Патогенетичне обґрунтування ролі глікозаміногліканів у діагностиці та лікуванні остеоартрозу в собак - Автореферат

Для досягнення мети необхідно було вирішити наступні завдання: вивчити в експерименті на білих щурах структурні і метаболічні показники перебігу посттравматичного запального процесу в кістково-хрящовому дефекті колінного та кульшового суглобів; розробити в експерименті на білих щурах і собаках та обєктивізувати за допомогою біохімічних досліджень метод аутопластики повношарового дефекту суглобової поверхні кульшового суглоба. Наукова новизна роботи полягає в тому, що вперше у ветеринарній хірургії за допомогою клінічних та експериментальних досліджень вивчені важливі патогенетичні ланки перебігу остеоартрозу в собак - роль різних глікозаміногліканів у розвитку запального та деструктивно-дистрофічного процесів у суглобах. На основі визначення сироваткових глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів, глікозаміногліканів та їх фракцій запропоновано комплекс клініко-біохімічних показників для контролю за приживленням та перебудовою аутотрансплантата. глікозаміноглікан остеоартроз собака Були виділені чотири групи тварин: 1) 30 клінічно здорових собак різних порід, віку і статі; 2) собаки ахондродистрофоїдної породи (на прикладі породи німецька вівчарка) без ознак ортопедичної патології (6 особин) та тварини із дисплазією кульшових суглобів (6 особин); 3) собаки хондродистрофоїдних порід без клінічних проявів та з клінічними проявами патології суглобів (13 тварин); 4) собаки різного віку, породи та статі, хворі на спонтанний остеоартроз кульшових суглобів (16 особин).Рання стадія перебігу посттравматичного процесу на моделі повношарового дефекту суглобів білих щурів - остеоартрит - характеризується підвищенням умісту глікопротеїнів - 0,92±0,03 од., у контрольній групі - 0,72±0,07 од. на тлі незміненого рівня фракцій ГАГ (хондроїтинсульфати - 0,388±0,014 г/л; І, ІІ та ІІІ фракції ГАГ - 15,3±0,7 од., 8,5±0,07, 1,8±0,2 од. відповідно). Дистрофія тканин суглоба - остеоартроз - характеризується підвищеним умістом загальних хондроїтинсульфатів (0,444±0,014 г/л) за рахунок хондроїтин-6-сульфату (17,8±0,5 од.). Застосування інєкцій розчину глюкозаміногідрохлориду при посттравматичному остеоартрозі колінного та кульшового суглобів білих щурів у дозі 50 мг/кг маси тіла уповільнює прогресування остеоартрозу, сприяє регенерації кісткової тканини, відновленню форми і функції суглобів на тлі нормалізації активності лужної фосфатази, вмісту глікопротеїнів, загальних хондроїтинсульфатів, другої і третьої фракцій ГАГ. За наявності дисплазії кульшового суглоба вміст сіалових кислот підвищується на 33,0 % (3,24±0,07 ммоль/л), глікопротеїнів - 89,4 (0,89±0,15 од.), хондроїтинсульфатів - 16,1 (0,253±0,016 г/л) та активність лужної фосфатази - на 117,9 % (16,0±3,2 од. Через 1,5 місяці після застосування собакам із спонтанним остео-артрозом кульшових суглобів ГАГ-містких препаратів Терафлекс та Флексартрон спостерігається подовження періоду ремісії та зниження вмісту глікопротеїнів на 36,0 %, хондроїтинсульфатів - 37,1, першої фракції глікозаміногліканів - 35,3, другої - 34,8, третьої - 42,9, активності лужної фосфатази - на 57,0 % (у контрольній групі зниження активності лужної фосфатази становило 42,3 %).

