experimental studies give evidence that even relatively low long-term exposure to cadmium may increase a risk for osteoporosis and bone fractures. Thus, at present the growing interest has been focused on factors that can protect from toxic action of this metal. Taking into account interactions between these two metals occurring in the organism and suggestions that zinc (Zn) can have positive influence regarding to cadmium-induced changes in bone tissue, we have undertaken widely designed experimental studies to investigate whether zinc supplementation during chronic exposure to cadmium can protect against its action in the skeleton. The present study was aimed to investigate, based on the male rat model of moderate human exposure to cadmium, whether zinc supplementation may protect from cadmium-induced weakening in the cortical bone biomechanical properties.
Materials and methods
Male Wistar rats received cadmium (5 mg Cd/dm3) or/and zinc (30 and 60 mg Zn/dm3) in drinking water for 6 and 12 months. A three-point bending test (Instron) of the tibia diaphysis was performed to estimate the cortical bone biomechanical properties. Bone mineral density (BMD; DEXA technique) at the tibia mid-shaft and the cortical bone concentrations of zinc and cadmium (atomic absorption spectrometry method) were measured as well.
Results
The exposure to cadmium had no statistically significant influence on the cortical bone BMD; however, it resulted in a decrease in the bone biomechanical strength and a decrease in zinc concentration. After 6-month exposure to cadmium, the bone yield strength decreased, whereas after the 12-month exposure the fracture strength decreased as well. Zinc supplementation at the exposure to cadmium protected from this toxic metal-induced weakening in the bone strength. The protective effect of zinc depended on its intake. The supplementation with 30 mg Zn/dm3 partly, and at the concentration of 60 mg Zn/dm3 – completely protected from weakening in the tibia diaphysis strength. Moreover, the supply with zinc protected from the cadmium-induced decrease in the bone zinc concentration and decreased cadmium accumulation in the bone tissue.
Conclusions
The results seem to indicate that enhanced dietary intake of zinc at the exposure to cadmium may, at least partly, protect from the cadmium-induced weakening in the cortical bone strength and in this way decrease the risk of bone fractures. The influence of zinc may be accompanied by its ability to prevent cadmium-induced deficiency of zinc and to decrease cadmium accumulation in bone tissue.

This study was financially supported in parts by the Grant (No. 2 PO5D 027 27) from the Ministry of Science and Higher Education (Poland) and by the Medical University of Białystok.

I Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 6-8.10.2005

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2005, vol 7 (Suppl. 1), s181-182.

P53
OKOŁODOBOWE STĘŻENIA LEPTYNY I JEJ ROZPUSZCZALNEGO RECEPTORA A UKŁAD RANKL/RANK/OPG U KOBIET PO MENOPAUZIE Z OTYŁOŚCIĄ OLBRZYMIĄ

Ostrowska Z.1, Szapska B.1, Kos-Kudła B.2, Głogowska-Szeląg J.3, Marek B.3, Kajdaniuk D.3, Wołkowska K.1, Kobielski A.4, Świętochowska E.1
1 Zakład Biochemii Klinicznej,
2 Klinika Endokrynologii
3 Zakład Patofizjologii Katedry Patofizjologii i Endokrynologii
4 Katedra i Klinika Chirurgii Ogólnej i Operacyjnego Leczenia Otyłości, Śląska Akademia Medyczna, Zabrze

