V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 126-127

P27

HETEROGENNOŚĆ OBJAWÓW KLINICZNYCH WRODZONEJ ŁAMLIWOŚCI KOŚCI I TRUDNOŚCI DIAGNOSTYCZNE NA PODSTAWIE DOŚWIADCZEŃ WŁASNYCH

Rusińska A., Jakubowska-Pietkiewicz E., Michałus I., Golec J., Kurnatowska O., Rychłowska E., Chlebna-Sokół D.

Uniwersytet Medyczny w Łodzi Klinika Propedeutyki Pediatrii i Chorób Metabolicznych Kości

Słowa kluczowe: wrodzona łamliwość kości, dzieci
 

Wstęp. Wrodzona łamliwość kości (osteogenesis imperfecta – OI) jest uwarunkowaną genetycznie dysplazją kostną charakteryzującą się nawracającymi złamaniami i zmniejszoną gęstością mineralną kości. Różnorodne nasilenie jej objawów przejawia się od bardzo łagodnych po ciężkie, które zdecydowanie pogarszają jakość życia czy powodują przedwczesny zgon.

Cel. Celem pracy jest porównanie objawów klinicznych różnych typów wrodzonej łamliwości kości i przedstawienie trudności diagnostycznych na podstawie analizy pacjentów znajdujących się pod opieką naszej Kliniki.

Materiał i metody. Pacjenci i metody: Badaniami objęto 83 pacjentów z rozpoznaniem wrodzonej łamliwości kości (typ I – 34 dzieci, typ III – 30, typ IV – 19), w wieku od 1 r.ż. do 18 r.ż., 37 dziewcząt i 46 chłopców. Przeprowadzono badanie ankietowe dotyczące występujących dolegliwości i stosowanego dotychczas leczenia, badanie pediatryczne i antropometryczne. Ponadto wykonano badanie densytometryczne kości metodą absorpcjometrii promieniowania X o podwójnej energii (DXA). U 20 pacjentów przeprowadzono analizę genu COL1A1 metodą bezpośredniego sekwencjonowania.

Wyniki. Wykazano istotnie statystycznie niższą gęstość mineralną kości u pacjentów z typem III OI, najlepsze wskaźniki gęstości mineralnej prezentowali natomiast pacjenci z typem I OI (p<0,05). Całkowita liczba złamań przebytych w okresie postnatalnym wynosiła od 0 do 40, nie stwierdzono jednakże znamiennych statystycznie różnic w zakresie średniej bezwzględnej ich liczby pomiędzy poszczególnymi typami wrodzonej łamliwości kości. Deformacje kostne obecne były u 50/83 badanych, w tym najczęściej u pacjentów z typem III (27/30). Niebieskie zabarwienie twardówek obecne było u 68/83 badanych, najczęściej w typie I i III. Dentinogenesis imperfecta rozpoznano jedynie u 18/83 pacjentów, z podobną częstością we wszystkich typach OI. Nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic w zakresie liczby złamań i gęstości mineralnej, ani też w manifestacji innych cech fenotypowych OI pomiędzy pacjentami z mutacją COL1A1 i tych, u których nie zidentyfikowano mutacji.

Wnioski.

• Wrodzona łamliwość kości jest heterogenną grupą zaburzeń szkieletu związanych ze zwiększoną predyspozycją do złamań, charakteryzującą się różnym podłożem genetycznym i zmiennym przebiegiem klinicznym.

• Objawy fenotypowe mogą ulegać zmiennej ekspresji u różnych pacjentów w ramach poszczególnych typów wrodzonej łamliwości kości, co utrudnia ustalenie prawidłowego rozpoznania i rokowania.

Praca finansowana w ramach grantu NN407 060 938.

P27

CLINICAL HETEROGENEITY OF OSTEOGENESIS IMPERFECTA – DIAGNOSTIC DIFFICULTIES ON THE BASIS OF OUR OWN EXPERIENCE

Rusińska A., Jakubowska-Pietkiewicz E., Michałus I., Golec J., Kurnatowska O., Rychłowska E., Chlebna-Sokół D.

Uniwersytet Medyczny w Łodzi Klinika Propedeutyki Pediatrii i Chorób Metabolicznych Kości

Keywords: osteogenesis imperfecta, children

Objectives. Osteogenesis imperfecta (OI) is a genetic bone dysplasia characterized by recurrent fractures and reduced bone mineral density. The severity of its symptoms varied from very mild to severe, which strongly affect the quality of life and cause premature death.

Aim. The aim of the study is to compare the clinical symptoms of different types of osteogenesis imperfecta and to present diagnostic difficulties based on the analysis of our patients.

Materials and methods. Patients and Methods: The study included 83 patients with a diagnosis of osteogenesis imperfecta (type I – 34 children, Type III – 30, Type IV – 19), at the age from 1 week to 18 years. A survey on the appearing ailments and the previously used therapy, paediatric and anthropometric examination were conducted. Bone densitometry using dual energy X-ray absorptiometry was performed. In 20 patients COL1A1 gene by direct sequencing was analyzed.

Results. We revealed a statistically significantly lower bone mineral density in patients with type III OI, the best bone mineral density was in patients with OI type I (p<0.05). The total number of fractures ranged from 0 to 40, but there was no significant difference in the average fracture number between different types of OI. Skeletal deformities were present in 50/83 subjects and were the most common in patients with type III (27/30). The blue sclerae was present in the 68/83 subjects, mostly in type I and III. Dentinogenesis imperfecta was diagnosed only in 18/83 patients, with a similar frequency in all types of OI. There were no significant differences in the number of fractures and bone mineral density, or in other phenotypic manifestations of OI between patients with and without identified mutation in COL1A1.

Conclusions.

• OI is a heterogeneous group of skeletal disorders associated with increased fracture risk, characterized by different genetic background and variable clinical course.

• Symptoms subject to variable phenotypic expression in different patients with the same type of OI, which often make it difficult to determine the correct diagnosis and prognosis.

Acknowledgements. The study was financed as a grant NN407 060 938.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 127-128

P28

NAWRACAJĄCE ZŁAMANIA U DWOJGA DZIECI Z MUTACJĄ GENU LRP5

Rusińska A.¹, Borowiec M.², Młynarski W.², Antosik K.², Michałus I.¹, Golec J.¹, Chlebna-Sokół D.¹

¹Uniwersytet Medyczny w Łodzi Klinika Propedeutyki Pediatrii i Chorób Metabolicznych Kości

²Uniwersytet Medyczny w Łodzi Klinika Onkohematologii i Diabetologii Dziecięcej

Słowa kluczowe: złamania, dzieci, genetyka
 

Wstęp. W ostatnich latach zwrócono uwagę na istotną rolę w procesach przebudowy kostnej szlaku Wnt/-katenina, który jest odpowiedzialny za różnicowanie i dojrzewanie osteoblastów. Kluczowym receptorem tego szlaku jest LRP5 (low-density lipoprotein receptor-related protein 5). W badaniach wieloośrodkowych u osób dorosłych udowodniono, iż polimorfizm w zakresie genu LRP5 jest związany z gęstością mineralną kości oraz ryzykiem złamania. Do tej pory nie było takich badań u dzieci.

Cel. Celem pracy była analiza genów LRP5 i COL1A1 u 2 pacjentów z nawracającymi złamaniami kości i niską masą kostną o nieustalonej etiologii.

Materiał i metody. Opis pacjentów i metody: 5-letnia dziewczynka oraz 14-letni chłopiec zostali przyjęci do szpitala z powodu nawracających niskoenergetycznych złamań kości. Pacjentka przebyła 3 złamania: w 15. i 18. miesiącu życia piszczeli lewej, następnie w 5. r.ż. przedramienia lewego. Pacjent doznał w sumie 5 złamań: pierwsze miało miejsce w 4. roku życia, ostatnie w 14. roku życia, złamania te dotyczyły kości przedramienia (3x), kości ramiennej, śródstopia. U żadnego z członków rodzin nie obserwowano złamań, ojciec pacjenta zgłaszał bóle kończyn i kręgosłupa, rozpoznano u niego skoliozę. W badaniu fizycznym u badanych pacjentów nie obserwowano istotnych odchyleń w zakresie układu ruchu. W badaniu densytometrycznym stwierdzono obniżoną gęstość mineralną kości – wskaźnik Z-score w projekcji AP Spine wynosił u dziewczynki: -2,1, u chłopca: -2,2. Wykluczono zaburzenia hormonalne oraz zespół złego wchłaniania i przewlekły stan zapalny jako przyczynę stwierdzonych nieprawidłowości kostnych. Przeprowadzono analizę genu LRP5 oraz COL1A1 metodą bezpośredniego sekwencjonowania. Badanie genu LRP5 wykonano następnie u rodziców obojga pacjentów i rodzeństwa chłopca.

