V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 29.09-1.10.2011

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2011, vol 13 (Suppl. 1). str 147

P42

QUASIFRACTAL ORGANISATION OF SPONGY BONE TISSUE OF HUMAN SACRAL VERTEBRAE

Yeryomin A.¹, Luzin V.², Fomina K.³, Zakharov A.⁴

¹Assoc. Prof. of Human anatomy, State Institution  

²Prof. of Human anatomy, State Institution

³Assoc. Prof. of Human anatomy, State Institution

⁴Assoc. Prof. of Hystogy, Cytology and Embriology, State Institution

Keywords: sacrum, fractal dimention

Aim. to study the fractal properties of spongy bone of human sacral vertebrae, to determine the value of its fractal dimension.

Materials and methods. 74 human preparations sacrum were used in the work. We took samples of spongy bone in the following areas: two blocks from the bodies of SI – SIII and one block from the bodies of SIV – SV. Then each of the blocks were photographed in various projections using Videopresenter Svp-5500. Next, we determined fractal dimension of samples by the method of splitting into squares using IMAGEJ 1.20s. The data were processed using Sheffe’s method of multiple comparisons.

Results. The average fractal dimension of spongy tissue is 1.70. Average valua of dimension in SI – SIII vertebrae is 1.82, in vertebrae SIV – SV – 1.33. Given that this difference is statistically reliable, we can speak about the tendency of decrease of fractal dimension in the direction from SI to SV.

Conclusions. The tendency to reduce the fractal dimension of spongy tissue bodies sacral vertebrae from SI to SV. This may indicate a facilitation of spatial organization of spongy bone tissue in relation to the reduction of mechanical load on the sacrum in this direction.

XI Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy
V Krakowskie Sympozjum Osteoporozy
Kraków 27-29.09.2001

Streszczenia:
wersja polska
Materiały kongresowe: STRESZCZENIA, s122.
Druk: Drukarnia Skinder, ISBN – 83-904008-5-5

wersja angielska
Osteoporosis International 2001; vol. 12 (Suppl 1), s29.

P040
GOSPODARKA Ca-P-Mg I GĘSTOŚĆ MINERALNA KOŚCI (BMD) U CHORYCH Z ZAPALENIEM PRZEŁYKU LECZONYCH OMEPRAZOLEM

Tomasz Sikorski, Ewa Marcinowska-Suchowierska
Klinika Chorób Wewnętrznych CMKP Warszawa.
00-416 Warszawa, Czerniakowska 231.

Cel: Ocena metabolizmu Ca-P-Mg i BMD u chorych z zapaleniem przełyku(ZP) leczonych przez rok omeprazolem(OM). Metoda: Kryteria włączenia: co najmniej nadżerkowe ZP w endoskopii; wiek 18-80 lat dla mężczyzn i 60-80 dla kobiet; bez chorób i leków wpływających na metabolizm Ca-P-Mg. OM, 20 mg/d, podawano przez rok, część chorych zakażonych H. pylori(Hp) na początku eradykowano. Oznaczano Ca, P, Mg, całkowitą fosfatazę alkaliczną(AP) w surowicy i Ca w moczu (FUCa/Kr) przed, po 6 i 12 miesiącach OM; osteokalcynę(OC) w osoczu i dezoksypirydynolinę(dP) w moczu przed i po 6 miesiącach; BMD(L2-4, Neck i Total) metodą DEXA przed i po roku. Zakażenie i eradykację Hp potwierdzano testem ureazowym. Testy t-Studenta, Manna-Whitney’a i Fishera, ANOVA, regresja wieloczynnikowa służyły do analizy danych. Wyniki: Badania ukończyło 30 chorych(20 mężczyzn, 10 kobiet) w wieku 58,714,0 lat. Po 6 miesiącach OM wzrosła OC w osoczu w całej grupie z 4,62±3,66 do 8,15±6,20 ng/ml(p<0,05), a po roku AP w surowicy u mężczyzn z 71,9±19,3 do 81,5±22,8 IU/l(p<0,05). Stężenie Ca, P i Mg w surowicy, FUCa/Kr i wydalanie dP w moczu nie zmieniło się. BMD Total wzrosła po OM z 1,106±0,084 do 1,121±0,091 g/cm2 (p<0,05) w całej grupie i u mężczyzn z 1,122±0,076 do 1,145±0,082 g/cm2 (p<0,05). BMD L2-4 i Neck nie zmieniła się. U chorych wyleczonych z zakażenia Hp spadło stężenie Ca w surowicy z 9,68±0,30 do 8,88±0,55 po 6(p<0,01) i do 9,11±0,45 mg/dl po 12 miesiącach OM (p<0,05), a wzrosła BMD Total z 1,183±0,062 do 1,214±0,069 g/cm2 (p<0,01). Wnioski: 1. Roczne leczenie OM nie zmienia Ca, P, Mg we krwi; 2. OM korzystnie modyfikuje tworzenie i resorpcję kości u mężczyzn, ale nie wpływa na przebudowę kości u kobiet po 60 r. ż.; 3. Eradykacja Hp może mieć korzystny wpływ na metabolizm mineralny.