На підставі дослідження динаміки сироваткових вуглеводно-білкових біополімерів (глікопротеїнів, глікозаміногліканів та їх фракційного складу) за експериментального остеоартрозу суглобів у білих щурів та спонтанного остеоартрозу кульшового суглоба в собак встановлені біохімічні критерії стадій цього захворювання для вивчення його патогенезу й оцінки ефективності консервативного лікування із застосуванням ГАГ-містких препаратів. Визначені клініко-біохімічні критерії стану суглобів собак ахондро- і хондродистрофоїдних порід у нормі та за дисплазії кульшового суглоба. Розроблена нова методика хірургічного лікування повношарового дефекту суглобової поверхні кульшового суглоба тварин методом аутопластики проксимальним фрагментом реберної кістки.

Рання стадія перебігу посттравматичного процесу на моделі повношарового дефекту суглобів білих щурів - остеоартрит - характеризується підвищенням умісту глікопротеїнів - 0,92±0,03 од., у контрольній групі - 0,72±0,07 од. на тлі незміненого рівня фракцій ГАГ (хондроїтинсульфати - 0,388±0,014 г/л; І, ІІ та ІІІ фракції ГАГ - 15,3±0,7 од., 8,5±0,07, 1,8±0,2 од. відповідно). Стадія регенерації ушкоджених тканин не супроводжується вірогідними змінами цих показників. Дистрофія тканин суглоба - остеоартроз - характеризується підвищеним умістом загальних хондроїтинсульфатів (0,444±0,014 г/л) за рахунок хондроїтин-6-сульфату (17,8±0,5 од.). Посилення деструктивних змін супроводжується активізацією запальної реакції, що співпадає із збільшенням умісту сироваткових глікопротеїнів (1,06±0,12 од.), всіх фракцій ГАГ і загальних хондроїтинсульфатів (І фракція - 18,5±0,7 од.; ІІ - 11,0±0,6; ІІІ - 2,5±0,1 од.; 0,462±0,022 г/л відповідно).

Застосування інєкцій розчину глюкозаміногідрохлориду при посттравматичному остеоартрозі колінного та кульшового суглобів білих щурів у дозі 50 мг/кг маси тіла уповільнює прогресування остеоартрозу, сприяє регенерації кісткової тканини, відновленню форми і функції суглобів на тлі нормалізації активності лужної фосфатази, вмісту глікопротеїнів, загальних хондроїтинсульфатів, другої і третьої фракцій ГАГ.

У процесі біохімічного дослідження сироватки крові собак породи німецька вівчарка з клінічно встановленою дисплазією кульшових суглобів виявлено, що вміст глікопротеїнів і хондроїтинсульфатів у самиць (0,45±0,01 од. та 0,247±0,044 г/л відповідно) та їх цуценят (0,35±0,04 од. і 0,237±0,010 г/л відповідно) вищий, ніж у здорових тварин (0,27±0,01 од. і 0,076±0,004 г/л, 0,29±0,01 од. і 0,130±0,023 г/л відповідно).

За відсутності клінічних та рентгенологічних ознак дисплазії кульшового суглоба в собак хондродистрофоїдних порід (бульдог, боксер, пекінес, такса та ін.) уміст хондроїтинсульфатів вищий (0,218±0,007 г/л), ніж у собак ахондродистрофоїдних порід (0,171±0,012 г/л). За наявності дисплазії кульшового суглоба вміст сіалових кислот підвищується на 33,0 % (3,24±0,07 ммоль/л), глікопротеїнів - 89,4 (0,89±0,15 од.), хондроїтинсульфатів - 16,1 (0,253±0,016 г/л) та активність лужної фосфатази - на 117,9 % (16,0±3,2 од. Бод.), порівняно з тваринами без клінічних ознак дисплазії (активність лужної фосфатази у тварин контрольної групи - 7,1±0,8 од. Бод.).