Wyniki. W sekwencji genu LRP5 zidentyfikowano obecność mutacji. U dziewczynki była to mutacja V667M (c.2074 G>A, GTG>ATG), znana i opisana w literaturze jako związana ze zmiennością masy kostnej kręgów. U chłopca natomiast zidentyfikowano nową, dotychczas nie opisywaną w piśmiennictwie mutację R1146C (c.3436 C>T, CGC>TGC). Identyczną mutację stwierdzono u ojca pacjenta, nie stwierdzono natomiast obecności mutacji u pozostałych członków badanych rodzin. Nie zidentyfikowano mutacji genu COL1A1.

Wnioski.

• Mutacja genu LRP5 może być przyczyną nawracających złamań i niskiej masy kostnej u badanych pacjentów.

• Prawdopodobnym wydaje się, iż skolioza i bóle kostne u ojca pacjenta mają związek ze stwierdzoną również u niego mutacją genu LRP5. 

Praca finansowana w ramach grantu NN407 060 938.

P28

RECURRENT FRACTURES IN TWO CHILDREN WITH LRP5 MUTATION

Rusińska A.¹, Borowiec M.², Młynarski W.², Antosik K.², Michałus I.¹, Golec J.¹, Chlebna-Sokół D.¹

¹Uniwersytet Medyczny w Łodzi Klinika Propedeutyki Pediatrii i Chorób Metabolicznych Kości

²Uniwersytet Medyczny w Łodzi Klinika Onkohematologii i Diabetologii Dziecięcej

Keywords: fractures, children, genetics

Objectives. In recent years, the important role in bone remodeling Wnt/-catenin pathway is highlighted. Key receptor of this pathway is LRP5 (low-density lipoprotein receptor-related protein 5). It was demonstrated in adults that polymorphism in LRP5 gene is associated with bone mineral density and fracture risk. So far no such studies were conducted in children.

Aim. The aim of the study was analysis of LRP5 and COL1A1 genes in a patient with recurrent fractures and low bone mass of unknown aetiology.

Materials and methods. Patients and methods. 5-year-old girl and 14-year-old boy were admitted to the hospital because of recurrent low-trauma fractures. The girl sustained 3 fractures: left tibia at 15 and 18 months of age followed by left forearm at the age of 5. The boy sustained 5 fractures: the first took place at the age of 4, the last at 14 years of age; it was fracture of forearm (three times), humerus, metatarsal bone. There was no fracture in the family members. The father of the boy suffered from pain in the extremities and in the spine; he was diagnosed with scoliosis. There were no abnormalities in the physical examination of the musculoskeletal system in the patients. In bone densitometry decreased bone mineral density we diagnosed: Z-score index in the AP Spine was -2.1 in the girl and -2.2 in the boy. Hormonal disorders, malabsorption syndrome, chronic inflammation, kidney and liver diseases were excluded. An analysis of the LRP5 and COL1A1 gene by direct sequencing was performed. LRP5 analysis was also conducted in the parents of both patients and siblings of the boy.

Results. We identified mutations in the LRP5 gene sequences. In the girl it was mutation V667M (c.2074 G>A, GTG>ATG), known and described in literature as associated with variability of vertebral bone mass. In the boy it was a new, not yet described in the literature, R1146C mutation (c.3436 C> T, CGC> TGC) in the LRP5 gene sequences. The same mutation was found in the patient’s father, but it was not present in other family members. We did not identify COL1A1 gene mutation.

Conclusions.

• LRP5 gene mutation may be the cause of recurrent fractures and low bone mass in the examined patients.

• It seems likely that the scoliosis, and bone pain in the boy’s father are also related to LRP5 mutation.

Acknowledgements. The study was financed as a grant NN407 060 938

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 128-130

P29

WPŁYW NOWYCH BISFOSFONIANÓW NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I STRUKTURALNE TKANKI KOSTNEJ OWIEC

Nikodem A.¹, Piątek A.², Bieżyński J.², Kiełbowicz Z.², Filipiak J.¹, Pezowicz C.¹

¹Zakład Inżynierii Biomedycznej i Mechaniki Eksperymentalnej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska

²Katedra i Klinika Chirurgii, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Słowa kluczowe: osteoporoza, bisfosfoniany, właściwości mechaniczne
 

Wstęp. Tkanka kostna jest materiałem, który potrafi dopasowywać swoją strukturę wewnętrzną do panujących warunków obciążeń. W tkance prawidłowej ciągłe procesy budowy, niszczenia i odbudowy tkanki wzajemnie się równoważą i uzupełniają, jednak w przypadku zaburzenia tej równowagi może dojść do zmian o charakterze chorobowym. Osteoporoza jest uogólnioną chorobą szkieletu polegającą na zmniejszeniu gęstości mineralnej kości oraz zmianie jej mikrostruktury, prowadzącej do wzmożonej łamliwości oraz do zwiększonego ryzyka złamań. Leczenie osteoporozy jest trudne i długotrwałe, a leki podawane pacjentom powinny być dobrze przyswajalne i bezpieczne. Jednym z najnowocześniejszych leków stosowanych w terapii OP są bisfosfoniany (BS). Sam mechanizm działania BS jest dość skomplikowany, dzięki powinowactwu do jonów wapnia, mają one możliwość absorpcji na powierzchni hydroksyapatytu, co tłumaczy efekt antyresorpcyjny. Ponadto, jak pokazują ostatnie doniesienia, główną wadą stosowanych obecnie BS jest bardzo niska wchłanialność z przewodu pokarmowego, a dodatkowo mogą one wywołać niepożądane efekty uboczne. Dlatego mając na uwadze efekt stosowanych związków i ich potencjał, poszukuje się nowych leków opartych o BS, które można by wykorzystać, zapewniając lepsze efekty i poprawiając bezpieczeństwo i zdrowie pacjentów, w terapii przeciw OP.

Cel. Głównym celem badań było określenie właściwości mechanicznych kości, na różnym poziomie organizacji, pochodzących z różnych regionów układu kostnego badanych owiec (kręgosłup, kości śródstopia, kość ramienna oraz kość udowa). W terapii zastosowano bisfosfoniany, przygotowane w Zakładzie Chemii Bioorganicznej Politechniki Wrocławskiej.

Materiał i metody. Materiał badawczy stanowiło 21 owiec, które podzielono na 3 grupy. Każda z grup zawierała 7 owiec, z których 1 owca stanowiła próbę kontrolną negatywną, jedna próbę kontrolną pozytywną, a 5 grupę badawczą. Aby u owiec uzyskać obraz kliniczny podobny do osteoporozy owce grupy kontrolnej pozytywnej oraz badawczej poddano zabiegowi owariektomii, a także podano im metyloprednizolon. Następnie grupie badawczej przez okres 10 tygodni bezpośrednio do żwacza podawano 35 mg bisfosfonianu (BS). Podawane BS są analogiem strukturalnym komercyjnego BS inkadronianu. W czasie doświadczenia krew zwierząt poddano badaniom hormonalnym i biochemicznym. Po kolejnych trzech miesiącach owce poddano eutanazji. Próbki do badań mechanicznych przygotowano z rejonów: nasady bliższej kości udowej, ramiennej oraz trzonów kręgów kręgosłupa lędźwiowego. Próbki wycinano z prędkością 1 mm/s za pomocą przecinarki precyzyjnej Accutom–5, STRUERS^®. Do czasu pomiaru próbki przechowywano w temperaturze –20°C w podwójnym opakowaniu foliowym. Właściwości mechaniczne tkanki kostnej określono w jednoosiowym teście na ściskanie, z użyciem maszyny 858 MTS MiniBionix.

Wyniki. Wyniki badań biochemicznych, szczególnie poziomu fosfatazy alkalicznej, wskazują spadek wartości po podaniu metyloprednizolonu, a gwałtowny wzrost po podaniu bisfosfonianów. W badaniach próbek tkanki kostnej zaobserwowano spadek zarówno w wartości gęstości, wytrzymałości oraz energii odkształcenia u owiec po owariektomii i znaczny wzrost tych wartości dla owiec poddanych terapii BS. Podobne zależności uzyskano dla każdego z badanych bisfosfonianów. Ponadto, tkanka po owariektomii zmniejsza swoją gęstość i staje się bardziej anizotropowa, podczas gdy po zastosowaniu terapii z użyciem BS, staję się gęstsza i bardziej izotropowa.

