Журнал «Травма» Том 15, №2, 2014

Статья опубликована на с. 16-19

Вступ

Відомо, що в комплексному лікуванні коксартрозу використовують препарати вітаміну D [1]. При цьому відмічають збільшення рівня вільних радикалів, які можуть пошкоджувати хрящ суглоба [9]. За даними власних біохімічних досліджень, коксартроз супроводжується вираженим D-гіповітамінозом, що підтверджується зниженням його активних метаболітів у сироватці крові та доводить доцільність застосування препаратів вітаміну D в його комплексному лікуванні [2]. Проте деякі дані літератури свідчать про недостатньо ефективну профілактичну та лікувальну дію вітаміну D₃ [6].

На нашу думку, причинами неефективного впливу препаратів вітаміну D₃ при коксартрозі можуть бути: систeмний характeр змін при дисплазії сполучної тканини у хворих на коксартроз; зниження біодоступності вітаміну D₃ з віком; можливість передодозування вітаміну D₃; призначення препаратів на фоні підвищенного рівня вільних радікалів у сиворотці крові та міжсуглобової рідини.

Можливо, вирішенню цієї проблеми сприятиме призначення вітаміну D₃ та вітаміну Е, якому притаманний виражений антиоксидантний ефект. На даний час використовують великі дози вітаміну Е [9]. Але відомо, що при застосуванні великих доз вітаміну Е його антиоксидантна активність дорівнює лише 10 % від активності його фізіологічних доз, оскільки за цих умов відмічається спочатку перенапруження, а потім виснаження антиоксидантної системи, спостерігаються крововиливи, інколи ентероколіти, головний біль [1]. Тому важливим моментом є визначення таких доз і строків призначення вітаміну Е, які б не впливали негативно на обмін речовин та стан здоров’я людини.

Мета дослідження — визначити ефективність лікувальної дії різних  доз вітаміну D₃ та Е на хрящ в умовах аліментарного D-гіповітамінозу.

Матеріали й методи

Експериментальні дослідження виконані на базі відділу патоморфології з експериментально-біологічним відділенням ДУ «ІТО НАМНУ» та лабораторії клінічної біохімії НАН України.

Робота проведена на 50 щурах-самцях лінії Віс–тар масою 90 ± 5 г, на яких моделювали аліментарний D-гіповітаміноз. Експерименти на тваринах виконані відповідно до вимог Європейської конвенції захисту хребетних тварин, які використовуються з експериментальною та іншою метою та Закону Украї–ни № 3447-IV від 21.02.2006 р. «Про захист тварин від жорсткого поводження». Тварини всіх серій до початку дослідження знаходились на звичайному харчовому раціоні, утримувались відповідно до Санітарних правил створення, обладнання та утримання експериментально-біологічних клінік (віваріїв) від 06.04.73 р. У період акліматизації (тиждень) і під час експерименту тварини знаходились у віварії при температурі 18–22 °С, вологості 50–60 %, природному світловому режимі «день — ніч» [4]. Підбір тварин та формування експериментальних груп проводили за методом випадкових чисел [3, 7]. Дослідний препарат у вигляді водної суспензії таблетованої маси вводили один раз на добу внутрішньошлунково за допомогою зонда в дозах 200 мг/кг, виходячи з максимальних лікувальних добових доз та загального обміну речовин у експериментальних тварин [5]. Доза препарату, що вводили, становила 0,1 мл.

Поставлено п’ять серій дослідів.

Щури, які знаходились у звичайних умовах віварію та харчування протягом 60 днів, становили першу (конт–рольну) серію — 10 щурів; щурам наступних 4 серій із 31-го дня моделювання продовжили D-гіповітамінозну дієту (друга серія досліду — 10 щурів); тварини, яким на фоні продовження D-гіповітамінозної дієти протягом наступних 30 діб вводили 40 МО вітаміну D₃, становили третю серію (10 щурів), щури, які отримували 40 МО вітаміну D₃ у поєднані з вітаміном Е 0,6 мг, — четверту (10 щурів), п’яту — щурі, які отримували 40 МО вітаміну D₃ у поєднані з вітаміном Е 6 мг/добу (10 тварин).

Після закінчення досліду тварин під ефірним наркозом виводили з експерименту та вирізали стегнову та великогомілкову кістки.

Кістки розтинали на шматочки, які фіксували в 10% розчині формаліну, знежирювали, зневоднювали в спиртах наростаючої міцності й спирт-ефірі та заливали на блоки в целоїдин. Отримували тонкі гістологічні зрізи, які забарвлювали гематоксиліном та еозином, а також пікрофуксином за Ван-Гізоном.

