Влияние кальцитонина на процессы заживления костной ткани и хрящеобразования при переломах Влияние кальцитонина на различные виды хрящей

Хрящи играют важную роль в функционировании опорно-двигательной функции организма. Пластинка роста и вторичные центры окостенения являются основными центрами костного роста, и рост кости следует за процессом окостенения хрящевой полости. Процесс хрящеобразования способствует остеогенезу, высвобождая необходимое пространство и секретируя паракриновые вещества. Другим видом хрящей, который также играет важную роль в функционировании опорно-двигательной системы, является суставной хрящ. Этот вид хрящей дает соединениям необходимую эластичность для ослабления вибраций при движении и мышечной активности. И, наконец, важнейшей функцией хрящей является образование костной мозоли. Заживление перелома происходит в результате процесса окостенелости полости хряща, за исключением некоторых случаев (например, стабильная внутренняя фиксация переломов).

Важное значение кальциотропных гормонов в общей функции хрящевой ткани и, в особенности, в процессах заживления при переломах не было глубоко изучено до недавнего времени.

Влияние кальцитонина на кальциноз пластинки роста было продемонстрировано в экспериментах in vitro на первичных культурах хондроцитов пластинок роста курицы. Влияние кальцитонина на пластинки роста также может быть экспериментально изучено у подрастающих мышей, так как метаболическая функция пластинки роста очень значительна во время роста. При использовании мышиной модели растущего скелета 40 мышам мужского пола в возрасте 5 дней ежедневно подкожно вводили 0.2 МЕ кальцитонина лосося, в то время как остальным 40 мышам вводили плацебо. Пластинка роста и метафиз проксимальной большеберцовой кости исследовались гистологически и гистоморфометрически на 7, 14, 21 и 28 дни с начала исследования. Измерялись толщина пластинки роста, клеточное число колонок репродуктивной зоны, вес животного и длина правой большеберцовой кости. Ускорение скелетного роста обнаружилось у животных, которым вводился кальцитонин, что выражалось в увеличении толщины пластинки роста, увеличении клеточного числа растущего хряща и увеличении длины большеберцовой кости (Рис. 1). Данные результаты совпадали с данными других исследователей.

In vitro исследования хондроцитарных культур с использованием низких концентраций кальцитонина (0.5%) в виде щитовидного экстракта показали более чем двукратный рост клеточной пролиферации и значительное увеличение выработки гликозаминогликана. Аналогичные результаты при приеме кальцитонина были обнаружены при образовании компонентов костной матрицы, таких как протеогликены и коллаген II типа.

Действие кальцитонина на костную ткань в области метафиза проявляется в развитии качественной костной массы в области диафиза, при этом кортикальная кость обладает более качественными показателями, чем у животных, не принимавших кальцитонин.

Рис. 1. Изменение длины большеберцовой кости (мм) во время исследования. По сравнению с группой плацебо в группе кальцитонина скелетарный рост увеличен.

Влияние кальцитонина на суставной хрящ

Учитывая положительное влияние кальцитонина на пластинку роста и заживление переломов, логично предположить, что этот гормон оказывает действие и на суставной хрящ, в особенности при остеоартрите. До сих пор обсуждается сравнительная значимость процессов хрящеобразования и костеобразования в момент возникновения остеоартрита и при его прогрессировании.

В экспериментальном исследовании на кроликах, у которых различными методами были созданы нарушения хряща, было показано, что кальцитонин оказывает защитное действие на хрящи, и такое действие превосходит по силе действие противовоспалительных препаратов. Костная ткань, синовиальный и суставной хрящи находятся в состоянии гиперметаболизма, которое развивается в нестабильных соединениях. Усиленные процессы костеобразования, вероятно, оказывают влияние на процессы хрящеобразования. Во время проведения экспериментального исследования на собаках с остеоартритом было отмечено раннее и продолжительное увеличение содержания маркеров резорбции кости в моче и сыворотке. Кальцитонин значительно снижал уровни этих маркеров и степень тяжести проявлений остеоартрита. Чем дольше продолжался прием кальцитонина, тем меньше было областей поражения остеоартритом (Рис. 2). При использовании модели кроликов с экспериментальным остеоартритом, у животных, лечившихся инъекциями кальцитонина, были отмечены четко выраженная регенерация поверхности суставного хряща, увеличение слоев гиалиновой зоны и уменьшение образований остеофитов.

В in vitro культурах хондроцитов бедра и колена пациентов с остеоартритом, кальцитонин снижал коллагенолитическую активность и существенно стимулировал присоединение хондроцитов к фибронектину.

Рис. 2. Изменения молярного соотношения пиридолина (Pyr)/ деоксипиридолина (D-Pyr) в различные промежутки времени после операции иссечения крестообразной связки (ACLT) или SHAM-операции ( Manicourt et al. 1999)