P040
Ca-P-Ma METABOLISM AND BONE MINERAL DENSITY (BMD) IN PATIENTS WITH OESOPHAGITIS TREATED WITH OMEPRAZOLE
Tomasz Sikorski, Ewa Marcinowska-Suchowierska,
Department of Internal Diseases Postgraduate Medical Education Centre, Warsaw. 00-416 Warsaw, Czerniakowska St. 231, Poland

Aim: To assess Ca-P-Mg metabolism and BMD in patients with oesophagitis(OE) treated for 1yr with omeprazole(OM).
Methods: Inclusion criteria: at least erosive OE in endoscopy; age 18-80 yrs for males and 60-80yrs for females; lack of disease and drugs influencing Ca-P-Mg metabolism. OM 20 mg/d, was given for 1 yr, a portion of H. pylori(Hp) infected patients underwent eradication at the beginning. Serum Ca, P, Mg, total alkaline phosphatase(AP) and urinary Ca(FUCa/Cr) before, after 6 and 12 months of OM; plasma osteocalcin (OC) and urinary deoxypyridinoline (dP) before and after 6 months; BMD(L2 -4, Neck and Total) by DEXA before and after 1 yr were determined. Hp infection and eradication were assessed by a urease test. For
data analysis the Student’s t-test, Mann-Whitney’s and Fisher’s tests, ANOVA, multiple regression were applied.
Results: 30 patients (M 20, F 10) aged 58.7±14.0 yr completed the study. After 6 months of OM plasma OC increased in the whole group from 4.62± 3.66 to 8.15±6.20 ng/ml (p<0.05) and after 1 yr serum AP did so in males from 71.9±19.3 to 81.5±22.8 lU/l (p<0.05). Serum Ca, P and Mg, FUCa/Crand urinary dP did not change. Total BMD increased after OM in the whole group from 1.106±0.08 to 1.121±0.09 g/cm2 (p<0.05) and in males from 1.122±0.08 to 1.145±0.08 g/cm2 (p<0.05). BMD at L2-4 and Neck did not change. In Hp eradicated patients serum Ca decreased from 9.68±0.30 to 8.88±0.55 after 6 (p<0.01) and to 9.11±0.45 mg/dl after 12 months of OM (p<0.05), and Total BMD increased from 1.183±0.062 to 1.214±0.069 g/cm2 (p<0.01).
Conclusions: 1.1-yr OM therapy does not change serum Ca, P and Mg. 2. OM favorably modifies bone formation and resorption in men, but does not effect bone remodeling in women aged above 60 yrs. 3. Hp eradication may have a favorable effect on mineral metabolism.

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.

P43

NRF2 TRANSCRIPTION FACTOR AND HEME OXYGENASE-1 AFFECTS OSTEOCLASTS DIFFERENTIATION

Florczyk U., Viscardi M., Nowak W., Józkowicz A., Dulak J.

Jagiellonian University, Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology

Key words: osteoclastogenesis, Nrf2 transcription factor, heme oxygenase-1

Objectives. Due to increased activity and number of osteoclasts (OCLs) there is a progressive demineralization/resorption of bone tissue in diseases associated with inflammation (rheumatoid arthritis) or bone metabolic diseases (osteoporosis). Acting as strong cytoprotectants and antioxidants Nrf2 transcription factor and heme oxygenase-1 (HO-1), its downstream target, have been suggested to play a role in osteoclastogenesis. Nevertheless, the studies investigating the effect of genetic manipulation of those mediators are lacking.

Aim. We aimed to investigate the effect of Nrf2 and HO-1 deficiency on OCL differentiation from bone marrow (BM) cells and specifically from bone marrow macrophages (BMMs).

Materials and methods. As a model Nrf2- or HO-1-knockout mice (Nrf2-/- or HO-1-/-, respectively) and murine monocytic cell line, RAW264.7 were used in combination with pharmacological inducers of HO-1, cobalt protoporphirin IX (CoPPIX) or hemin, as well as siRNA against HO-1.

