Modern View on Pathogenesis of Non Traumatic Osteonecrosis



Cite item

Full Text

Abstract

Non traumatic osteonecrosis of the femoral head is one of the leading causes of hip function loss in young patients. At the late stages of this disease the only way to restore motor activity is total hip arthroplasty. Literature review presents the systematic analysis of the most significant causes of this disease (long-term intake of corticosteroids, alcohol abuse, thrombophilia). Pathogenetic mechanisms of femoral head vascularization disturbance are considered. In recent decades the fundamental genetic studies enabled to establish that pathogenesis of femoral head osteonecrosis is based on the polymorphisms of genes that ensure coagulation cascade, and angiogenesis disturbance.

Full Text

Нетравматический остеонекроз (НО) головки бедренной кости продолжает представлять акту- альную проблему для травматологов, а также для пациентов, у 80% из которых в отсутствие адекват- ного лечения развивается полный коллапс головки бедра [1]. Данный обзор содержит систематический анализ наиболее значимых причин НО. Некоторые из этих причин хорошо извест- ны: длительное применение кортикостероидов, злоупотребление алкоголем, системная красная волчанка, серповидноклеточная анемия, болезнь Legg-Calve-Perthes, ионизирующая радиация, ци- тотоксические агенты. Среди реже встречающих- ся причин НО следует отметить болезнь Gaucher, дисбаризм (высотная болезнь), ВИЧ-инфекцию, гиперлипидемию, панкреатит, подагру. Возможно также прямое поражение сосудов головки бедрен- ной кости васкулитами, радиационным воздей- ствием, химическими агентами. Первым, кто предположил, что причинами «асептического некроза» могут быть переломы, эндопротезирование, радиация, сосудистая об- струкция вследствие тромбоза/эмболии, был американский хирург D.B. Phemister [2]. Позже НО стали рассматривать исключительно как «сосу- дистую проблему»; некоторые исследователи счи- тали, что причина НО - различные васкулиты. В значительной мере это подтвердилось дальней- шими исследованиями. Так, F. Chandler считал, что в основе НО лежат «внекостные» сосудистые эмболии, введя термин «коронарная болезнь го- ловки бедра» [3]. Проведя микроангиографическое исследование 31 головки бедра при идиопатиче- ском остеонекрозе, T. Atsumi и соавт. обнаружили внекостное нарушение кровообращения в поверх- ностных ветвях артерий наряду с компенсаторны- ми ангиогенезом и гипертрофией существующей сосудистой сети. Авторами также отмечено отсут- ствие признаков реваскуляризации в зонах повы- шенной нагрузки при наличии субхондрального коллапса кровообращения [4]. M. Glimcher и соавт. [5], изучив 150 головок бедренных костей при НО, напротив, не выявили признаков компенсаторного кровообращения, утверждая, что причиной гибе- ли клеток головки бедра являлся метаболический синдром. Патогенетические механизмы, приводящие к нарушению кровообращения в головке бедренной кости при указанных выше заболеваниях, веро- ятно, мультифакториальны. Механическое пре- пятствие току крови, тромботическая окклюзия сосудов, экстраваскулярная компрессия - три ос- новных механизма, лежащих в основе развития НО [6]. Немаловажная роль уделяется взаимодействию между генетической предрасположенностью к на- рушениям гемоциркуляции и факторами внешней среды [7]. У большинства пациентов с НО головки бедренной кости наблюдается сочетание неблаго- приятных внешних факторов риска с наследствен- ными, такими как гиперкоагуляция, гемоглоби- нопатии, нарушения ангиогенеза, оксидативный стресс. Не вызывает сомнения, что финальным этапом патогенеза НО, независимо от причины, являет- ся снижение васкуляризации головки бедренной кости, вследствие чего развивается ее ишемия, а в дальнейшем - деструкция [8]. Причины на- рушения васкуляризации различны. Сосудистая окклюзия может быть вызвана локальным тром- бозом, жировой эмболией, аномальными формами эритроцитов, пузырьками азота [9]. К компрессии, а следовательно, сужению просвета как артерий, так и вен может приводить экстравазация крови, жира, клеточных элементов костного мозга. Клетки костной ткани могут оставаться жизнеспособными, если имеется адекватное коллатеральное крово- снабжение. Несмотря на то что кость кровоснабжа- ется относительно богато, распределение мелких сосудов бывает неравномерным, вследствие чего отдельные участки кости испытывают недостаток кровоснабжения. В случае, когда нарушение при- тока крови становится критическим, морфологиче- ские деструктивные процессы в кости развиваются единообразно независимо от причины, приведшей к ишемии. В первые 72 ч после сосудистого коллапса ни- каких гистологических признаков разрушения кости не обнаруживается [5]. Исследование кост- ного мозга выявляет некроз гемопоэтических, эн- дотелиальных клеток и липоцитов. Остеоциты атрофируются и погибают, растет число пустых лакун. Внеклеточные лизосомы «закисляют» окру- жающие ткани, так как из погибающих липоци- тов высвобождаются свободные жирные кислоты, которые, взаимодействуя с