Wnioski. Podsumowując, na podstawie zaprezentowanych wyników można jednoznacznie stwierdzić duży wpływ terapii na parametry mechaniczne kości na różnych poziomach organizacji.

P29

EFFECT OF NEW BISPHOSPHONATES ON MECHANICAL AND STRUCTURAL PROPERTIES OF OVINE TRABECULAR BONE

Nikodem A.¹, Piątek A.², Bieżyński J.², Kiełbowicz Z.², Filipiak J.¹, Pezowicz C.¹

¹Zakład Inżynierii Biomedycznej i Mechaniki Eksperymentalnej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska

²Katedra i Klinika Chirurgii, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Keywords: osteoporosis, bisphosphonates, mechanical properties

Objectives. Bone tissue can adjust internal structure to the existing loading condition. In healthy tissue the remodeling processes: resorption and bone deposition, determined by the activities of two principle cell types, osteoclasts and osteoblasts which are mutually balanced and complementary. Capability to adapt bone’s structure to load condition may have adverse consequences and lead to pathological changes when balance between processes of bone remodeling is disturbed.

Osteoporosis (OP) is a chronic, metabolic disease of the skeleton, characterised by reduced amount of bone mass, disturbed bone microarchitecture, and, consequently, lowered mechanical resistance to loads and traumas, which ultimately leads to an increased risk of fractures. Progressive bone loss in osteoporosis results from bone resorption in excess of bone formation. Nowadays, one of the main pharmacological measures in the treatment of osteoporosis are bisphosphonates.

Bisphosphonates are a class of chemicals that share a basic phosphate-carbon-phosphate core and bind strongly to calcium. Although the precise mechanism of action is not completely understood, these agents strongly inhibit osteoclast-mediated bone resorption. In clinical trials, oral bisphosphonates have been found to increase bone mineral density (BMD) and decrease fracture risk in the majority of the treated postmenopausal osteoporosis.

Aim. The main goal of this study was to determine the mechanical properties and elemental content of bone tissue derived from sheeps which were applied different new formulae of biphosphonates. The bishophonate, were specially prepared by Department of Bioorganic Chemistry at Wroclaw University of Technology and named using internal number of protocols.

Materials and methods. The studies was carried out on 21 sheeps, which were divided into 3 group. Each group consists of 7 sheeps, where 1 sheep was a negative control subject, 1 was a positive control subject (after ovariectomy) and 5 sheeps were receiving treatment with bisphosphonates. After ovariectomy, methylprednisolone was given to the sheep, then for 10 weeks 35 mg of bisphosphonates were given directly into the rumen. During the treatment hormone and biochemistry were conducted. Samples for mechanical tests were taken after 3 months from femur, tibia epiphysis and bodies of lumbar spines. The specimens were cut out at a speed of 1mm/s using Accutom–5, STRUERS^® automatic precision cutter. Until the readying of the specimens, each of the test preparations was stored at a temperature of –20°C in a double plastic packaging. The mechanical properties were measured in uniaxial compression test using 858 MTS MiniBionix material testing machine.

Results. The results indicate a significant drop in all groups, in values of biochemical indicators of bone metabolism, especially in alkaline phosphatase after the dose of methylprednisolone and rapid growth after bisphosphonates. The same relation in mechanical properties, especially in strength and in density is observed. Using different content of bisphosphonates in all groups, we obtain the same trends. The results obtained from present study confirms that bisphosphonates can change the density of the trabecular bone but have significant influence on the strength of bone.

Conclusions. In conclusion, based on presented results is possible to determine the impact of treatment on bone mechanical properties at various levels of the organization.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 130-131

P30

WPŁYW METFORMINY NA PARAMETRY HISTOMORFOMETRYCZNE KOŚCI SZCZURÓW OWARIEKTOMIZOWANYCH I NIEOWARIEKTOMIZOWANYCH

Fronczek-Sokół J., Pytlik M.

Katedra i Zakład Farmakologii, Wydział Farmaceutyczny SUM, Katowice

Słowa kluczowe: metformina, kości, szczury, osteopenia, przebudowa kości

Wstęp. Cukrzyca typu 2 uważana jest za czynnik ryzyka rozwoju osteoporozy wtórnej, zwłaszcza u kobiet po menopauzie. „Złotym standardem” leczenia rozpoznanej cukrzycy typu 2 jest pochodna biguanidu – metformina. Dane dotyczące wpływu metforminy na tkankę kostną są rozbieżne.

Cel. Celem pracy było zbadanie wpływu metforminy na wzrost i przebudowę kości szczurów owariektomizowanych i nieowariektomizowanych.

Materiał i metody. Badania przeprowadzono na 3-miesięcznych samicach szczurów szczepu Wistar, które podzielono na 6 grup (n=10): I (NOVX) – szczury kontrolne nieowariektomizowane,

II (NOVX+M1) – szczury nieowariektomizowane otrzymujące metforminę w dawce 50 mg/kg po, III (NOVX+M2) – szczury nieowariektomizowane otrzymujące metforminę w dawce 100 mg/kg po, IV (OVX) – szczury kontrolne owariektomizowane, V (OVX+M1) szczury owariektomizowane otrzymujące metforminę w dawce 50 mg/kg po, VI (OVX+M2) – szczury owariektomizowane otrzymujące metforminę w dawce 100 mg/kg po. Obustronna owariektomia była wykonana w znieczuleniu ogólnym ketaminą z ksylazyną 7 dni przed rozpoczęciem eksperymentu. Metforminę podawano raz dziennie przez 28 dni.

Wzrost i przebudowę tkanki kostnej po stosowaniu metforminy oceniano w oparciu o badania makrometryczne (długość i średnica w połowie długości kości piszczelowej i udowej), parametry histomorfometryczne w kości piszczelowej (osteoid i przyrost kości na grubość od strony okostnej i śródkostnej) oraz udowej (szerokość beleczek w nasadzie i przynasadzie dalszej). Oceniano także masę kości, masę substancji mineralnych oraz zawartość wapnia i fosforu w zmineralizowanych kościach piszczelowych, udowych i w kręgach L-4, a także poziom estrogenów, osteokalcyny i RatLaps w surowicy.

Wyniki. Uzyskane wyniki wykazały, że niedobór estrogenów u szczurów obustronnie owariektomizowanych spowodował znaczący wzrost obrotu kostnego oraz zaburzenie mineralizacji. Metformina podawana szczurom z fizjologicznym poziomem estrogenów w dawce 50 mg/kg nie wykazywała istotnego wpływu na tkankę kostną, natomiast w dawce 100 mg/kg pogarszała strukturę tkanki kostnej w wyniku nasilenia resorpcji. Metformina w dawce 50 mg/kg silniej niż w dawce 100 mg/kg zapobiegała rozwojowi osteopenii wywołanej niedoborem estrogenów w wyniku nasilenia procesów kościotworzenia.

Wnioski. Metformina w dawce 50 mg/kg w terapii cukrzycy typu 2 u kobiet po menopauzie może wykazywać korzystny wpływ na przebudowę kości i redukować ryzyko rozwoju osteoporozy.

P30

EFFECT OF METFORMIN ON BONE HISTOMORPHOMETRIC PARAMETERS IN OVARIECTOMIZED AND NON-OVARIECTOMIZED RATS

Fronczek-Sokół J., Pytlik M.

Katedra i Zakład Farmakologii, Wydział Farmaceutyczny SUM

Keywords: metformin, bones, rats, osteopenia, bone remodeling

Objectives. Diabetes mellitus type 2 is considered as one of the risk factors responsible for the oneset of secondary osteoporosis, especially in postmenopausal women. The “Gold standard” for treating diagnosed diabetes type 2 is a biguanide derivative – metformin. Data concerning the effect of metfomin on bone tissue are contradictory.

Aim. The aim of the study was to determine the effect of metformin on the growth and remodeling of bone tissue in ovariectomized and non-ovariectomized rats.

Materials and methods. The experiments were carried out on the three-month-old female Wistar rats divided into 6 groups (n=10). I (NOVX) – non-ovariectomized control rats,

II (NOVX+M1) – non-ovariectomized rats receiving metformin 50 mg/kg po, III (NOVX+M2) – non-ovariectomized rats receiving metformin 100 mg/kg po, IV (OVX) – ovariectomized control rats, V (OVX+M1) – ovariectomized rats receiving metformin 50 mg/kg po, VI (OVX+M2) – ovariectomized rats receiving metformin 100 mg/kg po. Bilateral ovariectomy was performed 7 days before the start of the experiment. Metformin was administered once daily for 28 days.