Results. To test the effect of the absence of Nrf2 and HO-1 in BM cells on osteoclastogenesis, BM cells from Nrf2-/-, HO-1-/- and wild type (WT) mice were counted, seeded in the presence of macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) to stimulate macrophage growth (day 0 -> day 6) and with receptor activator of nuclear factor kB ligand (RANKL) to induce osteoclasts differentiation (day 3-> day 6). Macrophage phenotype of cells at day 3 was confirmed irrespective of the genotype. Mature OCLs were identified at day 6 by tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) detection. Nrf2 deficiency resulted in higher number of OCLs. Reversely, after Nrf2 activation by sulforaphane in Nrf2+/+ cells no TRAP-positive signal was observed, confirming inhibitory effect of Nrf2. In addition, osteoclasts-specific genes, such as cathepsin K and integrin β3, were upregulated in Nrf2-/- BM cells (vs. Nrf2+/+). In contrast, the lack of HO-1 diminished the number of TRAP+ cells and expression of OCL markers in the population of M-CSF and RANKL-treated BM cells (vs. HO-1+/+). To confirm that the observed effects are not related to the effect of Nrf2/HO-1 on macrophage abundance, BMMs were harvested and plated in equal numbers for all genotypes. Indeed, BMM Nrf2-/- stimulation with RANKL led to a high increase in TRAP-positive cells. BMMs isolated from HO-1-/- mice formed less TRAP+ cells.

In RAW264.7 cells, CoPPIX and hemin both inhibited NFATc-1 and the transfection with siRNA against HO-1 caused similar effect. Therefore, the combination of siRNA HO-1 with CoPP IX was examined. CoPP IX prestimulation resulted in diminishment of NFATc-1 level, while additional siRNA HO-1 transfection tended to reverse this effect- enhanced the expression of NFATc-1.

Conclusions. In summary, Nrf2 deficiency exerts stimulatory effect on osteoclastogenesis, while the lack of HO-1 in BM cells or its silencing in RAW264.7 cells by siRNA decrease this process. On the other hand, HO-1 enhancement by pharmacological inducers also diminished the formation of OCLs, which could be reversed by HO-1 silencing. Those results suggest that HO-1 has to be present at specific level for proper process of osteoclastogenesis.

Supported by Iuventus Plus grant from the Ministry of Science and Higher Education (0244/IP1/2013/72).

P43

CZYNNIK TRANSKRYPCYJNY NRF2 I OKSYGENAZY HEMOWEJ-1 WPŁYWA NA RÓŻNICOWANIE OSTEOKLASTÓW

Florczyk U., Viscardi M., Nowak W., Józkowicz A., Dulak J.

Uniwersytet Jagielloński, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii

Słowa kluczowe: osteoklastogeneza, czynnik transkrypcyjny Nrf2, oksygenaza hemowa-1

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 29.09-1.10.2011

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2011, vol 13 (Suppl. 1). str 148-149

P43

OBRAZ JAŁOWEJ MARTWICY GŁOWY KOŚCI UDOWEJ W MIKROSPEKTROSKOPII RAMANA

Ciesielczyk B.¹, Kozielski M.², Piotrowski A.³, Buchwald T.²

¹Department of Surgery, Franciszek Raszeja Memorial Hospital, Poznań, Poland

²Faculty of Technical Physics, Poznań University of Technology, Poznań, Poland

³Department of Anatomy, Poznań University of Medical Sciences, Poznań, Poland

Słowa kluczowe: martwica jałowa głowy kości udowej, mikrospektroskopia Ramana, złamanie osteoporotyczne kości udowej

Wstęp. Najczęstszym powikłaniem leczenia złamań szyjki kości udowej z zachowaniem głowy kości udowej jest jałowa martwica głowy kości udowej. Jest ona efektem uszkodzenia naczyń doprowadzających krew do głowy kości udowej (najczęściej gałęzi wstępującej tętnicy okalającej udo przyśrodkowej).

Cel. Celem badań była ocena zmian, jakie zachodzą w przewlekle niedokrwionej tkance kostnej głowy kości udowej.

Materiał i metody. Badaniom poddano gąbczastą tkankę kostną z głowy kości udowej 5 chorych u których usunięto głowę bezpośrednio po złamaniu szyjki kości udowej i 5 chorych po 9 miesiącach od złamania po leczeniu zespoleniem, u których wystąpiła jałowa martwica głowy kości udowej. W badaniach wykorzystano metodę mikrospektroskopii Ramana, która umożliwia określenie składu chemicznego oraz struktury tkanki kostnej na poziomie mikrostrukturalnym. Badania wykonano przy pomocy konfokalnego mikroskopu ramanowskiego in Via firmy Renishaw.