Через 1,5 місяці після застосування собакам із спонтанним остео-артрозом кульшових суглобів ГАГ-містких препаратів Терафлекс та Флексартрон спостерігається подовження періоду ремісії та зниження вмісту глікопротеїнів на 36,0 %, хондроїтинсульфатів - 37,1, першої фракції глікозаміногліканів - 35,3, другої - 34,8, третьої - 42,9, активності лужної фосфатази - на 57,0 % (у контрольній групі зниження активності лужної фосфатази становило 42,3 %).

Для лікування повношарового дефекту головки стегнової кістки в собак розроблений новий метод аутопластики шляхом заповнення дефекту кістково-хрящовим аутотрансплантатом з проксимального відділу 9 або 10-го ребер, що не призводить до відторгнення трансплантату; забезпечує відновлення форми і структури, подібних до інтактної головки стегнової кістки; не вимагає допоміжної фіксації у зоні дефекту. Ефективність підтверджена клінічними, гістологічними, рентгенологічними, томографічними та біохімічними дослідженнями.

Практичні рекомендації

1. Під час обстеження собак із патологією кістково-суглобового апарату рекомендується, разом з клінічним оглядом, проводити визначення концентрації сироваткових глікопротеїнів та хондроїтинсульфатів. Вміст глікопротеїнів у клінічно здорових собак - 0,25-0,45 од.; хондроїтинсульфатів - 0,147-0,195 г/л. За наявності гострого запального процесу (остеоартриту) концентрація сироваткових глікопротеїнів зростає до 0,46-0,62 од. на фоні нормального рівня хондроїтинсульфатів. Дистрофічний процес на ранніх стадях відбувається на фоні незначно підвищеного рівня глікопротеїнів (0,43-0,47 од.) і підвищеної концентрації хондроїтинсульфатів (0,199-0,295 г/л). Остеоартроз із клінічними проявами (кульгавістю, болючістю під час пальпації) розвивається на фоні наступних показників: концентрація глікопротеїнів - 0,53-0,85 од., хондроїтинсульфатів - 0,196-0,252 г/л.

2. Собакам хондродистрофоїдних порід (бульдоги, такси, пікінеси) без клінічних ознак остеоартрозу притаманні наступні біохімічні показники: глікопротеїни - 0,41-0,53 од., хондроїтинсульфати - 0,204-0,232 г/л. За клінічних проявів остеоартрозу в собак цих порід (залежно від стадії процесу) рівень глікопротеїнів підвищується до 0,59-1,19 од., а хондроїтинсульфатів - до 0,221-0,285 г/л.

3. У процесі лікування остеоартрозу в собак рекомендується застосування протиартрозних хондромодулювальних препаратів, що містять глюкозаміногідрохлорид і хондроїтинсульфат, на фоні нестероїдних протизапальних препаратів (наприклад, препарат Метакам) за наступною схемою: 1 мл 0,5 %-ного розчину метакаму на 25 кг маси тіла, 5 інєкцій на 1, 2, 3, 5 і 7-у доби підшкірно один раз на добу; перорально - хондропротектори, що містять глюкозаміногідрохлорид і хондроїтинсульфат, - по 1 капсулі 2 рази на добу протягом одного місяця і далі по 1 капсулі на добу протягом 1,5 міс. з рекомендаціями відносно контролю за масою тіла тварин, дієти і фізичних навантажень. Зниження після лікування концентрації глікопротеїнів і хондроїтинсульфатів на 35-38 %, порівняно з початковими показниками, свідчить про ефективність лікувальних заходів.

4. За відсутності позитивного результату консервативного лікування остеоартрозу у собак, зокрема під час ерозійного ушкодження суглобової поверхні, рекомендується проведення операції аутотрансплантації проксимального фрагмента 9 та/або 10-го ребер у зону ушкодження суглобової поверхні. У післяопераційний період, поряд з клінічними спостереженнями, рекомендується проводити визначення вмісту глікопротеїнів і хондроїтинсульфатів у сироватці крові тварин у динаміці впродовж 6 міс.