Bone growth and remodeling after the use of metformin was assessed based on macrometric parameters (the length and diameter in the mid-length of the tibia and femur), and histomorphometric parameters in the tibia (endosteal and periosteal transverse growth and osteoid, transverse cross-section area of the cortical bone and marrow cavity) and femur (width of the trabeculae in the epiphysis and metaphysis). Bone mass, bone mineral mass, calcium and phosphorus content in the femur, tibia and L-4 vertebra, as well as serum estradiol, osteocalcin and RatLaps level were also studied.

Results. The results indicate that estrogen deficiency in ovariectomized rats caused significant increase in bone turnover and impairment of mineralization. Metformin in non-ovariectomized rats, in dose of 50 mg/kg did not show any effect on bone tissue, whereas in dose of 100 mg/kg, a deterioration in bone structure, mediated by the intensification of bone resorption, was observed. Metformin administered to ovariectomized rats prevented the development of osteopenia induced by estrogen deficiency due to an increase in bone formation, much more in dose of 50 mg/kg than 100 mg/kg.

Conclusions. Metformin at a dose of 50 mg/kg, in the therapy of diabetes mellitus type 2 in postmenopausal women, may have a beneficial effect on bone remodeling and may reduce the risk of osteoporosis development.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 131-132

P31

ZMIANY W MIKROARCHITEKTURZE NASAD KOŚCI DŁUGICH I CHRZĄSTKI SZKLISTEJ STAWOWEJ W PRZEBIEGU DOŚWIADCZALNIE WYWOŁANEJ OSTEOPOROZY U OWIEC

Piątek A., Kiełbowicz Z.

Katedra i Klinika Chirurgii, Medycyna Weterynaryjna, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Słowa kluczowe: owca, osteoporoza, glikokortykosteroidy

Wstęp. Osteoporoza jest chorobą metaboliczną kości, która należy do grupy najpoważniejszych i najkosztowniejszych w leczeniu problemów zdrowotnych świata. 25-30% osób starszych ze złamaniami szyjki kości udowej umiera przed upływem roku od złamania na skutek powikłań. W krajach wysoko rozwiniętych co czwarta kobieta powyżej 65. roku życia ma zaawansowaną osteoporozę wymagającą intensywnego leczenia. W Polsce żyje 3-5 milionów osób o podwyższonym ryzyku złamań spowodowanych odwapnieniem kości.

Osteoporoza jest niejednolitym schorzeniem, którego istotą jest postępujący ubytek masy kostnej i dezorganizacja mikroarchitektury szkieletu kostnego, czego konsekwencją mogą być złamania kości.

Cel. Celem badania jest poznanie osteoporotycznej struktury nasad kości długich i ich powierzchni stawowych, wybranie najskuteczniejszych metod diagnozowania schorzenia, obserwacja postępujących zmian osteoporotycznych na podstawie oznaczania markerów obrotu kostnego oraz zmian w obrazie histologicznym i ultrastrukturalnym kości.

Materiał i metody. Ze względu na fakt, iż osteoporoza nie występuje w warunkach naturalnych u zwierząt, u owiec musiała ona zostać indukowana. Badanie przeprowadzono na 35 owcach rasy merynos, które zostały podzielone na 3 grupy badawcze. Pierwszą grupę stanowiło 25 owiec, u których została wywołana osteoporoza poprzez zastosowanie diety ubogiej w białko i składniki mineralne, ograniczony ruch, ograniczony dostęp do światła słonecznego, owariektomię oraz podawanie leków z grupy glikokortykosterydowej. Drugą grupę stanowiło 5 owiec (próby pozytywne), u których zastosowano dietę ubogą w białko i składniki mineralne, ograniczony ruch, ograniczony dostęp do światła słonecznego, owariektomię. Trzecia grupa 5 owiec (grupa negatywna) stanowiła grupę kontrolną. Przed przystąpieniem do badania oraz na zakończenie doświadczenia wszystkie zwierzęta zostały zważone, pobrano od nich krew do badań morfologicznych, biochemicznych, hormonalnych, markerów obrotu kostnego. Do badań QCT oraz badań histologicznych pobrano słupki kostne z lewego (początek doświadczenia) i prawego (koniec doświadczenia) talerza biodrowego.

W grupie pierwszej glikokortykosteroidy były podawane co 20 dni czterokrotnie w dawce 150 mg/owcę. Podawanie rozpoczęto miesiąc po zabiegu owariektomii. Eutanazja została wykonano po miesiącu czasu od zakończenia podawania glikokortykosteroidów. Od zwierząt pobrano kości kończyn piersiowych i miednicznych oraz miednicę do badań wytrzymałościowych kości i ich powierzchni stawowych. Dodatkowym badaniem było badanie artroskopowe zdrowego stawu kolanowego owcy oraz owcy po wywołaniu osteoporozy.

Wyniki. Wyniki i omówienie. Wstępne wyniki wykazały u owiec w grupie pierwszej uzyskanie osteoporozy na poziomie 30%. Analiza pQCT słupków kostnych wykazała zmniejszenie gęstości kości i zmiany w ich mikroarchitekturze.

P31

CHANGES IN THE MICROARCHITECTURE OF EPIPHYSIS OF LONG BONES AND THE ARTICULAR HYALINE CARTILAGE IN THE COURSE OF EXPERIMENTALLY INDUCED OSTEOPOROSIS IN SHEEP

Piątek A., Kiełbowicz Z.

Katedra i Klinika Chirurgii, Medycyna Weterynaryjna, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Keywords: sheep, osteoporosis, glucocorticoids

Objectives. Osteoporosis is a metabolic bone disease, which belongs to the most serious and most valuable in the treatment of health problems in the world. 25-30% of older people with hip fracture die within a year of fracture as a result of complications. In developed countries, one in four women over age 65 have severe osteoporosis requiring intensive treatment. In Poland, 3-5 million people living with increased risk of fractures due to bone decalcification.

Osteoporosis is a patchy disease, which essence is the progressive loss of bone mass and skeletal microarchitecture disorganization, which can result in broken bones.

Aim. The aim of the study is to understand the structure of osteoporotic epiphyseal and articular surfaces, selecting the most effective methods of diagnosing disease, monitoring of progressive osteoporotic changes based on markers of bone turnover and changes in histological and ultrastructural bone.

Materials and methods. Due to the fact that osteoporosis not occur naturally in animals, in sheep it had to be induced.

The study was conducted on 35 merino sheep, which were divided into three study groups. The first group consisted of 25 sheep, in which osteoporosis is caused by a diet low in protein and minerals, limited movement, limited access to sunlight, ovariectomy and administration with glucocorticoids. The second group consisted of five sheep (positive control group), which used a diet low in protein and minerals, limited movement, limited access to sunlight, ovariectomy. A third group of five sheep (negative control group) was a control group. Before the test, and at the end of the experiment, all animals were weighed, blood was collected for morphological, biochemical, hormonal and markers of bone turnover tests. For QCT and histology test the bone sample were taken from the left the iliac crest (the beginning of the experiment) and right (end of the experiment). In the first group corticosteroids were administered four times every 20 days at 150 mg / sheep. Administration began one month after ovariectomy. Euthanasia was performed after a month of time after the end of the therapy. From animals bones from thoracic and pelvic limbs with their articular surfaces and pelvis bone were collected for strength tests. In addition, exploratory arthroscopy of healthy sheep knee and knee of sheep with osteoporosis were performered.

Results. Results and Discussion. Preliminary results demonstrated that sheep in the first group got osteoporosis at 30%. QCT analysis of bone biopsies showed bone loss and changes in the microarchitecture.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 132-133

P32

FEATURES ULTRASTRUCTURE OF REGENERATE FORMED WHEN IMPLANTATION IN THE TIBIA MATERIAL OK-015, SATURATED WITH SELENIUM

Luzin V.¹, Bakhilov K.¹, Morozov V.¹, Stry V.²

¹SE Lugansk State Medical University

²Vinnitsa National Medical University

Keywords: ultrastructure, regenerate, OK-015, selenium

Objectives. The bone healing is the continuous process, determined by the plural exo- and endogenous factors. Bone injures may distort as well as stimulate the longitudinal bone growth. The trauma of the bone shaft demands the proper fixation and adequate nutrients and osteotrophic supply.

Aim. Aim is to study the dynamics of the ultrastructure of regenerate, formed by implanting in the tibias of material OK-015, saturated with selenium.