Wyniki. Porównano skład i strukturę tkanki kostnej, stosunek ilości hydroksyapatytu do ilości węglanoapatytu, ilości hydroksyapatytu do ilości kolagenu oraz struktury helikalnej kolagenu do struktury statystycznego kolagenu. W tkance kostnej gąbczastej stosunek ilości węglanoapatytu do hydroksyapatytu oraz hydroksyapatytu do kolagenu jest większy u osób z jałową martwicą głowy kości udowej niż u osób bezpośrednio po złamaniu.

Zaobserwowano, iż u chorych z jałową martwicą głowy kości udowej w porównaniu do pacjentów po złamaniu osteoporotycznym stosunek ilości struktury uporządkowanej alfa helisy do nieuporządkowanej struktury kłębka statystycznego nie zmienia się.

Na podstawie wyników badań tkanki kostnej martwiczo zmienionej głowy kości udowej z zastosowaniem metody mikrospektroskopii Ramana można zaobserwować zmiany ilościowe i jakościowe składników mineralnych i organicznych w strukturze międzykomórkowej tkanki kostnej gąbczastej.

Wnioski. Dalsze badania pozwolą wykluczyć lub potwierdzić teorię niedokrwienną powstawania zmian zwyrodnieniowych stawu biodrowego. Metoda może być zastosowana jako narzędzie diagnostyczne w rozpoznawaniu i leczeniu jałowej martwicy głowy kości udowej.

P43

ASEPTIC NECROSIS OF THE FEMORAL HEAD BY RAMAN MICROSPECTROSCOPY

Ciesielczyk B.¹, Kozielski M.², Piotrowski A.³, Buchwald T.²

¹Department of Surgery, Franciszek Raszeja Memorial Hospital, Poznań, Poland

²Faculty of Technical Physics, Poznań University of Technology, Poznań, Poland

³Department of Anatomy, Poznań University of Medical Sciences, Poznań, Poland

Keywords: Aseptic necrosis of the femoral head, Raman’s microspectroscopy, osteoporotic fracture of the femur

Objectives. The most common complication after surgical treatment of proximal extremity of femur’s fracture, with rescuing of it’s head, is aseptic necrosis of the femur’s head. It is a direct effect of rupture of blood vessels supporting a head of femur (most commonly ascending branch of medial circumflex femoral artery).

Aim. The purpose of this study is determination of the changes in the chronic ischaemic bone tissue of the head of femur.

Materials and methods. The research was composed of samples of head of femur’s spongy bone tissue taken from 5 patients, in which the head was removed directly after fracture of the neck of femur. Another 5 patients were sampled in 9 months after fracture, which had been treated by several methods of fixation.

The Raman’s microspectroscopy technique was performed, which enables to estimate the chemical composition and structure of bone tissue on microstructural level. The Raman’s confocal microscope “in Via” made by Renishaw company was used for spectroscopic measurements.

Results. The composition and structure were compared, the ratio of hydroxyapatite to carboxyapatite, the amount of hydroxyapatite to collagen and helical structure of collagen to the structure of typical collagen.

In spongy bone tissue, the ratio of carboxyapatite to hydroxyapatite and hydroxyapatite to collagen is higher in patients with aseptic necrosis of femur’s head than in patients directly after fracture.

It has been observed, that in patients with aseptic necrosis of femur’s head in comparison to patients with osteoporotic fracture, the ratio of alpha helix ordinate structure amount to unordinated structure of statistical bundle is constant.

Based on the results of the necrotic bone tissue of head of femur’s researches, with using Raman’s microspectroscopy method, quantitative and qualitative changes in amount of mineral and organic components in the structure of intracellular spongy bone tissue can be observed.

Conclusions. Further researches can help to exclude of confirm the ischeamic theory of coxarthrosis. This method can be used in recognizing and treatment of aseptic necrosis of the femoral head.

XI Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy
V Krakowskie Sympozjum Osteoporozy
Kraków 27-29.09.2001

Streszczenia:
wersja polska
Materiały kongresowe: STRESZCZENIA, s123.
Druk: Drukarnia Skinder, ISBN – 83-904008-5-5

wersja angielska
Osteoporosis International 2001; vol. 12 (Suppl 1), s29.

