TOPICAL ISSUES OF THE MODERN APPROACH TO CLINICAL AND LABORATORY DIAGNOSTICS AND PREDICTION OF SCOLIOSIS PROGRESSION IN CHILDREN AND ADOLESCENTS (LITERATURE REVIEW)

Full Text

Среди заболеваний опорно-двигательного аппарата При диагностировании сколиоза в раннем возрасте у детей школьного возраста сколиотическая деформация (4-7 лет) и отсутствии лечения риск его прогрессирова-составляет 15-30 % и более, при этом преимуще- ния высок с последующим формированием тяжелой де-ственно встречается идиопатическая форма сколиоза формации. Идиопатический подростковый сколиоз (ИС) -у девочек с прогрессированием в 7-8 и 10-13 лет [2]. трехмерная плоскостная деформация позвоночника с ротацией позвонков, деформацией грудной клетки, нарушением функций внутренних органов, ранними дегенеративными изменениями позвоночника и снижением уровня качества жизни [1]. Тем не менее, несмотря на то, что проводятся различные исследования по выявлению этиологических причин развития идиопатичес-кого сколиоза, первичные причины и причины прогрессирования данного заболевания до конца не изучены. Наиболее актуальным в клинической практике является выявление на ранней стадии прогностических факторов прогрессирования сколиоза с целью проведения лечебно-профилактических мероприятий детям с низким риском и последующим динамическим наблюдением. Осуществлен краткий анализ имеющихся исследований отечественных и зарубежных специалистов с целью определения этиологических концепций идиопатического сколиоза и возможности прогнозирования развития, прогрессирования сколиотической деформации у детей и подростков. В настоящее время проведенные исследования подтверждают наследственный характер развития и прогрессирования идиопатического сколиоза у детей, также изучены нарушения со стороны нервной, костно-мышечной и эндокринной систем, соединительной ткани. Но, несмотря на проводимые исследования, не удается найти метод предотвращения прогрессирования идиопатического сколиоза, поэтому продолжаются поиски факторов риска развития сколиоза для своевременного проведения лечебно-диагностических мероприятий. Существуют различные методы диагностики развития и прогрессирования сколиотической деформации. Наиболее доступны для применения инструментальные методы, такие как рентгенография позвоночника и подвздошных костей в положении стоя и лежа, при тяжелых деформациях используют компьютерную и магниторезонансную томографию. С помощью компьютерной стабилометрии выявляют функциональные нарушения опорно-двигательного аппарата при сколиозе, компьютерная оптическая топография позволяет точно определить величину искривления позвоночника без лучевой нагрузки на растущий организм ребенка. Инструментальные методы диагностики в основном позволяют определять степень уже имеющейся ско-лиотической деформации и выявлять врожденные аномалии развития позвоночника, и не могут прогнозировать развитие сколиоза в доклиническую стадию. В связи с тем, что эксперименты по изучению этиопатогенеза сколиоза проводятся исключительно на животных и нет возможности перенести эксперимент на человека, растет интерес к неинвазивным (серологическим) методам диагностики развития и прогрессирования идиопатического сколиоза. На протяжении последних десятилетий большое внимание этой проблеме уделяется в зарубежных странах. Так влияние мелатонина на тонус постуральной мускулатуры изучали Machida и соавт. Первоначально у пинеалэктомированных цыплят [8] наблюдалось появление деформации позвоночника на фоне нарушенного гормонального обмена, а при проведении заместительной терапии мелатонином деформация не развивалась. На основании проведенных исследований авторы высказали мнение о том, что мелатонин регулирует мышечный тонус, воздействуя на серотонин-эргические и норадреналинэргические нейротрансмиттерные системы покрышки Варолиевого моста и дорсолатеральной части ретикулярной формации. Но данное высказывание не подтвердилось в их последующих аналогичных работах на млекопитающих [7, 8]. Также ученые при исследовании подростков с идиопатическим сколиозом выявили у них снижение уровня мелатонина и выдвинули гипотезу о влиянии гормона на прогрессирование идиопатического сколиоза, но данные не имели существенных различий с показателями здоровых детей. Кроме этого у пациентов с идиопатическим сколиозом отсутствовали мутации генов, кодирующих рецепторы к мелатонину. Но, несмотря на проведенные исследования и многоплановость действия мелатонина на организм, работы по изучению влияния мелатонина продолжаются. Kindsfater и соавт. [7] исследовали