Materials and methods. The experiment was conducted on 252 white male mature rats with an initial weight of 135-145 g, divided into 6 groups: 1^st group – intact animals, 2^nd group – rats, which were applied through a defect in the tibia with a diameter of 2.2 mm. In 3^rd group were implanted into the defect material OK-015 without additives. In groups 4-6 defect was filled with blocks of OK-015 saturated with selenium at concentrations respectively 0.15%, 0.30% and 0.50%. Periods of observation were 7, 15, 30, 60, 90 and 180 days. After the experiment the animals were decapitated under ether anesthesia and the tibia isolated. A fragment corresponding to the location of implantation was separated, triturated in an agate mortar and examined by X-ray analysis on apparatus DRON-2 with goniometric attachment GUR-5 (coefficient of microtexture and crystallite sizes were calculated).

Results. The crystallite sizes of the regenerate in the presence of ion selenium in implant at 7 days of observation were more parameters of 3^rd group: by 8.95% in 4^th group, by 18.03% in 5^th group and 14.87% in 6^th group. The crystallite size were smaller than the 3^rd group: by 9.55% in 4^th group, by 13.59% in 5^th group and 19.17% in 6^th group on 15 day of observation. These changes support the view to accelerate the rate bioresorption of implant in the presence of selenium in it, the most effective is the concentration of selenium in the implant 0.30% and 0.50%.

In the presence of selenium in the implant the coefficient of microtexture changed as follows: its value was more than in the 3^rd group on 7, 30 and 60 days, respectively, in 4^th group by 11.18%, 7.16% and 7.79%, in 5^th group – by 11.40%, 8.77% and 11.36%, and in the 6^th group – by 11.86%, 14.62% and 11.36%.

Conclusions. The obtained data indicate that the presence of selenium in the implant increases the degree of order of the crystal lattice of tibia regenerate and thus confirms the assumption that the experimental conditions are accelerated processes of biodegradation of the implanted material OK-015.

P32

CECHY ULTRASTRUKTURY REGENERATU POWSTAJĄCE PODCZAS IMPLANTACJI W KOŚCI PISZCZELOWEJ MATERIAŁU OK-015 NASYCONEGO SELENEM

Luzin V.¹, Bakhilov K.¹, Morozov V.¹, Stry V.²

¹SE Lugansk State Medical University

²Vinnitsa National Medical University

Słowa kluczowe: ultrastruktura, regeneracja, OK-015, selen

Wstęp. Wzrost kości jest procesem ciągłym, determinowanym przez mnogie czynniki egzo- i endogenne. Urazy kości mogą zarówno wypaczać, jak i stymulować wzrost kości na długość. Uraz trzonu kości wymaga właściwej fiksacji, odpowiednich składników odżywczych oraz ukrwienia.

Cel. Celem było zbadanie dynamiki ultrastruktury regeneratu tworzonego poprzez wszczepienie w kości piszczelowe materiału OK-015 wysyconego selenem.

Materiał i metody. Doświadczenie prowadzono na 252 dojrzałych białych samcach szczurów o początkowej wadze 135-145 g, podzielonych na 6 grup: 1 grupa – zwierzęta nienaruszone, grupa 2 – szczury, którym uszkodzono kość piszczelową na przekroju 2,2 mm. W grupie 3 wszczepiono w ubytek kości materiał OK-015 bez dodatków. Grupy 4-6 – ubytki kości wypełniono blokami OK-015 wysyconymi selenem w stężeniu odpowiednio 0,15%, 0,30% i 0,50%. Okresami obserwacji były 7, 15, 30, 60, 90 i 180 dni. Po zakończeniu eksperymentu zwierzęta uśmiercono w znieczuleniu eterem i wyizolowano kości piszczelowe. Fragment odpowiadający miejscu implantacji oddzielono, rozdrobniono w moździerzu agatowym i zbadano metodą rentgenowskiej analizy w aparacie DRON-2 z goniometrycznymi mocowaniami GUR-5 (obliczono współczynnik mikrostruktury i wielkości krystalitów).

Wyniki. Rozmiary krystalitów regeneratu w obecności jonów selenu w implancie po 7 dniach obserwacji były większe od parametrów 3. grupy: o 8,95% w 4. grupie, o 18,03% w 5. grupie i 14,87% w 6. grupie. Wielkości krystalitów były mniejsze od tych w 3-ej grupie: o 9,55% w 4. grupie, o 13,59% w 5. grupie i 19,17% w 6. grupie w 15-tym dniu obserwacji. Zmiany te potwierdzają pogląd, że aby przyspieszyć tempo bioresorpcji implantu w obecności selenu w nim, najbardziej skuteczne jest stężenie selenu w implancie 0,30% i 0,50%. W obecności selenu w implancie współczynnik mikrostruktury wykazywał następujące zmiany: jego wartość była większa niż w 3. grupie w 7., 30. i 60. dniu, odpowiednio w 4. grupie – o 11,18%, 7,16% i 7,79%, w 5. grupie – o 11,40%, 8,77% i 11,36%, a w 6. grupie – o 11,86%, 14,62% i 11,36%.

Wnioski. Uzyskane dane wskazują, że obecność selenu w implancie zwiększa stopień uporządkowania sieci krystalicznej regeneratu kości piszczelowej, potwierdzając zatem założenia, że warunki doświadczalne przyspieszają procesy biodegradacji implantowanego materiału OK-015.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 134-135

P33

AKTYWACJA RECEPTORÓW β2-ADRENERGICZNYCH PRZEZ FENOTEROL ZAPOBIEGA ZABURZENIOM PRZEBUDOWY KOŚCI U SZCZURÓW Z NIEDOBOREM ANDROGENÓW WYWOŁANYM ORCHIDEKTOMIĄ

Cegieła U., Śliwiński L., Pytlik M., Dolatowska N., Guzdek N., Tyburcy D., Wypych A.

Katedra i Zakład Farmakologii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Słowa kluczowe: fenoterol, receptory β2-adrenergiczne, kości, orchidektomia, szczury

Wstęp. Układ współczulny odgrywa istotną rolę w regulacji przebudowy kości, w szczególności za pośrednictwem receptorów β2-adrenergicznych (β2-AR). Aktywacja β2-AR hamuje kościotworzenie i zwiększa resorpcję kości. Ponieważ β2-AR biorą udział w regulacji resorpcji kości w okresie starzenia się organizmu, ich wpływ na przebudowę kości może być zależny od poziomu androgenów.

Cel. Celem pracy było zbadanie wpływu fenoterolu, selektywnego agonisty β2-AR, na przebudowę kości u szczurów z normalnym poziomem i niedoborem androgenów indukowanym orchidektomią.

Materiał i metody. Trzymiesięczne szczury szczepu Wistar były orchidektomizowane (ORX) lub operowane pozornie w znieczuleniu ogólnym ketaminą i ksylazyną, a po 7 dniach zostały podzielone na cztery grupy (n=10): szczury kontrolne operowane pozornie, szczury operowane pozornie otrzymujące fenoterol, szczury kontrolne orchidektomizowane, szczury orchidektomizowane otrzymujace fenoterol. Bromowodorek fenoterolu (5 mg/kg po) był podawany raz dziennie przez 7 tygodni. Masa kości i minerału, parametry histomorfometryczne w kości zbitej i gąbczastej, właściwości mechaniczne przynasady kości piszczelowej oraz trzonu i szyjki kości udowej były oceniane po 8 tygodniach od wykonania operacji ORX lub Sham.

Wyniki. Niedobór androgenów wywołany orchidektomią nasilał resorpcję kości gąbczastej, powodując istotne zmniejszenie szerokości beleczek kostnych w nasadzie i przynasadzie kości udowej oraz wpływał na kość zbitą, powodując istotne zmniejszenie przyrostu trzonu kości piszczelowej od okostnej i jamy szpikowej oraz wzrost stosunku pola powierzchni jamy szpikowej do całego trzonu kości piszczelowej. Efektem wzrostu resorpcji kości było istotne zmniejszenie masy minerału oraz osłabienie właściwości mechanicznych kości, przy czym istotne tylko przynasady kości piszczelowej.

Wpływ fenoterolu na przebudowę kości był zależny od poziomu androgenów. Fenoterol stosowany u szczurów orchidektomizowanych przeciwdziałał zmianom wywołanym niedoborem androgenów w kości gąbczastej zapobiegając pogorszeniu właściwości mechanicznych przynasady kości piszczelowej. Osłabiał także wpływ niedoboru androgenów na kość zbitą. Natomiast stosowany u szczurów z normalnym poziomem androgenów pogarszał parametry histomorfometryczne w kości gąbczastej i zbitej, ale nie powodował istotnych zaburzeń właściwości mechanicznych kości.