P041
STĘŻENIE HORMONU WZROSTU I NIEKTÓRYCH CZYNNIKÓW WZROSTOWYCH U KOBIET PO DOUSTNEJ HORMONALNEJ TERAPII ZASTĘPCZEJ

Ewa Żochowska, Stanisław Stanosz
Pracownia Menopauzy i Andropauzy PAM w Szczecinie
ul. Unii Lubelskiej 1

Wstęp: Stosowanie złożonych preparatów w doustnej terapii zastępczej (HRT) winno być zawsze poddane krytycznej ocenie pod względem ich efektów terapeutycznych. Uzyskane dane pozwolą dokonać oceny wad i zalet różnych typów komponent estrogennych i progestagennych wchodzących w skład preparatów doustnych.
Cel pracy: Celem pracy jest ocena dynamiczna stężeń hormonu wzrostu GH i niektórych czynników wzrostowych.
Materiał i metodyka: Analizą statystyczną objęto 25 kobiet z osteoporozą i osteopenią w wieku 53,3 ±5,3 podzielonych na dwie grupy w zależności od metody hormonalnej terapii zastępczej : grupa I – kobiety otrzymujące terapię zastępcza przezskórną , grupa II – kobiety otrzymujące hormony doustnie. U kobiet w obu grupach wykonano badanie densytometryczne (metodą DEXA) i czterokrotnie w ciągu roku oznaczono: hormon wzrostu (GH), czynnik wzrostowy insulinopodobny (IGF-1), czynnik wzrostowy transformujący (TGF-B), czynnik wzrostowy fibroblastyczny (FGFs)
i czynnik płytkowy PDGF. Analizę statystyczną badanych parametrów przeprowadzono testem t’Studenta i UManna-Whithneya.
Wyniki: U kobiet na doustnej hormonoterapii zastępczej przyrost masy kostnej wyniósł 1%, a u kobiet otrzymujących terapię przezskórną przyrost był od 2,5% do 3,5%. Badania biochemiczne wykazały u kobiet w grupie II spadek GH oraz nie znamienne obniżenie IGF i PDGF i wzrost TGF-B. Stężenie FGFs nie wykazywało istotnych statystycznie różnic w obu grupach.
Wnioski. U kobiet droga hormonoterapii zastępczej wywiera wpływ na stężenie hormonu wzrostu i czynników wzrostowych.

P041
THE CONCENTRATION OF GROWTH HORMONE AND SOME GROWTH FACTORS AMONG WOMEN WITH ORAL HORMONE REPLACEMENT THERAPY
Ewa Zochowska, Stanistaw Stanosz,
The Menopause and Andropause Department, The Pomeranian Medical Academy, Szczecin

Introduction: The use of complex oral hormone replacement therapy formulations (HRT) should always be critically evaluated with regard to their therapeutic effects. The obtained results allow to evaluate advantages and disadvantages of different types of estrogen-progesterone components composing oral formula¬tions.
The aim of the study is a dynamic assessment of the concentration of growth hormone and some growth factors.
Materials and Methods: A statistical analysis was carried out in a group of 25 women with osteoporosis and osteopenia (mean age 53,3±5,3) divided into two groups depending on hormone replacement therapy: I- women receiving transdermal HRT, II- women receiving oral hormonal therapy. In each of the two groups bone mineral density (BMD) of the lumbar spine was measured by dual-energy X-ray densitometry. Growth hormone (GH), insulin-like growth factor-1 (IGF-1), transforming growth factor (TGF-B), fibroblast growth factor (FGFs) and plate factor (PDGF) were examined four times within a year. A statistical analysis was performed with the use of the T-student and UMann- Whithney tests.
Results: Among women using oral hormonal replacement therapy bone mineral density increased by about 1%, in comparison to women taking transdermal therapy where the increase was between 2,5 % and 3,5%. Biochemical examina¬tions revealed a decrease of GH in group II and a non significant decrease of IGF-1 and PDGF in relation to group I. The FGF concentration did not show any significant differences in both groups.
Conclusions: The type of HRT influences both the concentra¬tion of GH and growth factors in women.

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.

SarQoL to innowacyjny i prosty w obsłudze kwestionariusz łączący problem sarkopenii i jakości życia.

Sarkopenia jest schorzeniem cechującym się upośledzeniem sprawności fizycznej, ograniczeniem ruchomości, zmniejszoną jakością życia, zwiększonym ryzykiem upadku, hospitalizacji i śmiertelności. 

Na dzień dzisiejszy istniej zaledwie kilka prac pruszających zależność pomiędzy sarkopenią a zmniejszoną jakością życia (QoL).