экстрацеллюлярным кальцием, превращаются в нерастворимые мыла. Сопутствующее увеличение содержания воды в желтом костном мозге возможно выявить при МРТ. Омыленные жиры и другие некротизированные зоны постепенно кальцифицируются и по мере про- грессирования процесса могут быть выявлены при рентгенографии. Гибель клеток служит толчком для процессов репарации. Воспалительный каскад, инициируемый оставшимися жизнеспособными тканями, ведет к сосудистому фиброзу в зоне гибе- ли клеток. Сосуды пенетрируют медуллярные ка- налы губчатого вещества кости и гаверсовы каналы кортикального слоя. Рядом с прорастающими сосу- дами определяются примитивные мезенхимальные клетки, которые дифференцируются в остеобласты и остеокласты. Незрелая рыхлая кость пенетриру- ет сетчатую структуру погибших трабекул, посте- пенно замещая нежизнеспособные трабекулярные структуры, как бы наползая на них. К сожалению, вновь образовавшаяся костная ткань не обладает такой структурной целостностью, которой долж- на обладать полноценная кость головки бедра, что приводит к разрушению субхондральной зоны, ко- торая не выдерживает нагрузок. В конечном счете эти процессы вызывают разрушение хряща голов- ки бедренной кости и тяжелый артрит тазобедрен- ного сустава. Кроме того, снижается минеральная плотность сохранившихся участков жизнеспособ- ной кости, так как в процессе заболевания двига- тельная активность пациента снижается [5]. Стероидиндуцированный остеонекроз. Впервые взаимосвязь длительного приема боль- ших доз кортикостероидов и НО была описана в 1957 г. [10]. Частота НО возрастает параллельно росту числа больных, которым назначают корти- костероиды при системных заболеваниях, после трансплантации органов. Из 30 млн американцев, постоянно принимающих глюкокортикоиды, около 40% страдает НО различной степени тяжести [11]. Глюкокортикоиды - наиболее частая причина НО. Риск заболевания у данного контингента пациен- тов в 20 раз превышает таковой в популяции [1]. Предварительные исследования показали, что прием гормонов в дозе 25-40 мг/сут - значимый фактор риска НО головки бедра пациентов с транс- плантированной почкой и системной красной вол- чанкой [12, 13]. Считается, что развитие стероидиндуцирован- ного НО обусловлено окклюзией мелких сосудов жировыми эмболами и повышением сосудистого со- противления в ответ на повышение внутрикостного давления, связанного с жировой инфильтрацией при приеме гормонов. Исследования подтвержда- ют нарушения метаболизма липидов у людей и животных в эксперименте на фоне приема боль- ших доз кортикостероидов [14]. У лабораторных животных ятрогенный гиперкортицизм приводил к гипертрофии адипоцитов, гиперлипидемии, жиро- вой дистрофии печени, системной жировой эмбо- лии. Однако, несмотря на отек костного мозга и его жировое перерождение, признаков некроза кости у крыс не отмечалось. В то же время при аналогич- ных условиях эксперимента у цыплят остеонекроз развивался, что, вероятно, связано с различными биомеханизмами движения в тазобедренном суста- ве у двуногих и четвероногих [15]. Исследования на мышах продемонстрировали, что дексаметазон приводит к дифференциации стволовых клеток костного мозга в адипоциты, что подавляет остеогенез [16]. Гипертрофия жировых клеток определялась также при гистологическом исследовании участков головки бедренной ко- сти людей, принимавших дексаметазон в течение 5 дней [17]. Дексаметазон ингибирует экспрессию коллагена (тип I) и остеокальцина, подавляя диф- ференциацию стволовых клеток костного мозга в остеобласты. Установлено, что терапия предни- золоном уменьшает плотность костной ткани за счет снижения удельного веса ее трабекулярных компонентов. Мезенхимальные стволовые клетки, полученные у людей со стероидиндуцированным остеонекрозом, продемонстрировали низкий про- лиферативный потенциал, что, вероятно, и объ- ясняет низкую способность кости к регенерации у данных больных [18, 19]. Препараты статины (Lovastatin) при воздей- ствии на культуру клеток ингибируют адипоге- нез и экспрессию жироспецифических генов на фоне воздействия кортикостероидами. Кроме того, препараты, снижающие уровень липидов, пре- пятствуют ингибирующему эффекту стероидов на экспрессию генов, ответственных за функции остеобластов [15]. Данные факты установлены как in vitro, так и in vivo. Таким образом, основываясь на результатах проведенных исследований, можно заключить, что стероидиндуцированный НО развивается вследствие накопления избыточного количества жира в костном мозге и повышения внутрикост- ного давления. В качестве другого (возможно, па- раллельно происходящего) механизма патогенеза следует рассматривать патологическую диффе- ренциацию стволовых клеток костного мозга в ади- поциты, вследствие чего резко обедняется пул ме- зенхимальных клеток, трансформирующихся в остеобласты. В результате утрачивается способ- ность кости к регенерации и ремоделированию зон некроза. Механизмы, с помощью которых мезен- химальные стволовые клетки под воздействием кортикостероидов развиваются по пути адипоге- неза (а не