Відсутність вірогідних змін їх концентрації у післяопераційний період, порівняно з показниками у здорових собак (крім першого тижня після операції), свідчить про поступову перебудову аутотрансплантату, відсутність деструктивних змін у суглобі і супроводжується швидким відновленням його структури та функції.

1. Тимошенко О.П., Леонтьєва Ф.С., Сєгодін О.Б. Рівень вуглеводно-білкових компонентів в сироватці крові тварин як показник стану кістково-хрящової системи // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Зб. наук. праць Харків. зоовет. ін-ту. - Харків, 2001. - Вип. 8 (32), ч. 2. - С. 287-290.

2. Сегодин А.Б. Биохимические констелляции при оценке состояния суставов крупного рогатого скота // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Зб. наук. праць, присвячений 150-річчю від дня заснування Харків. зоовет. ін-ту. - Харків, 2001. - Вип. 9 (33), ч. 2. - С.179-181.

3. Тимошенко О.П., Сегодин А.Б. Биохимические констелляции при артропластике у собак // Наук. вісник Нац. аграр. ун-ту. - К., 2002. - Вип. 55. - С. 261-264.

4. Тимошенко О.П., Сєгодін О.Б., Корольков О.І. Використання проксимального відділу ребра для аутоартропластики повношарових дефектів головки стегнової кістки білих щурів // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. - Харків, 2004. - Вип. 12, ч. 3. - С. 64-67.

5. Сєгодін О.Б., Джабарова Н.О. Біохімічні показники стану кістково-суглобового апарату собак хондродистрофоїдних порід // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. - Харків: РВВ ХДЗВА, 2005. - Вип. 12, ч. 2. - С.346-349.

6. Сєгодін О.Б., Тимошенко О.П. Біохімічні показники у сироватці крові собак з дисплазією кульшових суглобів // Вісник Білоцерків. держ. аграр. ун-ту. - Біла Церква, 2005. - Вип. 31. - С. 96 -103.

7. Сєгодін О.Б. Хондропротекторна дія глюкозаміногідрохлориду в лікуванні пошкоджень суглобового хряща у білих щурів // Вісник Білоцерків. держ. аграр. ун-ту. - Біла Церква, 2005. - Вип. 33. - С. 215 - 223.

8. Глікопротеїни та протеоглікани в діагностиці внутрішніх хвороб тварин / М.І. Карташов, О.П. Тимошенко, О.Б. Сєгодін та ін. // Вісник Білоцерків. держ. аграр. ун-ту. - Біла Церква, 2006. - Вип. 40. - С. 68-75.

9. Сєгодін О.Б. Використання глікозаміногліканів у діагностиці та лікуванні спонтанних остеоартрозів у собак // Наук. вісник Львів. держ. акад. вет. медицини ім. С.З. Гжицького. - Львів, 2006. - Т. 8, № 3 (30). - С. 151-156.

10. Сєгодін О.Б., Тимошенко О.П., Гроздєва Л.В. Біохімічні показники при посттравматичному остеоартрозі колінних суглобів білих щурів // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. - Харків, 2007. - Вип. 14 (39), Т. 2, ч.2. - С.180-183.

11. Сегодин А. Использование биохимических методик определения углеводно-белковых биополимеров в сыворотке крови животных для диагностики заболеваний костно-суставной системы // Методи хімічного аналізу: Матеріали І міжнар. симпозіуму (1-3 жовтня 2002 р.). - Севастополь, 2002. - С. 58-59.

12. Пат. 5599 Україна, МКІ 7 А61В17/56. Спосіб здійснення кістково-хрящової аутопластики дефекту суглобового хряща: Пат. 5599 Україна, МКІ 7 А61В17/56/ О.П. Тимошенко, О.І Корольков, О.Б. Сєгодін (Україна); Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І Ситенка академії медичних наук України, Харківська державна зооветеринарна академія. - №20040705893; Заявл. 16.07.04; Опубл. 15.03.05, бюл. №3. - 8 с.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук за спеціальністю 16.00.05 - ветеринарна хірургія. - Білоцерківський державний аграрний університет, Біла Церква.