кальмодулин как первичный внутриклеточный рецептор Са2+ и второй мессенджер мелатонина у подростков с идиопати-ческим сколиозом. При этом, сравнивая концентрацию кальмодулина и угол искривления позвоночника на продольных рентгенограммах с определением стадии теста Риссера, они установили, что при повышении уровня тромбоцитарного кальмодулина наблюдается увеличение угла искривления позвоночника, а при стабилизации искривления корсетом Шено показатели кальмодулина снижаются. Таким образом, кальмодулин тромбоцитов является маркером прогрессирования ИС. Другой важный аспект был установлен Acaroglu E. и соавт. [7] при клиническом сравнении тромбоцитар-ного кальмодулина и мелатонина в паравертебральных мышцах подростков с тяжелой степенью идиопатического сколиоза, перенесших оперативное лечение. Суть его в том, что уровень кальмодулина выше на выпуклой стороне и ниже на вогнутой, а показатели тромбоцитарного мелатонина и кальмодулина у данных пациентов были не презентативны. Некоторые зарубежные авторы Meyer C. и соавт. [7], изучающие взаимосвязь уровня цитозольного кальция и фосфора у пациентов с идиопатическим сколиозом, а также состояние тромбоцитов, получали противоречивые данные. Одни ученые выявляли повышение уровня цитозольного кальция и фосфора у пациентов с идиопатическим сколиозом, другие утверждают, что функции тромбоцитов не изменяются. Но по последним исследованиям Suk и соавт. [7] обнаружена аномалия созревания тромбоцитов в виде системного дефекта их клеточной дифференцировки, что дает новые возможности для изучения новой гипотезы этиопатогенеза идиопатического сколиоза. Другим объектом исследования стала ретиное-вая кислота, образующаяся в особой части эмбриона. Она действует как межклеточная сигнальная молекула и участвует в регуляции роста посредством пролиферации и дифференцировки клеток, поддержании важных функций организма, начиная с эмбрионального периода и на протяжении всей жизни человека. Проведенные клинические исследования по влиянию ретиноевой кислоты на развитие идиопатического сколиоза показали, что она является индуктором нейронной дифференцировки и паттернирования у эмбрионов, регулирует синхронное развитие сомитов эмбрионов. В связи с этим при блокировании продукции ретино-евой кислоты в куриных эмбрионах, как и при мутации гена 1ЯЕ1ЯЕ, контролирующего сигнальные пути ретиноевой кислоты (известный как atrophin2) [10], происходит десинхронизация образования сомита с укорочением левой сегментарной области. По мнению авторов, уровень ретиноевой кислоты и нарушение регуляции сигнальных путей ретиноевой кислоты вызывают развитие дефектов симметрии позвоночника человека, как и при идиопатическом сколиозе. Необходимо отметить, что прогрессирование идиопатического сколиоза зависит от состояния связок позвоночника. Hadley-Miller и соавт. [7] в процессе гистологических и иммуногистохимических исследований ligamentum flavium у пациентов с идиопатическим сколиозом установили, что при данном заболевании наблюдается выраженное снижение плотности волокон и неравномерное их распределение по всей связке, что может вести к прогрессированию деформации. Подтверждает этот факт исследование Meyer и соавт. [7] , в котором выявлена повышенная слабость суставов у гимнасток (гипермобильность) с идиопатическим сколиозом в сравнении с группой девочек с идио-патическим сколиозом, не занимающихся гимнастикой. Авторы сделали вывод, что для занятий гимнастикой отбираются дети, способные выполнять определенные гимнастические элементы с большим объемом движений в суставах, поэтому эти девочки наиболее подвержены риску развития идиопатического сколиоза. В растущем организме ребенка с идиопатическим сколиозом наблюдаются изменения уровня гормонов и нейромедиаторов. В процессе клинических исследований М.Г. Дудин установил, что прогностическими для идиопатического сколиоза являются соотношение 4 остеотропных гормонов. Так, при увеличении уровня кальцитонина и соматотропина в сочетании с уменьшением парати-рина и кортизола наблюдается прогрессирование ско-лиотической деформации. Непрогрессирующее течение характерно при низких показателях кальцитонина и соматотропина с повышением паратирина и кортизола, вялопрогрессирующее течение наблюдается при повышении одного из гормонов в парах [3]. Т.В. Русова изучала метаболические процессы в позвоночнике пациентов со сколиотической болезнью и их родственников, и выявила, что одной из причин развития сколиоза являются изменения структуры протеогликанов, составляющих основу хрящевой ткани. В сыворотке крови пациентов определялся уровень сульфатированных гликозамингликанов, лизосомаль-ные ферменты катепсин Д и а-галактозидаза, и при снижении количества сульфатированных гликозамингликанов в 1,5 и более раза, увеличении количества катепсина Д в 1,5-2,0 раза и а-галактозидазы в 1,510,0 раз прогнозируют развитие идиопатического сколиоза при отсутствии клинических проявлений и прогрессирование имеющейся сколиотической деформации [6]. Аналогично предыдущему методу А.М. Зайдман использовал для прогнозирования течения идиопати-ческого сколиоза определение уровня сульфатирован-ных гликозамингликанов (S-ГАГ) по количеству креа-тинина в моче у пациентов с идиопатическим сколиозом. При показателе выше 10,0 мг/ммоль креатинина пациенту проводят повторное определение через 36 месяцев и при нарастании количества S-ГАГ в пределах 15-20 мг/ммоль креатинина и выше диагностируют прогрессирующую форму идиопатического сколиоза [5]. О генетически детерминированном нарушении коллагенового обмена у пациентов с идиопатическим сколиозом свидетельствуют достаточное количество исследований, но аналогичные нарушения были обнаружены у пациентов с другими формами сколиоза (синдром Ульриха) [7]. В связи с этим считают, что нарушение коллагенового обмена является фактором риска развития сколиоза, а не причиной. В настоящее время особое внимание уделяется генетической составляющей идиопатического сколиоза. Генетические исследования пациентов с идиопатиче-ским сколиозом и членов их семей позволило выявить, что риск развития идиопатического сколиоза выше у родственников первой линии родства на 11 % по сравнению с 2,4 и 1,4 % у родственников второй и третьей линии соответственно [7]. Кроме этого доказано, что идиопатический сколиоз имеет Х-сцепленный способ наследования, а у мужчин с идиопатическим сколиозом тяжелой степени после хирургического лечения определен специфический генетический локус (d17s975 и d17s2196), достоверно связанный с семейным фенотипом. У пациентов из групп с семейными формами идиопатического сколиоза с деформацией позвоночника по типу тройной кривой (Lenke 4) обнаружены локусы хромосом 6 и 10, ведущие к возникновению идиопатического сколиоза. Выявлено, что 97 % пациентов с идиопатическим сколиозом имеют положительный семейный анамнез, и ученые считают, что существует один главный ген, связанный с заболеванием. Но также высказывают предположение о существовании нескольких генов из-за генетической гетерогенности данного заболевания [9]. Профессор А.М. Зайдман с группой ученых провели анализ самых репрезентативных генетических исследований и опровергли гипотезы о вовлечении в формирование и прогрессирование идиопатического сколиоза генов, участвующих в образовании соединительной и костной тканей, рецепторов мелатонина, эстрогенов, андрогенов, а также в костном метаболизме [4]. Авторами сделан вывод, что в основе развития идиопатического сколиоза лежит эктопия пластинок роста тел позвонков с генетической предопределенностью к нарушению пролиферации и дифференци-ровки ходробластов пластинок роста, что приводит к формированию клиновидности позвонков с последующим фронтальным искривлением позвоночника. Проведя краткий обзор литературы по диагностике развития и прогрессирования идиопатического сколиоза, можно сделать вывод, что, несмотря на передовые научные исследования, ведущая этиологическая причина идиопатического сколиоза остается до конца не изучена. Многие факторы влияют на развитие сколиоза - состояние коллагенного обмена, уровень нейромедиаторов и гормонов, генетические факторы и др., но ни один из них не является решающим. Большинство авторов, изучающих этиологию и патогенез сколиоза, считают идиопатический сколиоз полиэтилогичным заболеванием. Наиболее актуально в клинической практике выявление прогностических факторов на ранних стадия развития и прогрессирования идиопатического сколиоза, чтобы с минимальными затратами для государства и пациента проводить своевременное лечение. При этом необходимо разработать доступные функциональные методы диагностики развития и прогрессирования идиопатическо-го сколиоза, такие как анализ крови или мочи, чтобы проводить индивидуальную оценку риска и обеспечить адекватное наблюдение и консервативное лечение пациентов с идиопатическим сколиозом.

About the authors

M. E Winderlich

FSBEI HE "Mari State University"

Email: vinderlikh@yandex.ru

N. B Shchekolova

FSBEI HE "Perm State Medical University named after Academician E.A. Wagner" of the Ministry of Health of the Russian Federation

References

Supplementary files