остеогенеза!), изучен на молекулярном уровне. Гамма-рецептор активатора пероксисомы (PPAR-гамма) и основной сдерживающий фактор а1(Cbfa1) - транскрипционные агенты, которые играют ключевую роль в дифференциации плю- рипотентных клеток в адипоциты или остеобласты соответственно. Дексаметазон повышает экспрес- сию мРНК для PPAR-гамма и снижает экспрессию мРНК для Cbfa1. Эти факты подтверждают гипоте- зу о том, что дексаметазон усиливает адипогенез и ингибирует остеогенез. Кроме того, дополнительно показано, что дексаметазон нарушает ангиогенез за счет супрессии продукции вазоэндотелиального фактора роста (VEGF). В эксперименте показано, что через 24 ч инкубации остеоцитов головки бе- дра с дексаметазоном резко снижается активность VEGF [20]. В то же время T. Kabata и соавт. [21] на модели стероидиндуцированного остеонекроза у кроликов констатировали повышение активности VEGF через 3 сут после начала лечения дексаме- тазоном, т. е. в условиях in vitro и in vivo VEGF про- демонстрировал разную активность. Таким образом, с большой долей вероятности можно утверждать, что в основе стероидиндуцированного НО лежит перенаправленность дифферен- циации остеопрогениторных клеток в сторону ади- погенеза на фоне супрессии ангиогенного фактора роста. В экспериментальной работе на свиньях W. Drescher и соавт. изучили влияние метилпред- низолона и вазоактивных препаратов на эпи- физиальные артерии головки бедренной кости. Показано, что при параллельном использовании гормонов и сосудистых препаратов повышается уровень эндотелина-1 и снижается концентрация брадикинина по сравнению с группой контроля (без гормонов). Так как эндотелин-1 является вазокон- стриктором, а брадикинин - вазодилататором, ав- торы сделали правомочный вывод: метилпредни- золон в сочетании с вазоактивными препаратами приводит к вазоконстрикции [22]. Данное исследо- вание подтверждает гипотезу о том, что патогенез стероидиндуцированного НО головки бедренной кости связан с нарушением ее кровоснабжения. Ишемия и связанная с ней реперфузия головки бедренной кости также вносят вклад в патогенез НО. Следуя данной гипотезе, W. Drescher и соавт. оценили влияние кратковременного лечения сте- роидными гормонами в высоких дозах на реперфу- зию головки бедра после смоделированной ишемии у свиней [23]. Установлено, что на уровень репер- фузии в кости после ишемии метилпредпизолон влияния не оказывал в отличие от контрольной группы. Несмотря на это, базальный уровень кро- воснабжения головки бедра был значительно ниже у свиней, получавших метилпредпизолон. «Критические» дозы и длительность воздей- ствия кортикостероидов, необходимые для раз- вития остеонекроза, на сегодняшний день окон- чательно не установлены. Вероятно, наибольшее значение имеет сывороточная концентрация кор- тикостероидов, а не суммарная доза и продолжи- тельность терапии. Установлена взаимосвязь раз- вития НО бедренной кости с суммарной суточной дозой кортикостероидов [24]. В большинстве слу- чаев заболевание развивается при приеме высо- ких доз гормонов в течение 1 месяца и более; зна- чительно реже НО бедренной кости возникает при кратковременных (менее месяца) курсах гормо- нальной терапии. Изменения бедренной кости по данным МРТ тазобедренного сустава выявляются уже по прошествии 3 мес после начала высокодози- рованной терапии кортикостероидами [25]. Эти из- менения предшествуют клинической картине НО. M. Zaidi и соавт. предположили, что адрено- кортикотропный гормон (АКТГ) может противо- действовать влиянию метилпредпизолона, при- водящего к некрозу головки бедренной кости [26]. В предварительном исследовании установлено, что при активации АКТГ-рецепторов на остеобластах усиливается их пролиферация [27]. На in vivo мо- дели остеонекроза головки бедра (кролики) изучен эффект применения АКТГ на фоне лечения пред- низолоном (depomedrol). Тяжесть остеонекроза у кроликов, получавших АКТГ, значительно сни- зилась по сравнению с контрольной группой (без АКТГ). Несмотря на отсутствие статистически зна- чимых различий, при применении АКТГ плотность костной ткани была более высокой. Полученные данные обосновывают целесообразность проведе- ния исследований с целью выявления факторов, способных нивелировать неблагоприятное влияние кортикостероидов на структуру костной ткани. Алкогольиндуцированный остенекроз. K. Ma- tsuo и соавт. еще в 1988 г. было доказано увеличе- ние риска НО головки бедренной кости у людей, по- требляющих более 400 мл алкоголя в неделю [28]. Исследования in vitro (стромальные клетки кост- ного мозга мышей и кроликов) продемонстрирова- ли, что алкоголь дозозависимо индуцирует диффе- ренциацию плюрипотентных клеток в адипоциты [29]. Алкогользависимое повышение уровня три- глицеридов и холестерола в сыворотке приводит к жировой инфильтрации печени и костного мозга. В субхондральных зонах головки бедренной кости наблюдалась гипертрофия и пролиферация жи- ровых клеток. Внутриклеточное встраивание три- глицеридов в остеоциты приводило к кариопикнозу (сморщиванию), вследствие чего в основной группе