Słowa kluczowe: Leptyna; sOB-R; OPG; sRANKL; Otyłość; Menopauza

Wstęp
Leptyna (LP), która odgrywa istotną rolę w regulacji apetytu i wydatkowania energii, może być potencjalnym mediatorem ochronnego wpływu tkanki tłuszczowej na tkankę kostną. Pomimo niejednoznacznych wyników badań uważa się, że LP może hamować tworzenie tkanki kostnej działając za pośrednictwem ośrodkowego układu nerwowego. Hormon ten, działając obwodowo, może także bezpośrednio stymulować zarówno tworzenie tkanki kostnej jak i jej resorpcję; ten ostatni efekt jest najprawdopodobniej realizowany za pośrednictwem systemu RANKL/RANK/OPG. Rezultat działania LP na tkankę kostną jest wypadkową, ośrodkowego (negatywnego) i obwodowego (pozytywnego) wpływu hormonu i zależy od stężenia LP we krwi oraz przepuszczalności bariery krew-mózg. Korzystny obwodowy efekt działania LP przeważa wówczas, gdy występuje ośrodkowa oporność na insulinę; stan taki stwierdza się w przypadku otyłości.
Cel pracy
Celem pracy było wykazanie, czy u kobiet po menopauzie z otyłością olbrzymią istnieje związek pomiędzy okołodobowymi stężeniami LP i jej rozpuszczalnego receptora (sOB-R) a osteoprotegeryną (OPG), jej rozpuszczalnym ligandem (sRANKL) oraz wskaźnikiem OPG/sRANKL.
Materiał i metody
Badaniami objęto 27 kobiet po menopauzie, w tym 12 z otyłością olbrzymią (BMI > 40 kg/m2) i 15 zdrowych z należną masą ciała (BMI 20 do 25 kg/m2).
Krew do oznaczeń stężenia LP, sOB-R, OPG i sRANKL pobierano w odstępach 3-godzinnych w ciągu doby. Oznaczenia wykonano w surowicy krwi metodą ELISA
Wyniki
U kobiet po menopauzie z otyłością olbrzymią wykazano istotny wzrost średniego dobowego stężenia LP oraz zmniejszenie okołodobowego stężenia sOB-R, OPG i sRANKL w porównaniu z grupą kontrolną. Obserwowano również istotne zmiany w wartościach amplitudy rytmów LP, OPG i sRANKL oraz stłumienie rytmu sOB-R. Zmianom tym towarzyszył istotny wzrost średniej wartości wskaźnika OPG/sRANKL. Okołodobowe stężenia LP korelowały ujemnie ze średnimi dobowymi stężeniami sOB-R i sRANKL a dodatnio z wskaźnikiem OPG/sRANKL. Natomiast okołodobowe stężenia sOB-R korelowały ujemnie z OPG i wskaźnikiem OPG/sRANKL
Wniosek
Wyniki naszych badań u kobiet po menopauzie z otyłością olbrzymią potwierdzają hipotezę, że leptyna może zmniejszać resorpcję kości i obrót kostny poprzez modulowanie układu OPG/sRANKL.

P53
CIRCADIAN CONCENTRATIONS OF LEPTIN AND ITS SOLUBLE RECEPTOR AND RANKL/RANK/OPG SYSTEM IN POSTMENOPAUSAL WOMEN WITH EXTREME OBESITY

Ostrowska Z.1, Szapska B.1, Kos-Kudła B.2, Głogowska-Szeląg J.3, Marek B.3, Kajdaniuk D.3, Wołkowska K.1, Kobielski A.4, Swiętochowska E.1
1 Division of Clinical Biochemistry
2 Clinic of Endocrinology
3 Division of Pathophysiology, Deparment of Pathophysiology and Endocrinology
4 Department and Clinic of General Surgery, Silesian Medical University, Zabrze, Poland

Keywords: Leptin; sOB-R; OPG; sRANKL; Obesity; Menopause

Introduction
Leptin (LP), which is known to regulate appetite and energy expenditures, may also contribute to mediate the effects of fat mass on bone tissue. Although reported data are somewhat conflicting, there some evidence that LP may decrease bone formation via a central nervous effect and may stimulate both bone formation and bone resorption via direct peripheral effects; the latter effect appear to be mediated through the RANKL/RANK/OPG system. The result of these central (negative) and peripheral (positive) effects may depend on serum LP levels and blood-brain barrier permeability. The two pathways could counterbalance each other, with the peripheral and positive effects being predominant when LP central resistance occurs with obesity onset.
Aim
The aim of the study was to prove if there were any connection between, changes in 24-h profile of LP, sOB-R and OPG, sRANKL serum concentrations and OPG/sRANKL ratio in postmenopausal women with extreme obesity.
Materials and methods
Studies were performed in 27 postmenopausal women (12 with morbid obesity – BMI > 40 kg/m2 and 15 healthy volunteers with correct body mass – BMI
20 to 25 kg/m2). Blood were collected every 3 hours within a day. LP, sOB-R, OPG and sRANKL were determined in serum with the use of ELISA method.
Results
Mean 24-hour concentration of LP was significantly higher in postmenopausal women with extreme obesity versus age-matched control group, while mean daily concentrations of sOB-R, OPG and sRANKL were significantly lower. Significant changes in the values of amplitude of LP, OPG and sRANKL rhythms were also found in obese women. Moreover, the abolition of circadian rhythm of sOB-R was observed. Daily concentrations of LP in obese women were negatively correlated with sOB-R and sRANKL and positively with OPG/sRANKL ratios. However, 24-hour levels of sOB-R were negatively correlated with OPG and OPG/sRANKL ratios.
Conclusion
Our results in postmenopausal women with extreme obesity confirm hypothesis that leptin may reduce bone resorption and slow bone turnover by regulating OPG/sRANKL system.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s196-197.