Nowa inicjatywa
Wychodząc naprzeciw problemowi naukowcy z różnych krajów opracowali kwestionariusz oceny jakości życia, dostosowany do problemów typowych dla sarkopenii. Otrzymał on nazwę SarQoL (od Sarcopenia & Quality of Life).
Łatwy w obsłudze kwestionariusz został przygotowany z myślą o nieobjętych hospitalizacją osobach starszych (po 65 roku życia). Formularz składa się z 55 zagadnień, ujętych w 22 pytaniach, odnoszących się do 7 obszarów potencjalnych niesprawności.

Darmowa aplikacja online
Nowo opracowana aplikacja (w języku angielskim) łączaca problem sarkopenii z pogarszającą się jakością życia jest dostępnie nieodplatnie w wersji na telefony z systemem Android oraz Apple. Kwestionariusz wypełnić można korzytsając bezpośrednio z telefonu lub tabletu.

Wersja na Apple – dostępna tutaj.
Wersja na Android – dostępna tutaj.

P44

CHEMICZNE NANOWŁAŚCIWOŚCI MINERAŁU KOSTNEGO SZYJKI KOŚCI UDOWEJ: BADANIA SPEKTROSKOPIĄ NMR FOSFORU-31 DLA KOBIET Z OSTEOARTROZĄ I OSTEOPOROZĄ LUB OSTEOPENIĄ

Kaflak A.¹, Chmielewski D.², Kołodziejski W.¹

¹Katedra i Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny

²Department of Orthopaedic Surgery and Traumatology, HOSPITEN Lanzarote

Słowa kluczowe: osteoartroza, osteoporoza, minerał kostny, nanoapatyt, magnetyczny rezonans jądrowy

Wstęp. Minerał kostny zawiera nanocząstki apatytu (płytki o wymiarach poniżej 100 nm), które ulokowane są pomiędzy włóknami kolagenu stanowiącego frakcję organiczną. Nanocząstki te zawierają krystaliczny fosforanowy rdzeń (CPC), który jest otoczony amorficzną uwodnioną warstwą powierzchniową (AHSL). Warstwa powierzchniowa jest relatywnie szeroka i ma istotny wpływ na fizykochemiczne i biologiczne właściwości apatytu kostnego. Poza tym AHSL stanowi specyficzny interfejs pomiędzy minerałem a macierzą organiczną tkanki kostnej, wobec czego może znacząco wpływać na właściwości mechaniczne kości. Jednakże, rejony CPC i AHSL nanocząstek apatytu kostnego w pełnej, niezaburzonej tkance kostnej nie były jeszcze badane.

Cel. Scharakteryzowanie obszarów CPC i AHSL nanocząstek apatytu kostnego beleczkowej tkanki kostnej pobranej od kobiet po menopauzie podczas operacyjnego zabiegu pierwotnej alloplastyki stawu biodrowego.

Materiał i metody. Próbki beleczkowej tkanki kostnej z szyjki kości udowej zostały pobrane od 18 kobiet, w różnym wieku i z różnym T-score (BMD L2-L4), podczas planowego zabiegu alloplastyki stawu biodrowego w Klinice Ortopedii i Traumatologii Narządu Ruchu Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Pobrane próbki (kształt cylindryczny: 10-15 mm długości i 7 mm średnicy) były badane metodą obrazowania protonowego mikroMRI oraz spektroskopią 31P NMR ciała stałego w eksperymencie z nasycaniem i odrostem magnetyzacji. Zostały określone następujące parametry NMR: stosunek BV/TV (ang. bone volume to total volume ratio), stosunek zawartości fosforu w AHSL do zawartości fosforu w CPC (B/A), szerokości połówkowe (FWHM) sygnałów 31P z tych obszarów oraz ich czasy relaksacji spinowo-sieciowej (T1P). Uzyskane korelacje były uznane za istotne statystycznie dla p<0,05.

Wyniki. Nie stwierdzono korelacji parametrów NMR, czyli B/A, FWHM i T1P z parametrami makroskopowymi, takimi jak wiek, T-score czy markerami obrotu kostnego (CrossLaps i osteokalcyna; pomiar z krwi pacjentek). T-score (mierzony z odcinka lędźwiowego kręgosłupa) daje ujemną korelację z BV/TV (pomiar z próbek szyjki kości udowej). Dla obu obszarów, AHSL i CPC, uzyskano dodatnie korelacje T1P oraz ujemne korelacje FWHM ze stosunkiem B/A, którego zakres zmienności wynosił 0,15-0,32.