микроскопически наблюдалась картина «пустых» остеоцитных лакун, тогда как в контрольной груп- пе подобных изменений не было ни в одном наблю- дении. В группе животных, получавших алкоголь, выявлялось внутриклеточное отложение липидов, что приводило к гибели остеоцитов. Клетки, пора- женные алкоголем, демонстрировали низкую ак- тивность щелочной фосфатазы и низкую экспрес- сию остеокальцина (наиболее значимый маркер остеогенеза). Подобно кортикостероидам алкоголь усиливает адипогенез и снижает интенсивность остеогенеза. В отличие от стероидов алкоголь, по- ражая клетки, не повышает экспрессию PPAR- гамма (рецептор, активируемый пероксисомным пролифератором - фактор транскрипции), т. е. ал- коголь воздействует на метаболизм жирных кислот иначе, чем стероиды. Y. Wang и соавт., проведя in vitro и in vivo ис- следования, предположили, что пуэрария (травя- нистое растение, изофлавоноид), обладающая ан- тиоксидантным и антитромботическим эффектом, способна предотвратить алкогольиндуцирован- ный остеонекроз [19]. В культуре клеток, подвер- гавшейся воздействию алкоголя в течение 21 дня, при применении пуэрарии снижалась экспрессия гена, запускающего адипогенез. Авторы сделали вывод, что ингибирующий эффект пуэрарии на адипогенез ведет к преимущественной диффе- ренциации клеток костного мозга в остеоциты, а не в адипоциты. В работе [30] исследовались клетки костного мозга 33 пациентов, полученные при операциях эндопротезирования тазобедренного сустава при алкогольиндуцированном остеонекрозе и при пере- ломах [30]. В мезенхимальных клетках костного мозга, полученных у больных с НО, уровень остео- генной дифференциации был значительно ниже, чем в клетках пациентов с переломами головки и шейки бедра. Y. Chao и соавт. предположили, что на риск развития алкогольиндуцированного остеоне- кроза могут указывать некоторые генетические полиморфизмы [31]. Ряд полиморфизмов энзи- мов, обеспечивающих метаболизм алкоголя, был изучен у пациентов-алкоголиков на предмет вы- явления повышенного риска НО головки бедра, панкреатита и цирроза печени. Установлено, что встречаемость различных аллелей генов ал- когольдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы различалиась у алкоголиков, страдавших ука- занными выше заболеваниями, и у относительно здоровых. Следовательно, при алкоголизме риск тяжелых осложнений обусловлен особенностями функционирования ферментов, обеспечивающих метаболизм алкоголя. Тромбофилии и остеонекроз. J. Paul-Jones в 1992 г. впервые предположил, что причиной НО головки бедра являются гиперкоагуляция и внутрисосудистое свертывание крови [32]. Тромбо- тическая окклюзия сосудов микроциркуляторно- го русла может развиваться на фоне врожденной тромбофилии, нарушений фибринолиза и антифос- фолипидного синдрома. Дополнительными небла- гоприятными факторами, способствующими НО, являются внешние воздействия, преморбидные состояния, такие как гиперлипидемия, реакции гиперчувствительности, высвобождение большо- го количества тромбопластина во время беремен- ности, злокачественные опухоли, воспалительные заболевания. Все они могут вносить свой вклад в патогенез НО у индивидуумов с наследственной предрасположенностью к микротромбозам [33, 34]. A. Bjorkman и соавт. [35], проанализировав 63 взрослых больных с остеонекрозом головки бе- дренной кости, установили, что у пациентов с так называемым идиопатическим некрозом значитель- но чаще, чем при стероид- и алкогольиндуцирован- ном НО и у здоровых людей, встречались мутации фактора V Лейдена и гена протромбина 20210А. Это подтверждается и данными C. Zalavras и соавт. [36], выявившими мутацию фактора V Лейдена у 18% больных с НО головки бедренной кости против 4,6% у здоровых людей. Показана также взаимосвязь недостатка проте- ина C и протеина S, ведущего к тромбофилии, с НО головки бедренной кости [37]. L. Jones и соавт. из- учили 45 проб крови больных с НО, у 5 из которых не было ни одного из известных факторов риска остеонекроза. Авторами показано, что у пациен- тов с НО втрое чаще встречались аномалии генов, способствующих антикоагуляции, чем у здоровых людей. При этом у всех 5 больных без установлен- ных факторов риска имели место неблагоприятные сочетания полиморфизмов генов антикоагуляции [6]. W. Chen и соавт. проанализировали анамнез двух семей с аутосомно-доминантным остеонекро- зом головки бедренной кости. Было выявлено нали- чие мутаций генов протеина С, протеина S, PAI-1 в 2q13-q14, 3q11. 