Wnioski. Aktywacja β2-AR przez fenoterol zapobiegała zaburzeniom przebudowy kości wywołanym niedoborem androgenów u szczurów.

P33

ACTIVATION OF β2-ADRENERGIC RECEPTORS BY FENOTEROL PREVENTS BONE REMODELING DISORDERS IN RATS WITH ANDROGEN DEFICIENCY INDUCED BY ORCHIDECTOMY

Cegieła U., Śliwiński L., Pytlik M., Dolatowska N., Guzdek N., Tyburcy D., Wypych A.

Katedra i Zakład Farmakologii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Keywords: fenoterol, β2-adrenergic receptors, bones, orchidectomy, rats

Objectives. Sympathetic nervous system plays an important role in the regulation of bone remodeling, acting especially through β2-adrenergic receptors (β2-AR). Activation of β2-AR inhibits bone formation and increases bone resorption. Since β2-AR are engaged in the regulation of bone resorption during ageing, their effect on bone remodeling may depend on the androgen level.

Aim. The aim of the present study was to investigate the effect of fenoterol, a selective β2-AR agonist, on bone remodeling in rats with the normal androgen levels and with androgen deficiency induced by orchidectomy.

Materials and methods. Three-month-old Wistar rats were orchidectomized (ORX) or sham-operated under ketamine-xylazine anesthesia, and, after 7 days, divided into 4 gropus (n=10): sham-operated control rats, sham-operated rats receiving fenoterol, orchidectomized control rats, orchidectomized rats receiving fenoterol. Fenoterol hydrobromide (5 mg/kg after) was administered once daily, for 7 weeks. Bone mass and mineral mass, histomorphometric parameters of compact and cancellous bone, and mechanical properties of the tibial metaphysis and femoral diaphysis and neck were determined after 8 weeks of ORX or sham operation.

Results. Androgen deficiency induced by orchidectomy increased resorption in cancellous bone, causing significant decreases in the width of trabeculae in the femoral epiphysis and metaphysis, and affected compact bone, causing significant decreases in periosteal and endosteal transverse growth, and increases in the bone marrow cavity/diaphysis transverse cross-section ratio in the tibia. The intensification of bone resorption caused significant decreases in bone mineral mass, and weakening of bone mechanical properties, significant only in the tibial metaphysis.

The effect of fenoterol on bone remodeling depended on the androgen status. In orchidectomized rats, fenoterol counteracted the changes induced by androgen deficiency in cancellous bone, preventing the worsening of mechanical properties in the tibial metaphysis. It also weakened the effect of androgen deficiency on compact bone. In rats with normal androgen levels, fenoterol worsened histomorphometric parameters of cancellous and compact bone, but did not induce significant disorders of bone mechanical properties.

Conclusions. Activation of β2-adrenergic receptors by fenoterol prevented bone remodeling disorders induced by androgen deficiency in rats.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 135-136

P34

WPŁYW NARYNGENINY NA WŁASNOŚCI MECHANICZNE KOŚCI U OWARIEKTOMIZOWANYCH SZCZURÓW

Kaczmarczyk-Sedlak I., Zych M., Wojnar W., Ozimina-Kamińska E., Bońka A., Trela M.

Katedra Farmakognozji i Fitochemii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Poniatowskiego 15, 40-055 Katowice

Słowa kluczowe: naryngenina, kości, osteoporoza, owariektomizowane szczury

Wstęp. Naryngenina to polifenolowy związek należący do grupy flawanonów. Substancja ta została zidentyfikowana w wielu gatunkach roślin, takich jak wierzba purpurowa, czy kocanki piaskowe, jednak najbogatszym jej źródłem są owoce cytrusowe. Naryngenina, jako związek polifenolowy ma właściwości antyoksydacyjne, jak również wykazuje działanie przeciwzapalne, przeciwnowotworowe, promieniochronne oraz wiele innych. Wykazano, że naryngenina wpływa na metabolizm wielu leków poprzez hamowanie aktywności cytochromu P-450 (izoformy CYP3A4). Dzięki podobieństwu strukturalnemu do 17β-estradiolu naryngenina należy do grupy fitoestrogenów. Związek ten posiada zdolność wiązania się z receptorami estrogenowymi, zarówno z podtypem α, jak i podtypem β, przy czym większe powinowactwo wykazuje do β. Fitoestrogeny wykazują działanie osteoprotekcyjne, dzięki czemu mogą zapobiegać złamaniom kości, również u kobiet w okresie menopauzalnym, gdy zaburzenia gospodarki hormonalnej mogą prowadzić do osteoporozy. Spośród fitoestrogenów najlepiej przebadaną substancją o działaniu ochronnym na tkankę kostną jest genisteina, jednak niewiele jest doniesień na temat wpływu naryngeniny na układ kostny zmieniony osteoporotycznie.

Cel. Celem pracy było zbadanie wpływu naryngeniny na właściwości mechaniczne kości szczurów, u których wywołano osteoporozę w wyniku zabiegu owariektomii.

Materiał i metody. Badania przeprowadzono na 3-miesięcznych samicach szczurów typu Wistar, które podzielono na 3 grupy (n=7): szczury pozornie operowane, szczury owariektomizowane (OVX) i szczury owariektomizowane, którym podawano naryngeninę w dawce 50 mg/kg po. Badaną substancję stosowano przez 4 tygodnie.

W eksperymencie oznaczono zarówno przyrost masy ciała, masę kości piszczelowej, kości udowej, jak i parametry mechaniczne kości. Dla przynasady kości piszczelowej i trzonu kości udowej oceniano maksymalną siłę i siłę powodującą pęknięcie kości, odkształcenie w chwili przyłożenia maksymalnej siły i w chwili pęknięcia oraz energię potrzebną do złamania tych kości. Oznaczenie własności mechanicznych szyjki kości udowej obejmowało wyznaczenie siły, przy której nastąpiło złamanie szyjki kości udowej oraz ugięcie szyjki w chwili jej złamania.

Wyniki. Zabieg obustronnej owariektomii wywołał u szczurów niedobór estrogenów, a co za tym idzie zmiany osteoporotyczne w tkance kostnej. Zaobserwowano zmniejszenie masy kości oraz niekorzystne zmiany w parametrach mechanicznych kości (obniżenie wartości maksymalnej siły, siły powodującej pęknięcie oraz spadek energii potrzebnej do złamania przynasady kości piszczelowej).

Zastosowanie naryngeniny u owariektomizowanych szczurów nie spowodowało znaczących zmian w masie badanych kości, jak również nie wpłynęło istotnie na ich właściwości mechaniczne w porównaniu do grupy kontrolnej OVX. W oznaczeniach parametrów mechanicznych dla przynasady kości piszczelowej, trzonu kości udowej i szyjki kości udowej nie zostały odnotowane zmiany, które świadczyłyby o polepszeniu lub pogorszeniu stanu kości po zastosowaniu naryngeniny u szczurów z niedoborem estrogenów wywołanym owariektomią.

Wnioski. Naryngenina stosowana w dawce 50 mg/kg po u owariektomizowanych szczurów nie przyczyniła się do polepszenia właściwości mechanicznych kości, jednakże zapobiegła dalszemu rozwojowi zmian osteoporotycznych w badanej tkance kostnej.

P34

EFFECT OF NARINGENIN ON BONE MECHANICAL PROPERTIES IN OVARIECTOMIZED RATS

Kaczmarczyk-Sedlak I., Zych M., Wojnar W., Ozimina-Kamińska E., Bońka A., Trela M.

Katedra Farmakognozji i Fitochemii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Poniatowskiego 15, 40-055 Katowice

Keywords: naringenin, bones, osteoporosis, ovariectomized rats
 

Objectives. Naringenin is a poliphenolic substance which belongs to flavanone compounds. It can be found in many plants, such as purple willow or dwarf everlast, but the greatest source of naringenin are citrus fruits. As a polyphenolic substance, naringenin shows antioxidative activity, anti-inflammatory, anticancer, antiradiation and many other properties. There are also reports that naringenin affects drugs metabolisms by inhibition of cytochrome P-450 (the CYP3A4 isoform). Due to its structural similarity to 17β-estradiol it belongs to phytoestrogens. Naringenin interacts with estrogen receptors ERα and ERβ, but its affinity to ERβ is higher than to ERα. Phytoestrogens exhibit osteoprotective activity, thus they can prevent bone fractures. They are very useful treatment in menopausal women, when level of endogenous estrogens decrease and osteoporosis may occur. Among all known phytoestrogens, genistein is the best studied substance with osteoprotective properties, however publications about effects of naringenin on bone tissue are still scarce.