Wnioski. W badanej grupie pacjentek nie stwierdzono bezpośredniego związku między parametrami makroskopowymi a parametrami minerału kostnego na poziomie molekularnym. Nasze wyniki wskazują na tzw. odwrotną relację pomiędzy osteoartrozą i osteoporozą. Szacujemy, że AHSL zawiera ok. 13-24% fosforu znajdującego się w apatycie. Kiedy rośnie AHSL (wzrasta stosunek B/A), w obu obszarach (AHSL i CPC) ubywa wody i następuje porządkowanie ich struktur. Spektroskopia 31P NMR w ciele stałym okazała się cenną metodą selektywnej analizy minerału kostnego w pełnej tkance kostnej.

P44

CHEMICAL NANO-FEATURES OF BONE MINERAL FROM FEMORAL NECK: A SOLID-STATE PHOSPHORUS-31 NMR STUDY FOR WOMEN WITH OSTEOARTHRITIS AND OSTEOPOROSIS OR OSTEOPENIA

Kaflak A.¹, Chmielewski D.², Kołodziejski W.¹

¹Katedra i Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny

²Department of Orthopaedic Surgery and Traumatology, HOSPITEN Lanzarote

Key words: osteoarthritis, osteoporosis, bone mineral, nano-apatite, nuclear magnetic resonance

Objectives. Bone mineral consists of apatite nano-particles (platelets, all dimensions below 100 nm) deposited between collagen fibrils. Those particles contain crystalline phosphate core (CPC), which is covered by an amorphous hydrated surface layer (AHSL). This layer is relatively broad, and exerts crucial effect on physicochemical and biological properties of bone apatite. Furthermore, AHSL serves as a specific interface between bone mineral and organic matrix, so it must be somehow responsible for mechanical properties of bone. So far, the CPC and AHSL regions of bone apatite nano-particles in whole intact bone have not been studied.

Aim. Characterization of the CPC and AHSL environments of bone apatite nano-particles from trabecular tissue specimens acquired from postmenopausal women during total hip arthroplasty.

Materials and methods. Trabecular bone from femoral neck was harvested from 18 women of various age and T-score (BMD L2-L4) during surgical operations of alloplastic reconstruction of hip joints (degenerative joint disease), performed in the Department of Orthopaedics and Traumatology of the Locomotor System, Medical University of Warsaw. The biopsy specimens of whole bone (10-15 mm long and 7 mm wide cylinders) were studied using proton microMRI and solid-state 31P NMR with saturation recovery pulse sequence. The following magnetic resonance parameters were determined: the bone volume to total volume ratio (BV/TV), the concentration ratio of phosphorus in the AHSL and CPC locations (B/A), their 31P linewidths (FWHM) and spin-lattice relaxation times (T1P). Statistical correlations were considered significant for p<0.05.

Results. No correlations were found of the B/A, FWHM and T1P NMR parameters with the macroscopic parameters: age, T-score and bone turnover markers (CrossLaps and osteocalcin levels in blood). T-score (lumbar spine) gives negative correlation with BV/TV (femoral neck). For both AHSL and CPC, there are positive correlations of T1P and negative correlations of FWHM with B/A, which value varies from 0.15 to 0.32.

Conclusions. In the examined group there is no direct relationship between the macroscopic and molecular level parameters of bone mineral. Our results indicate an inverse relationship between osteoarthritis and osteoporosis. In AHSL there is 13-24 % of apatite phosphorus. When AHSL grows (B/A increases), both AHSL and CPC become less hydrated and more ordered. Solid-state 31P NMR has proved to be a valuable method to selectively analyze apatite mineral in whole bone.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 29.09-1.10.2011

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2011, vol 13 (Suppl. 1). str 149-150

P44

OCENA PARAMETRÓW ANTROPOMETRYCZNYCH ORAZ SKŁADU CIAŁA U PACJENTEK LECZONYCH Z POWODU OSTEOPOROZY

Janik M., Ptaszek A., Stuss M., Cegłowska A., Stępień-Kłos W., Sewerynek E.

Zakład Zaburzeń Endokrynnych i Metabolizmu Kostnego, Uniwersytet Medyczny w Łodzi,

Regionalny Ośrodek Menopauzy i Osteoporozy Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego im. WAM w Łodzi.