1-q11.2 и 7q21.3-q22 сегментах хромосом соответственно [38]. H. Pierre-Jacques и соавт. обнаружили семейный гетерозиготный де- фицит протеина S у больного с мультифокальным остеонекрозом [39]. Серьезную работу в данном направлении про- вели C. Glueck и соавт. [40], подтвердив роль ги- перкоагуляции в развитии НО головки бедра. У 36 пациентов с НО были выявлены неблагоприятные сочетания полиморфизмов генов прокоагулянтно- го звена: повышение активности гена активатора плазминогена (PAI-1), метилентетрагидрофолат- редуктазы (MTHFR), гомоцистеина и др. по сравне- нию с группой контроля . В той же когорте пациен- тов теми же авторами с лечебной целью назначался низкомолекулярный гепарин (эноксапарин). Было показано, что эноксапарин предотвращает про- грессирование остеонекроза у пациентов с ранними стадиями заболевания [41]. J. Chang и соавт. отме- тили, что мутация гена MTHFR повышает риск НО головки бедра в корейской популяции [42]. В итоге на сегодняшний день не вызывает со- мнения, что генетические аномалии и наследствен- ные заболевания, приводящие к активации про- коагулянтного звена гемостаза, ассоциированы с повышенным риском остеонекроза. Другие генетические нарушения и остеонекроз. C. Glueck и соавт. продемонстрировали, что вариант генотипа Т-786С Drosophilanitric - oxidesynthase (dNOS) снижает активность оксида азота - промо- утера ангиогенеза, формирования костной ткани и ингибитора агрегации тромбоцитов. Данный вари- ант генотипа выявлен у 22% больных с идиопатиче- ским остеонекрозом против 5% в группе контроля [7, 43]. Сходные данные получены K. Koo и соавт. [44], которые установили высокую частоту опреде- ленных полиморфизмов гена синтазы оксида азота у пациентов с НО головки бедра. J. Hong и соавт. оценили однонуклеотидные по- лиморфизмы (single nucleotide polymorphism - SNP) трансферрина (Тф), вазоэндотелиального фактора роста С (VEGF-C), стеринового регулятор- ного элемента связывания протеинов (IGFBP3), эн- зима, конвертирующего ангиотензин I (ACE), у 300 здоровых людей и у 450 больных с НО. Показано, что однонуклеотидный полиморфизм R2453839S гена IGFBP3 достоверно ассоциируется с остеонекро- зом, а полиморфизмы гена АСЕ увеличивают риск прогрессирования НО, индуцированного стероида- ми. Удивительно, но оказалось, что полиморфиз- мы рецепторов с доменом, содержащим киназную вставку (KDR), и гена нейропилина-I обусловлива- ют снижение риска НО [45]. В поисках однонукле- отидных полиморфизмов, повышающих риск НО, T. Kim и соавт. исследовали некоторые их сочета- ния в корейской популяции [46]. Авторами было установлено, что неблагоприятными в плане раз- вития/прогрессирования являются полиморфиз- мы генов SREBP-2 [46], 23 рецептора интерлейкина [47], аннексина [48], каталазы [49], вазоэндотели- ального фактора роста [50]. Х. Dai и соавт. показали, что полиморфизмы генов ингибитора тканевого фактора (естественный антикоагулянт) повышают риск развития остеонекроза [51]. Помимо упомя- нутых выше генов развитию остеонекроза могут способствовать полиморфизмы рецептора витами- на D, гена тимидилатсинтазы и коллагена А1, тип II [52]. Не у всех пациентов, длительно принимаю- щих стероиды в высоких дозах, развивается осте- онекроз головки бедренной кости. T. Asano и соавт. объясняют данный феномен различиями в метабо- лизме лекарственной препаратов у разных людей [53, 54]. Авторами было обследовано136 пациен- тов после пересадки почки, которым назначались большие дозы гормонов. Была установлена четкая взаимосвязь между наличием специфических ну- клеотидных полиморфизмов гена, кодирующего транспорт P-гликопротеина, и резистентностью к НО. P-гликопротеин играет значительную роль в адсорбции и расщеплении лекарств. При этом из- вестно, что биодоступность иммуносупрессивных лекарственных препаратов определяется активно- стью P-гликопротеина: если она высока, то клиренс принимаемых кортикостероидов увеличивается, а их уровень в сыворотке крови соответственно сни- жается. Более того, установлено, что у людей с ге- нотипом С3435ТТ (полиморфизм гена, кодирующе- го P-гликопротеин) значительно выше активность P-гликопротеина и значительно ниже частота остеонекроза. Таким образом, авторами доказана генетическая связь между НО, индуцированным кортикостероидами, и генотипом С3435ТТ. W. He и K. Li установлено, что полиморфизм гена АВСВ1, модулирующего внутриклеточный захват глюкокортикоидов, возможно, ассоцииро- ван со стероидиндуцированным НО [55]. При срав- нении пациентов с длительным приемом кортико- стероидов и контрольной группы авторы выявили взаимосвязь между однонуклеотидным полимор- физмом G2677T/A и развитием стероидиндуциро- ванного НО. Таким образом, проведенные в последние де- сятилетия фундаментальные генетические иссле- дования позволяют с уверенностью говорить, что в основе патогенеза остеонекроза головки бедрен- ной кости лежат полиморфизмы генов ферментов метаболизма стероидов и алкоголя, а также генов, обеспечивающих коагуляционный каскад; изучены некоторые аспекты нарушений ангиогенеза, мета- болизма, воспалительного ответа при остеонекрозе. В то же время следует признать, что точный па- тогенез НО не до конца понятен, в связи с чем за- труднен поиск мер эффективной профилактики и/ или лекарственной терапии данного заболевания. К сожалению, на сегодняшний день в основном с эффектом применяются хирургические методы лечения: разгружающая остеотомия, васкуляризо- ванные костные аутотрансплантаты, эндопротези- рование тазобедренного сустава [8, 56, 57]. В то же время многообещающими в плане профилактики и лечения НО являются выявленные эффекты статинов и низкомолекулярных гепаринов.
×

