ПОГЛЯДИ НА РЕПАРАТИВНИЙ ОСТЕОГЕНЕЗ ТРАВМАТИЧНИХ ДЕФЕКТІВ ПРОКСИМАЛЬНОГО МЕТАДІАФІЗУ СТЕГНОВОЇ КІСТКИ ПРИ ДЕФІЦИТІ МІКРОЕЛЕМЕНТУ ЙОДУ

П. Ковальчук; С. Тулюлюк

doi:10.24061/1727-0847.24.2.2025.26

Автор(и)

П. Ковальчук
С. Тулюлюк

DOI:

https://doi.org/10.24061/1727-0847.24.2.2025.26

Ключові слова:

фізіологічний та репаративний остеогенез; дефіцит йоду; стегнова кістка

Анотація

Резюме. Йод є важливим мікроелементом, необхідним для синтезу гормонів щитоподібної залози – трийодтироніну (Т3) та тироксину (Т4). Ці гормони виконують ключову регуляторну роль у забезпеченні нормального розвитку та функціонування скелетної системи. Попри численні дослідження, лишаються невивченими деякі важливі аспекти, зокрема: вплив йододефіциту на стан кісткової тканини та особливості репаративного остеогенезу після травматичних ушкоджень в умовах нестачі йоду.

Метою дослідження є експериментально дослідити перебіг репаративного остеогенезу при посттравматичних ушкодженнях метадіафіза стегнової кістки за умов йодного дефіциту.

Дослідження проведено на 63 білих лабораторних щурах-самцях віком 3 місяці. Експериментальна модель передбачала створення стандартного дефекту у проксимальному метадіафізі стегнової кістки у фронтальній площині – за допомогою свердла діаметром 1,0 мм формувався наскрізний отвір. Такий підхід дозволяв однорідно моделювати травму незалежно від умов експерименту.

Морфометричні вимірювання підтверджують дані гістологічного аналізу: середня довжина стегнової кістки у тварин з йододефіцитом після 30 днів становила 2,86±0,02 см, що достовірно менше порівняно з контрольною групою. Отримані результати вказують на гальмуючий вплив йододефіциту на поздовжній ріст трубчастих кісток, зокрема стегнової.

Отримані дані свідчать, що усунення дефіциту йоду позитивно впливає на репаративний остеогенез: покращуються проліферативна активність, диференціювання остеогенних клітин, формування структурно-функціональних елементів кісткової тканини та перебудова регенерату. Це підтверджує значну роль йоду у забезпеченні повноцінного кісткоутворення в умовах травматичного ушкодження.

Посилання

Ashukina NO. Morfolohiia kistkovoho defektu v umovakh modeliuvannia hipotyreozu [Morphology of bone defect in hypothyroidism simulation conditions]. Ukrains'kyi morfolohichnyi al'manakh. 2012;10(2):6-8. (in Ukrainian).

Rom-Bohuslavs'ka OS, Bozhko TS, Komarova IV, Ladohubets' OV, Pyvovarevych LP, Yaremenko FH, et al. Doklinichne vyvchennia tyrostatychnykh ta tyroidstymuliuiuchykh zasobiv [Preclinical study of thyrostatic and thyroid-stimulating agents]. In: Stefanov OV, ed. Doklinichni doslidzhennia likars'kykh zasobiv. Kyiv: Avitsena; 2021, p. 409-20. (in Ukrainian).

Bassett JH, Williams AJ, Murphy E, Boyde A, Howell PG, Swinhoe R, et al. A lack of thyroid hormones rather than excess thyrotropin causes abnormal skeletal development in hypothyroidism. Mol Endocrinol. 2008;22(2):501-12. doi: 10.1210/me.2007-0221.

Roach HI, Mehta G, Oreffo RO, Clarke NM, Cooper C. Temporal analysis of rat growth plates: cessation of growth with age despite presence of a physis. J Histochem Cytochem. 2003;51(3):373-83. doi: 10.1177/002215540305100312.

Stevens DA, Harvey CB, Scott AJ, O'Shea PJ, Barnard JC, Williams AJ, et al. Thyroid hormone activates fibroblast growth factor receptor-1 in bone. Mol Endocrinol. 2003;17(9):1751-66. doi: 10.1210/me.2003-0137.

Vanderpump MP, Tunbridge WM. Epidemiology and prevention of clinical and subclinical hypothyroidism. Thyroid. 2002;12(10):839-47. doi: 10.1089/105072502761016458.

Yen PM. Physiological and molecular basis of thyroid hormone action. Physiol Rev. 2001;81(3):1097-142. doi: 10.1152/physrev.2001.81.3.1097.

Hur’iev SO, Tanasiienko PV, Skobenko YeO. Kliniko-nozolohichna kharakterystyka perelomiv kistok nyzhn'oi kintsivky v postrazhdalykh iz COVID-19 [Clinico-nosological characteristics of lower limb fractures in COVID-19 victims]. Odes'kyi medychnyi zhurnal. 2023;2:61-6. doi: 10.32782/2226-2008-2023-2-11. (in Ukrainian).