Aim. The aim of presented study was to investigate the effect of naringenin on mechanical properties of bones in rats with ovariectomy-induced osteoporosis.

Materials and methods. The experiment was conducted on 3-month-old female Wistar rats, which were divided into 3 groups (n=7): sham-operated rats, ovariectomized rats and ovariectomized rats treated with naringenin at a dose of 50 mg/kg po. The examined substance was administered for 4 weeks.

In the study the body mass gain, mass of tibia and femur, as well as mechanical properties of bones were tested. In tibial metaphysis and femoral diaphysis the maximum load, fracture load, displacements for maximum and fracture loads, as well as energy for fracture load were evaluated. In femoral neck, the maximum load and energy for fracture load were determined.

Results. Ovariectomy induced estrogen deficiency in rats and, in consequence, osteoporotic changes in bone tissue. The mass of analyzed bone decreased and disadvantageous changes in mechanical properties were observed (decrease of maximum and fracture loads, as well as decrease of energy for fracture load in tibial metaphysis).

Administration of naringenin to ovariectomized rats did not cause significant changes neither in mass of analyzed bones, nor in their mechanical properties, when compared to ovariectomized rats. There were no changes in mechanical properties of tibial metaphysis, femoral diaphysis or femoral neck, which could indicate, that naringenin shows beneficial or harmful effects on osteoporotically altered bone tissue.

Conclusions. Naringenin at a dose of 50 mg/kg po did not improved mechanical properties of bones in ovariectomized rats, however it prevented further osteoporotic changes in analyzed bone tissue.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 136-137

P35

GROWTH PECULARITIES OF THE BONES AFTER IMPLANTATION BIOGENIC HYDROXYAPATITE OF DIFFERENT COMPOSITION

Luzin V., Grek O., Korotun V., Astrakhantsev D.

SE Lugansk State Medical University

Keywords: rat, bones, defect, OK-015, zinc, growth

Objectives. The bone growth is the continuous process, determined by the plural exo- and endogenous factors. Bone injures may distort as well as stimulate the longitudinal bone growth. The trauma of the bone shaft demands the proper fixation and adequate nutrients and osteotrophic supply.

Aim. The aim of this study was to establish the rate of the bone growth of the rats tibia, implanted with the biogenic hydroxyapatite OK-015, saturated with the zinc.

Materials and methods. 252 white male laboratory rats with the started body mass 135-145 g were subdivided into the 6 experimental groups: 1. – intact rats, 2. – rats with the artificial drill defect in the tibial mid-shaft (2.2 mm in diameter); 3. – rats with the defect, filled by the OK-015 filler; 4-6 groups- defect, filled by the OK-015 filler, saturated with the zinc in corresponding concentrations 0.20%, 0.50% and 1.00%.

At the end of the experimental terms rats were euthanatized under the ether anesthesia. The tibia, humerus and the hip bones and the third lumbar vertebra were removed and undergone the osteometric program.

Results. The presence of the drill defect markedly delay the longitudinal bone growth, so the length of the tibia was less than in intact rats by the 3.21%, 2.44% and 5.43% all around the experimental terms (30-90 days). At the 30^th day the height of the third lumbar vertebra was less than in control by the 3.05%, but the bone thickness was same with the intact rats.

Implantations of the ОК–015 in tibia also leads to the bone growth retardation, which was much more significant on the early terms and obvious in 2^nd group. After the 60^th day the deviations were not so define, as in the group with the empty drill defect. The less changes were seen in the tibia.

In the case of the presence of the zinc in implants the total longitudinal growth was intensified in all studied bones and exceed the lengthening of the bones in 3^rd group. The rapidity of the bone growth directly correlates with the zinc concentration in implants. In 4^th group the temps of the bone growth was equal to the 3^rd group, in 5^th and 6^th groups growth was more rapid than in 3^rd group with the greater amplitude in 5^th group.

Conclusions. Application of the implants OK-15, saturated with the zinc in different concentrations, optimize the reparation after the dyaphyseal trauma and promote the bone growth. The best results are seen in the zinc concentrations by the 0.50%.

P35

OSOBLIWOŚCI WZROSTU KOŚCI PO WSZCZEPIENIU BIOGENNEGO HYDROKSYAPATYTU O RÓŻNYM SKŁADZIE

Luzin V., Grek O., Korotun V., Astrakhantsev D.

SE Lugansk State Medical University

Słowa kluczowe: szczur, kości, wady, OK-015, cynk, wzrost

Wstęp. Zrost kości jest procesem ciągłym, determinowanym przez mnogie czynniki egzo- i endogenne. Urazy kości mogą zarówno wypaczać, jak i stymulować wzrost kości na długość. Uraz trzonu kości wymaga właściwej fiksacji, odpowiednich składników odżywczych oraz ukrwienia.

Cel. Celem badania było ustalenie tempa wzrostu kości piszczelowej szczura z wszczepionym biogennych hydroksyapatytem OK-015 nasyconym cynkiem.

Materiał i metody. 252 białe samce szczurów laboratoryjnych o początkowej wadze ciała 135-145 g zostały podzielona na 6 grup doświadczalnych: 1. Szczury nietknięte, 2. Szczury którym uszkodzono kość piszczelową na przekroju (2,2 mm średnicy); 3. Szczury, którym wszczepiono w ubytek kości materiał OK-015 bez dodatków; grupy 4-6 – ubytki wypełnione przez OK-015, nasycone cynkiem w stężeniach 0,20%, 0,50% i 1,00%. Po zakończeniu eksperymentu zwierzęta uśmiercono w znieczuleniu eterem. Kości piszczelowe, ramienne i udowe oraz trzeci kręg lędźwiowy zostały usunięte i poddane analizie osteometrycznej.

Wyniki. Obecność defektu wywołanego wierceniem znacznie opóźnia wzdłużny zrost kości, tak że długość kości piszczelowej była mniejsza niż u nietkniętych szczurów o 3,21%, 2,44% i 5,43% w całych warunkach eksperymentalnych (30-90 dni). W 30. dniu zrost trzeciego kręgu lędźwiowego był mniejszy niż w grupie kontrolnej o 3,05%, ale grubość kości była taka sama jak w nienaruszonej grupie szczurów.

Implantacje ОК-015 do kości piszczelowej prowadziły do opóźnienia zrostu kości, który był o wiele bardziej znaczący na wczesnym etapie i oczywisty w 2. grupie. Po 60. dniach odchylenia nie były tak wyraźne, jak w grupie z samym uszkodzeniem kości. Najmniej zmian obserwowano w kości piszczelowej.

W przypadku obecności cynku w implantach całkowity wzdłużny wzrost był zintensyfikowany we wszystkich badanych kościach i przekraczał wydłużanie kości w grupie 3. Szybkość zrostu kości wiąże się bezpośrednio ze stężeniem cynku w implantach. W grupie 4. tempo zrostu kości było równe temu w 3. grupie, w 5. i 6. grupie zrost był szybszy niż w grupie 3, z większą amplitudą w 5. grupie.

Wnioski. Zastosowanie implantów OK-15 wysyconych cynkiem w różnych stężeniach, optymalizowało naprawę po uszkodzeniu trzonu kości i sprzyjało zrostowi kości. Najlepsze wyniki osiąga się w stężeniach cynku wynoszących 0,50%.

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 137-138

P36

STUDY OF CALCANEONAVICULAR JOINT

Voloshin V.

Lugansk State Medical University, Human Anatomy Department, Ukraine

Keywords: calcaneonavicular joint, radiography, variations

Objectives. Calcaneonavicular joint is defined as abnormal coalescence of the calcaneus with the tarsal navicular bone. The normal morphologic relationship of the calcaneus with the navicular bone can be described as a slender gap between the two articulated bone structures. The scientific literature about calcaneonavicular morphology has been based primarily on retrospective findings of association between radiographically or surgically proved calcaneonavicular coalition in particular patients and a previously defined clinical syndrome in those patients. The purpose of the present study was to determine radiographically demonstrated variations in calcaneonavicular morphology.

Aim. Variations in calcaneonavicular morphology depicted on the medial oblique view were classified into four groups according to morphologic type, and the prevalence of each type was calculated. We compared the prevalence of each type in male and in female cadavers.

Materials and methods. One-way analyses of variance were used to compare mean ages of patients for each type and mean calcaneonavicular gaps for each type.