About the authors

M. A Panin

Russian University of Peoples’ Friendship

Email: panin-mihail@yandex.ru
cand. med. sci., chair of traumatology and orthopaedics, RUDN University Moscow, Russia

N. V Zagorodniy

Russian University of Peoples’ Friendship

Moscow, Russia

N. N Karchebnyi

Moscow City Clinical Hospital # 17

Moscow, Russia

I. A Sadkov

Russian University of Peoples’ Friendship

Moscow, Russia

A. S Petrosyan

Moscow City Clinical Hospital # 17

Moscow, Russia

A. R Zakirova

Russian University of Peoples’ Friendship

Moscow, Russia

References

  1. Sakaguchi M., Tanaka T., Fukushima W. et al. Impact of oral corticosteroid use for idiopathic osteonecrosis of the femoral head: a nationwide multicenter case-control study in Japan. J. Orthop. Sci. 2010; 15 (2): 185-91. doi: 10.1007/s00776-009-1439-3.
  2. Phemister D.B. Repair of bone in the presence of aseptic necrosis resulting from fractures, transplantations, and vascular obstruction. 1930. J. Bone Joint Surg. Am. 2005; 87 (3): 672.
  3. Chandler F.A. Coronary disease of the hip. 1949. Clin. Orthop. Relat. Res. 2001; (386): 7-10.
  4. Atsumi T., Kuroki Y., Yamano K. A microangiographic study of idiopathic osteonecrosis of the femoral head. Clin. Orthop. Relat. Res. 1989; (246): 186-94.
  5. Glimcherand M.J., Kenzora J.E. The biology of osteonecrosis of the human femoral head and its clinical implications. III. Discussion of the etiology and genesis of the pathological sequelae; commments on treatment. Clin. Orthop. Relat. Res. 1979; (140): 273-312.
  6. Jones L.C., Mont M.A., Le T.B. et al. Procoagulants and osteonecrosis. J. Rheumatol. 2003; 30 (4): 783-91.
  7. Glueck C.J., Freiberg R.A., Oghene J. et al. Association between the T-786C eNOS polymorphism and idiopathic osteonecrosis of the head of the femur. J. Bone Joint Surg. Am. 2007; 89 (11): 2460-8. doi: 10.2106/jbjs.f.01421.
  8. Lieberman J.R., Berry D.J., Mont M.A. et al. Osteonecrosis of the hip: management in the 21st century. Instr. Course Lect. 2003; 52: 337-55.
  9. Jones J.P. Jr. Alcoholism, hypercortisonism, fat embolism and osseous avascular necrosis. 1971. Clin. Orthop. Relat. Res. 2001; (393): 4-12.
  10. Kemper J.W., Baggenstoss A.H., Slocumb C.H. The relationship of therapy with cortisone to the incidence of vascular lesions in rheumatoid arthritis. Ann. Intern. Med. 1957; 46 (5): 831-51.
  11. Koo K.H., Kim R., Kim Y.S. et al. Risk period for developing osteonecrosis of the femoral head in patients on steroid treatment. Clin. Rheumatol. 2002; 21 (4): 299-303.
  12. Inoue S., Horii M., Asano T. et al. Risk factors for non- traumatic osteonecrosis of the femoral head after renal transplantation. J. Orthop. Sci. 2003; 8 (6): 751-6. doi: 10.1007/s00776-003-0716-9.
  13. Nagasawa K., Tada Y., Koarada S. et al. Very early development of steroid-associated osteonecrosis of femoral head in systemic lupus erythematosus: prospective study by MRI. Lupus. 2005; 14 (5): 385-90. doi: 10.1191/0961203305lu2103oa.
  14. Warner J.P., Philips J.H., Brodsky G.L., Thornhill T.S. Studies of nontraumatic osteonecrosis. Manometric and histologic studies of the femoral head after chronic steroid treatment: an experimental study in rabbits. Clin. Orthop. Relat. Res. 1987; (225): 128-40.
  15. Cui Q., Wang G.J., Su C.C., Balian G. The Otto Aufranc Award. Lovastatin prevents steroid induced adipogenesis and osteonecrosis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1997; (344): 8-19.
  16. Yin L., Li Y.B., Wang Y.S. Dexamethasone-induced adipogenesis in primary marrow stromal cell cultures: mechanism of steroid-induced osteonecrosis. Chin. Med. J. 2006; 119 (7): 581-8.
  17. Kitajima M., Shigematsu M., Ogawa K. et al. Efects of glucocorticoid on adipocyte size in human bone marrow. Med. Mol. Morphol. 2007; 40 (3): 150-6. doi: 10.1007/ s00795-007-0367-6.
  18. Wang B.L., Sun W., Shi Z.C. et al. Decreased proliferation of mesenchymal stem cells in corticosteroid-induced osteonecrosis of femoral head. Orthopedics. 2008; 31 (5): 444.