Проводили гістоморфометричні дослідженя. Для цього використовували мікроскоп та окулярну лінійку. Визначали  висоту епіфізарного хряща та  шару первинних перекладок дистального  відділу стегнової та проксимального  великогомілкової кісток.

На фронтальних гістологічних зрізах центрального відділу суглобової поверхні головки стегнової кістки  підраховували кількість хондроцитів, за якою певною мірою визначали проліферативну активність та структурно-функціональний стан суглобового хряща. Для цього  під світловим мікроскопом  фірми ZEISS Axiostar plus з об’єктивом х20 із гістологічних препаратів отримували фотовідбитки, на яких  визначали ділянки суглобового хряща стандартного розміру (60 х 60 мм) кожної тварини усіх серій та підраховували кількість хрящових клітин (рис. 1).

Результати та їх обговорення

Гістоморфологічними, включаючи кількісні методи, дослідженнями встановлено, що при застосуванні зазначених вище вітамінних препаратів у щурів на фоні D-гіповітамінозної дієти відбувалися однотипні за кількістю та якістю відновлювальні процеси структурно-функціональної організації епіфізарного та суглобового хрящів стегнової та великогомілкової  кісток (табл. 1, 2).

Із боку епіфізарного хряща, зональна будова якого зберігалась, відмічали активізацію проліферації та формування колонок хондроцитів, зменшення висоти зони гіпертрофованих хрящових клітин та посилення вростання судин у шар гіпертрофованих хондроцитів, які піддавалися звапнінню (рис. 2).

Таким чином, отримані результати свідчать, що поєднане призначення вітамінів D₃ та Е сприяє відновленню структурно-функціонального стану кісткової тканини та епіфізарного хряща. Більший лікувальний ефект відмічали у тварин, яким призначали на фоні вітаміну D₃ вітамін Е у фізіологічній дозі.

У результаті проведеного підрахунку кількості хондроцитів на стандартну одиницю площі суглобового хряща головки стегнової кістки (табл. 2) установлено, що D-гіповітаміноз протягом двох місяців супроводжувався статистично вірогідним зниженням на 38,70 % кількості хондроцитів суглобового хряща порівняно з групою контрольних тварин (р ≤ 0,01).

У той же час показано, що у тварин третьої групи, які протягом двох місяців, як і  тварини  IV та V груп досліду, продовжували знаходитися на D-гіповітамінозній дієті, але останній місяць отримували вітамін D₃  у дозі 40 МО, установлено статистично вірогідне (р ≤ 0,05) збільшилася кількість хондроцитів до 156,00 +- 1,06 порівняно з тваринами групи, яким корекцію D-гіповітамінозного стану не проводили (120,00 +- 2,02), та не досягала показників контрольних тварин (р ≤ 0,01).

Найбільший позитивний вплив виявлено у тварин четвертої групи, у яких корекцію порушень структурно-функціонального стану суглобового хряща в умовах двохмісячної D-гіповітамінозної дієти проводили шляхом застосування вітаміну D (40 МО) та фізіологічної дози вітаміну Е — 0,6 мг (табл. 2): кількість хондроцитів сягала 191,00 +- 1,01, тобто фактично набувала показників тварин контрольної групи (р > 0,05).

У тварин п’ятої групи, яким корекцію структурно-функціонального стану суглобового хряща проводили  шляхом застосування вітамінів D (40 МО) та Е 6 мг, лікувальний ефект виявляли на рівні показників, які спостерігали у тварин, у яких застосовували тільки вітамін D.

Висновки

1. При аліментарному D-гіповітамінозі в щурів відбувається порушення структури епіфізарного  і суглобового хрящів.

2. Застосування комплексу вітамінів D₃ та Е при D-гіповітамінозі більш ефективно нормалізує структурно-функціональний стан епіфізарного та суглобового хрящів, ніж використання лише вітаміну D₃.

3. Доведений дозозалежний вплив вітаміну Е на корекцію порушень структури епіфізарного та суглобового хряща, що викликані аліментарним D-гіповітамінозом.

4. Вітамін Е в дозі 0,6 мг найбільш ефективно сприяє відновленню структури і функції епіфізарного та суглобового хряща в умовах аліментарного D-гіповітамінозу.

5. Установлена нами можливість корекції структурно-функціонального стану хрящової тканин може бути використана при захворюваннях, які супроводжуються D-гіповітамінозом (остеопороз, коксартроз тощо).