P51
WPŁYW KADMU NA STRUKTURĘ I FUNKCJĘ PRZYTARCZYC – BADANIA W MODELU DOŚWIADCZALNYM NA ZWIERZĘTACH

Piłat-Marcinkiewicz B.1, Brzóska M. M.2, Lebda-Wyborny T.3, Sawicki B.1

1 Zakład Histologii i Embriologii, Akademia Medyczna w Białymstoku
2 Zakład Toksykologii, Akademia Medyczna w Białymstoku
3 Zakład Histologii i Embriologii, Śląska Akademia Medyczna w Katowicach-Ligocie

Słowa kluczowe: kadm, przytarczyce, parathormon, szczur

Wstęp i cel pracy
Ostatnie wyniki badań epidemiologiczych oraz doświadczalnych wskazują, iż nawet względnie niskie, długotrwałe narażenie na kadm stanowi czynnik ryzyka uszkodzeń układu kostnego. Mechanizmy oddziaływania kadmu na układ kostny pomimo wielu badań wciąż pozostają nie w pełni wyjaśnione. Przytarczyce, poprzez sekrecję parathormonu (PTH), uczestniczą w regulacji gospodarki wapniowej i metabolizmu tkanki kostnej. W związku z tym badając mechanizmy uszkadzającego wpływu kadmu na układ kostny wzięto pod uwagę również możliwości oddziaływania kadmu poprzez wpływ na przytarczyce.
Celem pracy była ocena struktury i funkcji przytarczyc w modelu doświadczalnym na samcach szczura stanowiącym odpowiednik niskiego i wysokiego narażenia na ten metal, które może mieć miejsce w życiu człowieka.
Materiał i metody
Zwierzęta narażano na kadm w postaci wodnych roztworów CdCl2 o stężeniu 1 i 50 mg Cd/dm3, podawanych jako jedyny płyn do picia przez 12 miesięcy. Szczury kontrolne pojono wodą niezanieczyszczoną kadmem. Do badań pobrano tarczyce wraz z przytarczycami oraz krew (na skrzep). Dokonano oceny struktury histologicznej przytarczyc w mikroskopie świetlnym. W przytarczycach wykrywano peptyd pokrewny do parathormonu (PTHrP) techniką immunohistochemiczną Avidin Biotin Peroxidase Complex (ABC) stosując swoiste przeciwciała królicze. Ponadto, w surowicy oznaczono stężenie PTH (zestawem ELISA, Immunotopics Inc.). Do oceny intensywności reakcji immunohistochemicznej (stosunek średniej gęstości optycznej mierzonego pola do jego powierzchni) na PTHrP użyto programu morfometrycznego Image Pro Plus 4.5 (Media Cybernetics).
Wyniki
W obrazie morfologicznym przytarczyc u zwierząt narażanych na kadm w obu stężeniach zaobserwowano poszerzone naczynia krwionośne oraz wyraźnie jasne, hipertroficzne komórki główne. W grupie narażanej na 50 mg Cd/dm3 zaobserwowano lokalne zmiany degeneracyjne tych komórek przy naczyniach krwionośnych. Zmiany w obrazie morfologicznym przytarczyc były bardziej nasilone przy wyższym poziomie ekspozycji. U zwierząt narażanych na 50 mg Cd/dm3 odnotowano wzrost intensywności odczynu immunohistochemicznego na PTHrP, czemu towarzyszył wzrost stężenia PTH w surowicy. Przy narażaniu na 1 mg Cd/dm3 intensywność odczynu immunohistochemicznego na PTHrP i stężenie PTH w surowicy nie odbiegały od wartości kontrolnych.
Wnioski
Wyniki badań wskazują, iż kadm, nawet w warunkach niskiego narażenia może powodować zmiany w strukturze przytarczyc, natomiast w warunkach wysokiego narażenia na ten metal dochodzi również do zmian degeneracyjnych oraz do zwiększenia syntezy i sekrecji PTH. Biorąc pod uwagę fakt, iż PTH jest silnym czynnikiem resorbującym tkankę kostną, na podstawie przeprowadzonych badań można wnioskować, iż wpływ kadmu na przytarczyce może być włączony w patomechanizmy oddziaływania tego metalu na układ kostny.

Badania częściowo finansowano w Grantu KBN (Nr 6PO5D 093 20).

P51
FFECT OF CADMIUM ON THE STRUCTURE AND FUNCTION OF THE PARATHYROID GLAND – STUDIES ON A RAT MODEL

Piłat-Marcinkiewicz B.1, Brzóska M. M.2, Lebda-Wyborny T.3, Sawicki B.1

1 Department of Histology and Embryology, Medical University of Białystok, Poland
2 Department of Toxicology, Medical University of Białystok, Poland
3 Department of Histology and Embryology, Silesian Medical University, Katowice-Ligota, Poland

Key words: Cadmium, parathyroid, parathormone, rat

Introduction and aim
Recent epidemiological and experimental data indicate that even relatively low chronic exposure to cadmium poses a risk for skeletal damage. Mechanisms of cadmium action on the skeleton, in spite of numerous studies, are still not completely explained. The parathyroid gland via parathormone (PTH) secretion is involved in the regulation of calcium and bone tissue metabolism. Thus, studying the mechanisms of cadmium influence on the skeleton we have also took into account the possibility of its action via parathyroid damage. The aim of the study was to estimate the structure and function of parathyroid on a male rat model corresponding to low and relatively high human exposure.
Material and methods
The animals were treated with cadmium in the form of an aqueous solution of CdCl2 at the concentration of 1 and 50 mg Cd/dm3, administered as the only drinking fluid, for 12 months. Control animals drank water free of cadmium. The thyroid lobes with parathyroids and blood from the heart (for cloth) were collected for analysis. Microscopic analysis of the parathyroids structure was perfomed in a light microscope. In the parathyroid gland, the parathyroid hormone-related protein (PTHrP) was detected immunohistochemically by Avidin Biotin Peroxidase Complex technique (ABC) with the use of specific rabbit antibodies. Moreover, serum PTH concentration was determined using Rat Intact PTH Elisa kit (Immunotopics Inc.). The intensity of the immunohistochemical reaction (ratio of the mean optic density of the measured object to its area) for PTHrP was estimated using a morphometric programme (Image Pro Plus 4.5 Media Cybernetics).
Results
In the morphological picture of the parathyroid gland in the animals exposed to cadmium dilatation of blood vessels and hipertrophia of the parathyroid chief cells were observed. Changes in the morphological picture of the parathyroid in the group exposed to 50 mg Cd/dm3 were more intensive than in those exposed to 1 mg Cd/dm3. The exposure to 50 mg Cd/dm3 led to an increase in the intensity of the immunohistochemical reaction for PTHrP and the serum PTH concentration. In the lower level of the exposure to cadmium, the intensity of immunohistochemical reaction for PTHrP and the serum PTH concentration did not differ compared to control.
Conclusions
The results seem to indicate that cadmium, even at low chronic exposure may lead to changes in the structure of the parathyroid, whereas high exposure to this metal also results in degenerative changes and in an increase in the synthesis and secretion of PTH. Taking into account the fact that PTH is a strong bone-resorbing factor, based on the study it may be concluded that cadmium influence on the parathyroid gland may be involved in the patomechanisms of its action in the skeleton.

This study was in part supported financially by the Grant (No. 6PO5D 093 20) from the Committee for Scientific Research (KBN, Poland).