  19. Wang Y., Yin L., Li Y. et al. Preventive effects of puerarin on alcohol-induced osteonecrosis. Clin. Orthop. Relat. Res. 2008; 466 (5): 1059-67. doi: 10.1007/s11999-008-0178-7.
  20. Varoga D., Drescher W., Pufe M. et al. Differential expression of vascular endothelial growth factor in glucocorticoid-related osteonecrosis of the femoral head. Clin. Orthop. Relat. Res. 2009; 467 (12): 3273-82. doi: 10.1007/ s11999-009-1076-3.
  21. Kabata T., Matsumoto T., Yagishita S. et al. Vascular endothelial growth factor in rabbits during development of corticosteroid-induced osteonecrosis: a controlled experiment. J. Rheumatol. 2008; 35 (12): 2383-90. doi: 10.3899/ jrheum.070838.
  22. Drescher W., Bunger M.H., Weigert K. et al. Methyl- prednisolone enhances contraction of porcine femoral head epiphyseal arteries. Clin. Orthop. Relat. Res. 2004; (423): 112-7.
  23. Drescher W., Schneider T., Becker C. et al. Effect of methylprednisolone on reperfusion after femoral head ischemia. Clin. Orthop. Relat. Res. 2002; (402): 270-7.
  24. Felson D.T., Anderson J.J. Across-study evaluation of association between steroid dose and bolus steroids and avascular necrosis of bone. Lancet. 1987; 1 (8538): 902-6.
  25. Iida S., Harada Y., Shimizu K. et al. Correlation between bone marrow edema and collapse of the femoral head in steroid-induced osteonecrosis. AJR Am. J. Roentgenol. 2000; 174 (3): 735-43. doi: 10.2214/ajr.174.3.1740735.
  26. Zaidi M., Sun L., Robinson L.J. et al. ACTH protects against glucocorticoid-induced osteonecrosis of bone. Proc. Natl Acad. Sci. U S A. 2010; 107 (19): 8782-7. doi: 10.1073/pnas.0912176107.
  27. Zhong Q., Sridhar S., Ruan L. et al. Multiple melanocortin receptors are expressed in bone cells. Bone. 2005; 36 (5): 820-31. doi: 10.1016/j.bone.2005.01.020.
  28. Matsuo K., Hirohata T., Sugioka Y. et al. Influence of alcohol intake, cigarette smoking, and occupational status on idiopathic osteonecrosis of the femoral head. Clin. Orthop. Relat. Res. 1988; (234): 115-23.
  29. Wang Y., Li Y., Mao K. et al. Alcohol induced adipogenesis in bone and marrow: a possible mechanism for osteonecrosis. Clin. Orthop. Relat. Res. 2003; (410): 213-24. doi: 10.1097/01.blo.0000063602.67412.83.
  30. Suh K.T., Kim S.W., Roh H.L. et al. Decreased osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in alcohol-induced osteonecrosis. Clin. Orthop. Relat. Res. 2005; 431: 220-5.
  31. Chao Y.C., Wang S.J., Chu H.C. et al. Investigation of alcohol metabolizing enzyme genes in Chinese alcoholics with avascular necrosis of hip joint, pancreatitis and cir- rhosis of the liver. Alcohol Alcohol. 2003; 38 (5): 431-6.
  32. Paul-Jones J.Jr. Intravascular coagulation and osteonecrosis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1992; (277): 41-53.
  33. Al-Mousawi F.R., Malki A.A. Managing femoral head osteonecrosis in patients with sickle cell disease. Surgeon. 2007; 5 (5): 282-9.
  34. Mukisi M.M., Bashoun K., Burny F. Sickle-cell hip necrosis and intraosseous pressure. Orthop. Traumatol. Surg. Res. 2009; 95 (2): 134-8. doi: 10.1016/j.otsr.2009.01.001.
  35. Bjorkman A., Svensson P.J., Hillarp A. et al. Factor V Leiden and prothrombin gene mutation: risk factors for osteonecrosis of the femoral head in adults. Clin. Orthop. Relat. Res. 2004; (425): 168-72.
  36. Zalavras C.G., Vartholomatos G., Dokou E., Malizos K.N. Genetic background of osteonecrosis: associated with thrombophilic mutations? Clin. Orthop. Relat. Res. 2004; (422): 251-5.
  37. Glueck C.J., Freiburg R., Tracy T. et al. Thrombophilia and hypofibrinolysis: pathophysiologies of osteoporosis. Clin. Orthop. Relat. Res. 1997; 334: 43-56.
  38. Chen W.M., Liu Y.F., Lin M.W. et al. Autosomal dominant avascular necrosis of femoral head in two Taiwanese pedigrees and linkage to chromosome 12q13. Am. J. Hum. Genet. 2004; 75 (2): 310-7. doi: 10.1086/422702.
  39. Pierre-Jacques H., Glueck C.J., Mont M.A., Hungerford D.S. Familial heterozygous proteins deficiency in a patient who had multifocal osteonecrosis: a case report. J. Bone Joint Surg. Am. 1997; 79 (7): 1079-84.