У дисертації експериментально і теоретично обґрунтована інформативність та доцільність використання показників стану сполучної тканини (глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів, фракцій глікозаміногліканів та лужної фосфатази) в сироватці крові за діагностики різних, у тому числі ранніх, стадій остеоартрозу в собак. Моделювання посттравматичного остеоартрозу колінних та кульшових суглобів білих щурів за рахунок повношарового пошкодження суглобового хряща оперативним шляхом призводить до порушення структури та метаболізму кісткової й хрящової тканин, що супроводжується різним ступенем зростання концентрацій біохімічних показників стану тканин суглобів тварин у сироватці крові залежно від стадії процесу. Під час внутрішньо-мязового введення цим тваринам глюкозаміногідрохлориду в дозі 50 мг/кг маси тіла уповільнювалося прогресування дистрофічно-деструктивного процесу і спостерігалася репарація кісткової тканини в зоні дефекту, що підтверджувалося даними гістологічних та біохімічних досліджень. У процесі обстеження собак за допомогою вищезгаданих показників встановлені їх нормативні значення, а також доведена їх діагностична цінність у собак ахондро- та хондродистрофоїдних порід. Доведено, що за дисплазії кульшових суглобів та спонтанного остеоартрозу собак порушується співвідношення сироваткових глікозаміногліканів. Показана доцільність використання ГАГ-містких препаратів у комплексному лікуванні остеоартрозів собак під контролем клініко-біохімічних досліджень (визначення вмісту глікопротеїнів, фракцій глікозаміногліканів та активності лужної фосфатази). Запропоновано новий метод аутопластики ушкоджень суглобової поверхні кульшових суглобів білих щурів та собак трансплантатом з проксимального відділу ребра під подальшим контролем клінічних, рентгенологічних, томографічних та біохімічних методів.

Сегодин А.Б. Патогенетическое обоснование роли гликозаминогликанов в диагностике и лечении остеоартроза у собак. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук по специальности 16.00.05 - ветеринарная хирургия. - Белоцерковский государственный аграрный университет, Белая Церковь.

В диссертации экспериментально и теоретически обоснована информативность и целесообразность использования показателей состояния соединительной ткани (гликопротеинов, хондроитинсульфатов, фракций гликозаминогликанов и щелочной фосфатазы) в сыворотке крови при диагностике разных, в том числе ранних стадий остеоартрозов собак.

Ранняя стадия экспериментального посттравматического дистрофически-деструктивного процесса в суставе белых крыс - остеоартрит - через одну неделю после травмы характеризуется повышенным уровнем гликопротеинов на фоне неизмененного уровня всех фракций ГАГ. Стадия регенерации через две недели после повреждения сустава не сопровождается существенными отклонениями уровня сывороточных гликопротеинов, хондроитинсульфатов и фракций ГАГ от показателей интактной группы животных. Через четыре недели дистрофия и деструкция тканей сустава - остеоартроз - характеризуется повышенным содержанием общих хондроитинсульфатов за счет хондроитин-6-сульфата. Через 1,5 мес. наблюдается усиление воспалительного процесса, о чем свидетельствует увеличение содержания гликопротеинов, всех фракций ГАГ и общих хондроитинсульфатов в сыворотке крови. Применение внутримышечных инъекций раствора глюкозамингидрохлорида при посттравматическом остеоартрозе коленного сустава белых крыс в дозе 50 мг/кг массы тела на протяжении 1,5 мес. замедляло прогрессирование остеоартроза и способствовало репарации костной ткани. При посттравматическом остеоартрозе тазобедренного сустава применение глюкозамингидрохлорида на протяжении 3 мес. приводило к восстановлению формы и функции сустава на фоне нормализации уровня биохимических показателей - активности щелочной фосфатазы, содержания гликопротеинов, общих хондроитинсульфатов, второй и третьей фракции ГАГ. При биохимическом исследовании сыворотки крови собак ахондродистрофоидной породы немецкая овчарка с клинически установленной дисплазией тазобедренных суставов было выявлено, что у самок и их щенков было выше, чем у здоровых животных той же породы, содержание гликопротеинов и хондроитинсульфатов. При биохимическом исследовании сыворотки крови собак хондродистрофоидных пород (бульдог, боксер, пекинес, такса и др.) было установлено, что при отсутствии клинических и рентгенологических признаков дисплазии тазобедренного сустава содержание хондроитинсульфатов достоверно выше у хондродистрофоидных пород по сравнению с показателями у собак ахондро-дистрофоидных пород. При наличии у собак клинических и рентгенологических признаков дисплазии тазобедренного сустава содержание сиаловых кислот было повышено на 33,0 %, гликопротеинов - 89,4, хондроитинсульфатов - 16,1 и активность щелочной фосфатазы - на 117,9 % по сравнению с животными без клинических признаков дисплазии.