Khudets'kyi IIu, Snitsar YeV. Suchasni pidkhody do vyznachennia zhyttiezdatnosti zhyvykh tkanyn [Modern approaches to determining the viability of living tissues]. Biomedychna inzheneriia i tekhnolohiia. 2023;11(3):62-8. doi: 10.20535/2617-8974.2023.12.294926. (in Ukrainian).

Shymon VM, Heleta MM. Eksperymental'ne doslidzhennia defitsytu yodu na stan kistkovoi tkanyny [Experimental study of iodine deficiency on bone tissue condition]. Litopys travmatolohii ta ortopedii. 2009;1-2:136-40. (in Ukrainian).

Shymon VM, Heleta MM, Sherehii AA, Matichyn YuM. Pohliady na reparatyvnu reheneratsiiu u khvorykh z perelomamy dovhykh kistok kintsivok [Perspectives on reparative regeneration in patients with fractures of long bones of the extremities]. Litopys travmatolohii ta ortopedii. 2009;1-2:141-3. (in Ukrainian).

Shymon VM, Heleta MM. Vplyv defitsytu yodu na stan kistiaka ta reparatyvnyi osteosyntez [The impact of iodine deficiency on skeletal condition and reparative osteosynthesis]. Ukrains'kyi zhurnal ekstremal'noi medytsyny imeni HO. Mozhaieva. 2009;10(4):16-26. (in Ukrainian).

Barchielli G, Capperucci A, Tanini D. The Role of Selenium in Pathologies: An Updated Review. Antioxidants (Basel). 2022;11(2):251. doi: 10.3390/antiox11020251.

Bernstein EM, Kelsey TJ, Cochran GK, Deafenbaugh BK, Kuhn KM. Femoral Neck Stress Fractures: An Updated Review. J Am Acad Orthop Surg. 2022;30(7):302-11. doi: 10.5435/JAAOS-D-21-00398.

Dekhne MS, Thomas HM, Haider T, Mortensen S, Rodriguez EK, Weaver MJ, et al. Treatment and outcomes of basicervical femoral neck fractures: A systematic review. J Orthop Surg (Hong Kong). 2021;29(1):23094990211003344. doi: 10.1177/23094990211003344.

Galvez-Fernandez M, Grau-Perez M, Garcia-Barrera T, Ramirez-Acosta S, Gomez-Ariza JL, Perez-Gomez B, et al. Arsenic, cadmium, and selenium exposures and bone mineral density-related endpoints: The HORTEGA study. Free Radic Biol Med. 2021;162:392-400. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.10.318.

Heyland M, Deppe D, Reisener MJ, Damm P, Taylor WR, Reinke S, et al. Lower-limb internal loading and potential consequences for fracture healing. Front Bioeng Biotechnol. 2023;11:1284091. doi: 10.3389/fbioe.2023.1284091.

Hu W, Zhao C, Hu H, Yin S. Food Sources of Selenium and Its Relationship with Chronic Diseases. Nutrients. 2021;13(5):1739. doi: 10.3390/nu13051739.

Izydorczyk G, Ligas B, Mikula K, Witek-Krowiak A, Moustakas K, Chojnacka K. Biofortification of edible plants with selenium and iodine - A systematic literature review. Sci Total Environ. 2021;754:141983. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.141983.

Karagoz B, Keceli O, Cukurlu M, Agir I. Comparison of daytime and after-hours surgical treatment of femoral neck fractures. Niger J Clin Pract. 2022;25(11):1846-52. doi: 10.4103/njcp.njcp_285_22.

Lee SC, Lee NH, Patel KD, Jang TS, Knowles JC, Kim HW, et al. The Effect of Selenium Nanoparticles on the Osteogenic Differentiation of MC3T3-E1 Cells. Nanomaterials (Basel). 2021;11(2):557. doi: 10.3390/nano11020557.

Saleem A, Lin CC, Anil U, Rivero SM. Arthroplasty treatment options for femoral neck fractures in the elderly: A network meta-analysis of randomized control trials. Injury. 2024;55(11):111875. doi: 10.1016/j.injury.2024.111875.

SeyedAlinaghi S, Yarmohammadi S, Dashti M, Ghasemzadeh A, Siami H, Molla A, et al. The relationship of hip fracture and thyroid disorders: a systematic review. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1230932. doi: 10.3389/fendo.2023.1230932.

Zhao Y, Li J, Liu Y, Cui G, Li Z. Comparison of reconstruction nails versus dual implants in the treatment of ipsilateral femoral neck and shaft fractures in adults: a meta-analysis and systematic review. BMC Musculoskelet Disord. 2023;24(1):800. doi: 10.1186/s12891-023-06933-6.

Zou C, Du Y, Rashid A, Ram H, Savasli E, Pieterse PJ, et al. Simultaneous Biofortification of Wheat with Zinc, Iodine, Selenium, and Iron through Foliar Treatment of a Micronutrient Cocktail in Six Countries. J Agric Food Chem. 2019;67(29):8096-8106. doi: 10.1021/acs.jafc.9b01829.