Wstęp: Osteoporoza to choroba układu kostnego charakteryzująca się obniżoną wytrzymałością mechaniczną kości, co predysponuje do zwiększonego ryzyka powstania złamania. Wytrzymałość mechaniczna kości wynika z dwóch integralnych cech kości: gęstości i jakości (NIH Consensus Development Panel. JAMA 2001). Podstawę do rozpoznania osteoporozy stanowi ocena gęstości mineralnej kości za pomocą aparatu densytometrycznego w obrębie szyjki kości udowej i kręgosłupa w części lędźwiowej (L2-L4) odpowiadająca wartości równej lub niższej -2,5 SD w porównaniu do szczytowej masy kostnej. W ocenie 10-letniego ryzyka złamań istotną rolę odgrywają czynniki predysponujące. Jednym z nich jest niska masa ciała (BMI<18,5 kg/m2).

Cel: Ocena zależności poszczególnych parametrów antropometrycznych oraz ich korelacja z gęstością mineralną kości u pacjentek będących pod opieką poradni leczenia osteoporozy.

Metody i Materiały: Aparat Bodystat 1500 służy do oceny składu ciała, z wyznaczeniem masy tkanki tłuszczowej (Fat mass) oraz jej procentowego udziału względem masy ciała (% Fat). Możliwa jest również ocena beztłuszczowej masy ciała (Lean Body Mass), BMI oraz poziomu aktywności fizycznej.

Badanie przeprowadzono w grupie kobiet, z densytometrycznymi cechami osteoporozy lub osteopenii, będących pacjentkami Poradni Endokrynologicznej i Regionalnego Ośrodka Menopauzy i Osteoporozy przy ul. Wierzbowej. Każda z pacjentek została poddana badaniu aparatem Bodystat1500 za pomocą, którego zmierzono wartości: BMI, WHR, tłuszczową i beztłuszczową masę ciała (Lean Body Mass), procentowy udział względem całkowitej masy ciała (% Fat), zawartość wody w organizmie a także ‘suchą’ masę ciała (DLW). Badanie densytometryczne wykonano z użyciem aparatu Lunar. Oceniono wpływ w/w parametrów (tłuszczowej i beztłuszczowej masy ciała, BMI oraz masy tkanki mięśniowej) na gęstość kości.

Wyniki i Wnioski: Zawartość beztłuszczowej masy ciała była dodatnio skorelowane z gęstością mineralną kości. Zawartość masy mięśniowej w organizmie wpłynęła pozytywnie na gęstość mineralną w obrębie szyjki kości udowej (r =0.535, p<0.01) i kręgosłupa w części lędźwiowej (L2-L4) (r =0.386, p<0.05). Nie wykazano korelacji pomiędzy beztłuszczową masą ciała i BMI a gęstością mineralną kości.

P44

ANTHROPOMETRIC PARAMETERS ASSESSMENT AND BODY COMPOSITION IN PATIENTS TREATED FOR OSTEOPOROSIS.

Janik M., Ptaszek A., Stuss M., Cegłowska A., Stępień-Kłos W., Sewerynek E.

Department of Endocrine Disorders and Bone Metabolism, Chair of Endocrinology, Medical University of Lodz; Regional Center of Menopause and Osteoporosis, The Military Hospital in Lodz

Introduction: Osteoporosis is a disease of the skeletal system, characterized by reduced bone mechanical strength, which predisposes to an increased risk of fracture. Mechanical strength of bone results from its two integral characteristics: density and quality (NIH Consensus Development Panel. JAMA 2001). The diagnosis of osteoporosis is based on bone mineral density assessment by hip or lumbar spine densitometry (L2-L4), corresponding to value  -2.5 SD vs. peak bone mass and/or osteoporotic fracture. In evaluation of 10-year fracture risk, some predisposing factors play an important role, one of them being low weight (BMI <18.5 kg/m2).

Aim: Relationship among individual anthropometric parameters and their correlation with bone mineral density in patients with osteoporosis.

Methods and Materials: Bodystat 1500 camera is designed to assess body composition, including fat mass and its relative percentage of total body weight (% Fat). It also allows to assess lean body mass, BMI and physical activity levels.

The study group comprised women with densitometric osteoporosis or osteopenia features, all of them being patients of the Regional Center of Menopause and Osteoporosis in Lodz. A Bodystat1500 camera was used, to measure BMI, WHR, fat and lean body mass, the percentage of total body weight (% Fat), body water content and 'dry’ lean weight (DLW). Densitometry was performed by Lunar densitometer. The influence of the above-mentioned parameters (fat and lean body mass, BMI and muscle mass) on bone density were measured.

Results and Conclusions: Muscle mass was positively correlated with bone mineral density. Lean body mass was a positive independent predictor of femoral neck BMD (r =0.535, p<0.01) and lumbar spine BMD (L2-L4) (r =0.386, p<0.05). Fat tissue and BMI had no significant impact on BMD in our study group.