При лечении собак с признаками спонтанного остеоартроза тазобедренных суставов включение в схему лечебных мероприятий ГАГ-содержащих препаратов Терафлекс и Флексартрон приводило к исчезновению хромоты (через 2-7 суток) и болезненности при пальпации, повышению двигательной активности. Позитивный эффект через 2-3 мес. по окончании лечения подтверждался снижением на 36,0 % содержания гликопротеинов, концентрации хондроитинсульфатов - 37,1, первой фракции гликозаминогликанов - 35,3, второй - 34,8, третьей фракции - 42,9, активности щелочной фосфатазы - на 57,0 % (в контрольной группе снижение активности щелочной фосфатазы составило 42,3 %).

Для лечения полнослойного дефекта головки бедренной кости у крыс и собак был разработан новый метод аутопластики путем заполнения дефекта костно-хрящевым аутотрансплантатом из проксимального отдела 9 или 10-го ребер. Метод был верифицирован с помощью клинических, гистологических, рентгенологических, томографических и биохимических исследований в динамике.

Thesis for reception of scientific degree of candidate of veterinary sciences on speciality 16.00.05 - Veterinary Surgery. - Bila Tserkva State Agrarian University, Bila Tserkva, 2007.

The information and expediency of indices state use of connective tissue (glycoproteins, chondroitinum sulphate, glycosaminoglycanum fractions and alkaline phospatase) in blood serum for diagnostics of different, including earlier, stages of osteoarthrosis at dogs have been substantiated experimentally and theoretically in this thesis. Posttraumatic modelling of osteoarthrosis of knee and hip joints in white rats at the expence of complete layer damage of joint cartilage by the operative means causes structural and metabolic dysfunctions of bone and cartilaginous tissue which has different degrees of concentration of biochemical indicis increasing of animal joint tissues state in blood serum depending on the process stage. With intramuscular injection of glycosaminohydrochloridis in 50 mg/kg of live weight to these animals the progressiveness of dystrophic - destructive process became slower and the reparation of bone tissue in the region of defect was observed, this was confirmed by data of histological and biochemical researches. Under the dog examination by means of the aforementioned indices their normative meaning has been determined and their diagnostic value under the dog examination of achondro- and chondrodystrophoideous breeds have been proved scientifically. It has been also proved, that with dysplasia of hip jonts and spontaneous osteoarthrosis in dogs the correlation of serum glycosaminoglycanum is get broken.

Expediency of use of GAG - containing medicine under the combined treatment of osteoarthrosis in dogs under the control of clinic - biochemical analyses (determination of glycoprotein content, glycosaminoglycanum fractions and alkaline phosphatase activity) has been shown. The new method of autoplastic transplantation of articular surface injuries of hip joints in white rats and dogs by transplant from rib proximal part under the subsequent control of clinical, rentgenological, tomographical and biochemical methods has been suggested.

Размещено на .ru