  40. Glueck C.J., Freiberg R.A., Fontaine R. N. et al. Hypofibrinolysis, thrombophilia, osteonecrosis. Clin. Orthop. Relat. Res. 2001; (386): 19-33.
  41. Glueck C.J., Freiberg R.A., Sieve L., Wang P. Enoxaparin prevents progression of stages I and II osteonecrosis of the hip. Clin. Orthop. Relat. Res. 2005; (435): 164-70.
  42. Chang J.D., Hur M., Lee S.S. et al. Genetic background of nontraumatic osteonecrosis of the femoral head in the Korean population. Clin. Orthop. Relat. Res. 2008; 466 (5): 1041-6. doi: 10.1007/s11999-008-0147-1.
  43. Glueck C.J., Freiberg R.A., Boppana S., Wang P. Thrombophilia, hypofibrinolysis, the eNOS T-786C polymorphism, and multifocal osteonecrosis. J. Bone Joint Surg. Am. 2008; 90 (10): 2220-9. doi: 10.2106/ JBJS.G.00616.
  44. Koo K.H., Lee J.S., Lee Y.J. et al. Endothelial nitricoxide synthase gene polymorphisms in patients with nontraumatic femoral head osteonecrosis. J. Orthop. Res. 2006; 24 (8): 1722-8.
  45. Hong J., Kim T., Kim H. et al. Genetic association of angiogenesis- and hypoxia-related gene polymorphisms with osteonecrosis of the femoral head. Exp. Mol. Med. 2010; 42 (5): 376-385. doi: 10.3858/emm.2010.42.5.039.
  46. Kim T.H., Baek J.I., Hong J.M. et al. Significant associa tion of SREBP-2 genetic polymorphisms with avascular necrosis in the Korean population. BMC Med. Genet. 2008; 9: 94. doi: 10.1186/1471-2350-9-94.
  47. Kim T.H., Hong J.M., Oh B. et al. Association of polymorphisms in the Interleukin 23 receptor gene with osteonecrosis of femoral head in Korean population. Exp. Mol. Med. 2008; 40 (4): 418-26.
  48. Kim T.H., Hong J.M., Shin E.S. et al. Polymorphisms in the Annexin gene family and the risk of osteonecrosis of the femoral head in the Korean population. Bone. 2009; 45 (1): 125-31. doi: 10.1016/j.bone.2009.03.670.
  49. Kim T.H., Hong J.M., Oh B. et al. Genetic association study of polymorphisms in the catalase gene with the risk of osteonecrosis of the femoral head in the Korean population. Osteoarthritis Cartilage. 2008; 16 (9): 1060-6. doi: 10.1016/j.joca.2008.02.004.
  50. Kim T.H., Hong J.M., Lee J.Y. et al. Promoter polymorphisms of the vascular endothelial growth factor gene is associated with an osteonecrosis of the femoral head in the Korean population. Osteoarthritis Cartilage. 2008; 16 (3): 287-91.
  51. Dai X.L., Hong J.M., Oh B. et al. Association analysis of tissue factor pathway inhibitor polymorphisms and haplotypes with osteonecrosis of the femoral head in the Korean population. Mol. Cells. 2008; 26 (5): 490-5.
  52. Hadjigeorgiou G., Dardiotis E., Dardioti M. et al. Genetic association studies in osteonecrosis of the femoral head: mini review of the literature. Skeletal Radiol. 2008; 37 (1): 1-7. doi: 10.1007/s00256-007-0395-2.
  53. Asano T., Takahashi K.A., Fujioka M. et al. Genetic analysis of steroid-induced osteonecrosis of the femoral head. J. Orthop. Sci. 2003; 8 (3): 329-33. doi: 10.1007/s10776- 003-0646-7.
  54. Asano T., Takahashi K.A., Fujioka M. et al. ABCB1 C3435T and G2677T/A polymorphism decreased the risk for steroidinduced osteonecrosis of the femoral head after kidney transplantation. Pharmacogenetics. 2003; 13 (11): 675-82. doi: 10.1097/01.fpc.0000054135.14659.65.
  55. He W., Li K. Incidence of genetic polymorphisms involved in lipid metabolism among Chinese patients with osteonecrosis of the femoral head. Acta Orthop. 2009; 80 (3): 325-9. doi: 10.3109/17453670903025378.
  56. Jones L.C., Hungerford D.S. Osteonecrosis: etiology, diagnosis, and treatment. Curr. Opin. Rheumatol. 2004; 16 (4): 443-9.
  57. Mont M.A., Marulanda G.A., Jones L.C. et al. Systematic analysis of classification systems for osteonecrosis of the femoral head. J. Bone Joint Surg. Am. 2006; 88 (3): 16-26. doi: 10.2106/jbjs.f.00457.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2017 Eco-Vector



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-76249 от 19.07.2019.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies