Оценка скорости резорбции кортикальной кости человека в зависимости от пола и возраста

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ
оценить скорость резорбции кортикальной костной ткани человека, используя в качестве маркера процесса резорбции стронций-90, аккумулированный в скелете человека более 45 лет назад
проанализировать факторы, определяющие скорость резорбции кортикальной кости у человека
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Стронций как маркер перестройки костной ткани
Стронций – химический и метаболический аналог кальция. Метаболические пути Са и Sr включают в себя одинаковые процессы: всасывание в ЖКТ, задержка и выведение из кости, выведение через почки и с калом;
Системные гормоны (эстроген, прогестин, кортикостероиды) вызывают изменения обмена Sr аналогичные изменениям обмена Са;
Sr (как и Ca) встраивается в кристаллы гидроксиапатита;
Стронций-90 – долгоживущий радионуклид (период полураспада 29.3 года), задерживается в скелете на длительный период, может быть прижизненно измерен.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Источник 90Sr в организме жителей прибрежных сел реки Теча
(Челябинская область , Россия)
Р. Теча (источник питьевой воды для прибрежных жителей) была загрязнена в результате сбросов радиоактивных отходов ПО «Маяк» в 1949-1956 гг.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
ПО «Маяк» - первое в СССР предприятие по наработке оружейного плутония.

Прижизненные измерения содержания 90Sr в организме как основа для оценки скорости перестройки кортикальной кости
Создание СИЧ-9.1 1974 г.
Период измерений 1974-1997, 2006 и далее
Общее число измерений 38 000 (20 000 человек)
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Предпосылки для оценки скорости резорбции кортикальной кости с использованием 90Sr как метки
По данным радиохимии к моменту начала измерений СИЧ-9.1 практически весь 90Sr находился в кортикальной костной ткани (длинные трубчаты кости, височная кость и т.д.)
Единственный механизм, позволяющий осуществить процесс выведения Sr – это остеокластическая резорбция, поэтому потеря 90Sr из организма прямо пропорциональна скорости резорбции кортикальной кости
99% 90Sr поступило организм с рационом в 1950 - 1951 гг. Это позволяет рассматривать поступление 90Sr в приближении однократного
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Соотношение скорости резорбции кортикальной кости и скорости выведения стронция из костной ткани
λcb= λb - λr
λb – скорость биологического выведения стронция (без учета скорости радиоактивного распада)
λcb – скорость резорбции кортикальной кости
λr – скорость рециркуляции стронция
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

λb – скорость биологического выведения стронция определяется на основе индивидуальных измерений СИЧ-9.1
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

λr – скорость рециркуляции стронция в организме определяли на основе модельных расчетов
Для оценки скорости использовали модельные расчеты по модели МКРЗ-67 [1993 г.]
Скорость рециркуляции была определена как 0,18% в год для взрослых. Это означает, что 0,18% стронция, резорбированного из кортикальной кости, в течение года возвращается обратно в кость.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Критерии для включения в анализ индивидуальных данных СИЧ-9.1
1-я группа: мужчины 25 - 50 лет; женщины 25 лет до начала менопаузы;
2-я группа: мужчины 50+ лет; женщины – от начала менопаузы;
Измерения:
3 и более измерений на интервале 5 и более лет
Если только 3 измерения, то интервал между последовательными измерениями не менее 2-х лет
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Статистика индивидуальных повторных измерений СИЧ-9.1 в группах
Группа 1
Число измерений – 2022,
года рождений- 1930-1949 гг.
Группа 2
Число измерений – 1728,
Года рождений – 1905-1942 гг.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Данные медицинских обследований
Все лица, включенные в анализ, проходили обследования в клиническом отделении УНПЦ РМ;
Все женщины, включенные в анализ, проходили обследование у гинеколога и имеют соответствующие записи;
Информация об истории проживания на радиоактивно загрязненных территориях обобщена в базах данных УНПЦ РМ;
Конфиденциальность информации обеспечивает уникальный идентификационный код
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Группа 1 «репродуктивный возраст»
Статистическое распределение значений
скорости резорбции у мужчин и женщин
Скорость резорбции не зависит от возраста в изученном диапазоне
Нет различий по полу, скорость равна 2,7%/год (среднее геометрическое);
Заболевания, связанные с изменениями минерального обмена, а также требующие гормонального лечения, не оказали значимого влияния на скорость резорбции
Беременность и лактация в период измерений (6 женщин) не оказала влияния на скорость резорбции
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Группа 2 «после менопаузы (женшины), 50+ (мужчины)»
Статистическое распределение значений
скорости резорбции у мужчин и женщин
Скорость резорбции зависит от возраста в изученном диапазоне
Резкие различия по полу (статистически значимы)
Заболевания, связанные с изменениями минерального обмена, а также требующие гормонального лечения, не оказали значимого влияния на скорость резорбции
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Как получить усредненные средневозрастные значения скорости резорбции?
Точечное усреднение – один человек, одно значение скорости, один возраст (привязка к середине возрастного интервала);
Усреднение в диапазонах – один человек, одно значение скорости, несколько значение возраста (скорость приписывается каждому значению возраста из периода измерений)
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Усреднение в диапазонах
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Средние значения скорости резорбции (усреднение в диапазонах)
Вертикальные линии – стандартная ошибка среднего геометрического
* статистические различия относительно группы 0–5 лет после менопаузы у женщин и 50–55 лет у мужчин;
# статистические различия относительно группы 5–10 после менопаузы у женщин и 55–60 лет для мужчин.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Средние значения скорости резорбции (точечное усреднение) у женщин
Усреднение различными методами дает близкие, статистически не различающиеся, средние значения скорости резорбции
Время относительно менопаузы, годы
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Увеличивается ли скорость формирования кортикальной кости после 50 лет/менопаузы?
Возрастные изменения объемной минеральной плотности (МП) и общего содержания минералов (BMC) в скелете указывают на изменение соотношения процессов резорбция-формирование.
Масса кортикальной части скелета составляет около 80%, ее вклад увеличивается с возрастом, так как возрастная потеря минералов более выражена в трабекулярной кости. То есть, общая потеря минералов более связана с кортикальной костью.
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова

Следует ожидать:
У женщин скорость формирования увеличивается до 4–5%/год для компенсации процессов резорбции;
у мужчин скорость формирования остается постоянной или слегка увеличивается
Продолжение
XXI съезд физиологического общества им. И.П. Павлова
Возрастное снижение показателей минерализации

Выводы (1)
Скорость резорбции кортикальной кости не зависит от возраста и пола у взрослых лиц в период до начала менопаузы (женщины) или 55 лет (мужчины) и составляет 2.7%/год;
У женщин после менопаузы скорость резорбции зависит от времени: после менопаузы скорость увеличивается в 2 раза (до 6%/год) по сравнению с репродуктивным возрастом, остается постоянной в течение 10-12 лет, а затем снижается до 5.0–5.5%/год;

Выводы (2)
У мужчин после 55 лет наблюдается постепенное увеличение скорости резорбции до 4%/год в возрасте >70 лет;
Полученные данные указывают на значительное увеличение скорости формирования кортикальной кости у женщин после менопаузы для компенсации увеличенной резорбции в отличие от мужчин аналогичного возраста.

Благодарю за внимание

Связь между скорость резорбции и дозой облучения красного костного мозга (RBM)