Results. 94 from 105 variations (89.52%) were characterized by a wide calcaneonavicular gap and smooth, rounded, and well-defined calcaneal and navicular cortices (first morphological type). Joint produced by synchondrosis (second morphological type) (6.74%) were characterized by a narrow calcaneonavicular gap, flattening and widening of the calcaneus where it approaches the navicular, and smooth, regular, and well-defined cortical surfaces. Joint produced by syndesmosis (third morphological type) (3.74%) were characterized by a narrow calcaneonavicular gap, flattening and widening of the calcaneus where it approaches the navicular, and rough, irregular, and poorly defined calcaneal and navicular cortices. There were no cadavers with type 4 morphology (synostosis). The combined prevalence of types 2 and 3 was 10.48%.

The numbers of male and female cadavers with all morphologycal types were approximately equal (p=0.876), and there was no statistically significant correlation between any of these three morphologic types and age (p=0.334). The calcaneonavicular gap was significantly narrower in types 2 and 3 than in type 1 (p=0.01), which was characterized as the normal morphology.

Conclusions. Most joints that we studied were characterized by a wide calcaneonavicular gap and smooth, rounded, and well-defined calcaneal and navicular cortices.

P36

PROBLEMATYKA STAWU PIĘTOWO-ŁÓDKOWATEGO

Voloshin V.

Lugansk State Medical University, Human Anatomy Department, Ukraine

Słowa kluczowe: staw piętowo-łódkowaty, radiografia, odchylenia

V Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XVII Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 20-21.09.2013

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2013, vol 15 (Suppl. 2).str 138-139

P37
OCENA ZMIAN SPRAWNOŚCI UKŁADU MIĘŚNIOWEGO U DZIECI LECZONYCH HORMONEM WZROSTU ZA POMOCĄ PLATFORMY DIAGNOSTYCZNEJ LEONARDO

Płudowski P., Jaworski M., Ginalska-Malinowska M., Janas R.

Zakład Biochemii, Radioimmunologii i Medycyny Doświadczalnej

Instytut „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka”, Warszawa

Słowa kluczowe: hormon wzrostu, somatotropinowa niedoczynność przysadki, zespół Turnera, dzieci, sprawność układu mięśniowego, mechanografia

Wstęp. Terapia hormonem wzrostu jest skuteczna w niskorosłości związanej z somatotropinową niedoczynnością przysadki i zespołem Turnera. Zwiększa szybkość wzrastania i zwiększa rozmiary ciała. Pozostaje jednak kwestią otwartą, czy zwiększeniu rozmiarów ciała towarzyszy adekwatny wzrost sprawności układu mięśniowego.

Cel. Celem pracy była ocena zmian sprawności układu mięśniowego u dzieci z somatotropinową niedoczynnością przysadki i zespołem Turnera w czasie leczenia hormonem wzrostu.

Materiał i metody. W badaniu uczestniczyła grupa 33 dzieci w wieku 10,7+/-2,8 roku, w tym 25 z somatotropinową niedoczynnością przysadki (wiek 11,2+/-2,9) i 8 z zespołem Turnera (wiek 9,2+/-2,1). Pacjenci byli kwalifikowani do leczenia hormonem wzrostu na podstawie standardowego postępowania diagnostyczno-leczniczego. Pomiary wykonano przed wdrożeniem terapii hormonem wzrostu oraz po 3 i 6 miesiącach leczenia.

Sprawność układu mięśniowego oceniano na podstawie pojedynczego skoku obunóż. W badaniach zastosowano platformę pomiarową Leonardo z oprogramowaniem w wersji 4.2. Urządzenie mierzy dynamikę sił, jakimi pacjent oddziałuje na podłoże w trakcie skoku. Na podstawie danych pomiarowych oprogramowanie wylicza dwa współczynniki określające sprawność układu mięśniowego odniesione do normy: Z-score Efficiency oraz Z-score Esslinger Fitness Index.

Zmiany parametrów w czasie oceniono testem t-Studenta dla grup powiązanych. Jako kryterium istotności statystycznej przyjęto wartość p<0,05. Zastosowano oprogramowanie Statistica 10 PL.

Wyniki. W momencie rozpoczęcia leczenia średnie (+/-SD) wartości Z-score u dzieci z somatotropinową niedoczynnością przysadki wynosiły -0,99+/-1,62 dla Efficiency i -1,88+/-1,42 dla Esslinger Fitness Index oraz -2,87+/-1,14 dla Efficiency i -1,52+/-0,65 dla Esslinger Fitness Index u dziewcząt z zespołem Turnera.

U dzieci z somatotropinową niedoczynnością przysadki w czasie 6 miesięcy terapii hormonem wzrostu stwierdzono brak statystycznie istotnych zmian Z-score Efficiency (średnia zmiana między punktem 0 a 6 mies.=0,04, n.s.), zaobserwowano natomiast przyrost wartości Z-score Esslinger Fitness Index (średnia zmiana=0,40; p<0,05).

U dziewcząt z zespołem Turnera w czasie 6 miesięcy terapii hormonem wzrostu zaobserwowano statystycznie znamienny przyrost Z-score Efficiency (średnia zmiana=0,69, p<0,05), przyrost Z-score Esslinger Fitness Index był niewiele mniejszy (średnia zmiana=0,56, p=0,058), ale nie osiągnął progu istotności statystycznej, prawdopodobnie ze względu na małą liczebność grupy (n=8).

Wnioski. Można stwierdzić, że po rozpoczęciu terapii hormonem wzrostu u dzieci z somatotropinową niedoczynnością przysadki Efficiency wzrasta tak samo szybko jak u rówieśników, natomiast Esslinger Fitness Index przyrasta u tych dzieci szybciej niż w grupie równowiekowej.

Natomiast u dziewcząt z zespołem Turnera po rozpoczęciu leczenia hormonem wzrostu zarówno Efficiency jak i Esslinger Fitness Index przyrastają szybciej niż u rówieśników.

Może to sugerować, że pod wpływem terapii hormonem wzrostu u dzieci z somatotropinową niedoczynnością przysadki i zespołem Turnera dochodzi do wyrównawczego wzrostu sprawności układu mięśniowego.

P37

PHYSICAL FITNESS IN CHILDREN TREATED WITH GROWTH HORMONE BY JUMPING MECHANOGRAPHY – LEONARDO

Płudowski P., Jaworski M., Ginalska-Malinowska M., Janas R.

Department of Biochemistry, Radioimmunology and Experimental Medicine

The Children’s Memorial Health Institute, Warsaw, Poland

Keywords: growth hormone, growth hormone deficiency, Turner syndrome, children, physical fitness, mechanography

Objectives. Growth hormone therapy is efficient in growth retardation caused by Turner syndrome (TS) and growth hormone deficiency (GHD). Administration of growth hormone increases growth velocity and body size. However it is unknown if increasing of body size is accompanied by adequate increasing in muscle function.

Aim. The aim of this study was evaluation of changes in physical fitness in children with GHD and TS after start of growth hormone therapy.

Material and methods. The study group comprised of 33 children aged 10.7+/-2.8 yrs, including 25 with GHD (11.2+/-2.9 yrs) and 8 with TS (9.2+/-2.1 yrs). Measurement were done before start of growth hormone therapy and after 3 and 6 months of therapy.

Physical fitness was evaluated basing on single two leg jump. Leonardo GRFP (Novotec Medical GmbH, Germany) was used with software version 4.2. Leonardo measures dynamics of ground reaction forces and calculates two parameters: Z-score of Efficiency and Z-score of Esslinger Fitness Index, basing on reference data.

Statistical analysis was done with using Statistica 10 PL software. Paired t test was used, p level below 0.05 was considered as significant.

Results. Before start of the treatment, mean (SD) in children with GHD was -0.99 (1.62) for Efficiency Z-score and -1.88 (1.42) for Esslinger Fitness Index Z-score; and -2.87 (1.14) and -1.52 (0.65) in girls with TS, respectively.

In children with GHD, mean change after 6 months of therapy was 0.04 (n.s.) for Efficiency Z-score and 0.40 (p<0.05) for Esslinger Fitness Index Z-score. In girls with TS mean changes were 0.69 (p<0.05) and 0.56 (p=0.058), respectively. Mean change for Esslinger Fitness Index Z-score was relatively high, however did not reach significance level due to small number of patients (n=8).

Conclusions. In children with GHD after start of growth hormone therapy Efficiency increases as fast as in reference data. On the contrary, Esslinger Fitness Index increases faster than in reference data. In girls with TS both, Efficiency and Esslinger Fitness Index, increase faster than in reference data.

It may suggest, that owing to growth hormone therapy, attain to catch up of physical fitness.