ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ИДИОПАТИЧЕСКОГО СКОЛИОЗА

Цель исследования. Изучение этиологических факторов и патогенетических механизмов развития сколиотической болезни.

Материал и методы. Исследованы пластинки роста (ПР) тел позвонков выпуклой и вогнутой сторон деформации, межпозвонковые диски (МПД), костная ткань тел позвонков (операционный материал) 100 больных в возрасте 10–14 лет, страдающих идиопатическим сколиозом (ИС) III–IV степени. В качестве контроля использованы структурные компоненты позвоночника детей 12–14 лет, полученные на кафедре судебной медицины. Методами углубленной морфогистохимии, биохимии, ультраструктурного анализа исследовались гликозаминогликаны (ГАГ), окислительно-восстановительные ферменты, щелочная и кислая фосфотазы, РНК, ДНК, качественный и количественный состав ГАГ. Молекулярно-генетическими методами исследовались уровни экспрессии генов основных протеогликанов (ПГ) хрящевой ткани и их белковые продукты.

Результаты. Сформулирован патогенетический механизм формирования деформации позвоночника при ИС. Показано, что в основе развития ИС лежит генетически зависимое нарушение регуляции синтеза и формирования ПГ в ПР тел позвонков. Снижение количества хондроитинсульфатного и увеличение кератансульфатного компонентов ПГ свидетельствуют об изменении спектра ПГ при ИС. Выявленная кератансульфатсвязанная фракция является результатом повышенной экспрессии гена люмикана на фоне резкого снижения экспрессии гена агрекана и снижения количества его белкового продукта в хондро-бластах больных ИС III–IV степени.

Заключение. Изменение экспрессии гена агрекана на уровне транскрипции и трансляции свидетельствует о его причастности к развитию сколиотической болезни. Представлена концепция развития ИС, дано определение ИС.

1. Абальмасова Е.А. К этиологии боковых искривлений позвоночника у детей и подростков // I Всесоюз. съезд травматол.-ортопедов: Тез. докл. М., 1965. С. 218–220.

2. Аксенович Т.И., Зайдман А.М., Зоркольцева И.В. и др. Новые модели наследования сложных признаков и их исследования при сегрегационном анализе идиопатического сколиоза // Генетика. 1999. Т. 35. № 2. С. 255–262.

3. Васильев Ю.М., Маленков А.Г. Клеточная поверхность и реакция клетки. Л., 1968.

4. Дудин М.Г. Идиопатический сколиоз и директивные системы организма // Адаптация различных систем организма при сколиотической деформации позвоночника: Методы лечения: Тез. докл. Междунар. симпозиума. М., 2003. С. 26–27.

5. Дудин М.Г. Идиопатический сколиоз: Фронтальная дуга // Адаптация различных систем организма при сколиотической деформации позвоночника: Методы лечения: Тез. докл. Междунар. симпозиума. М., 2003. С. 23–25.

6. Зайдман А.М. Идиопатический сколиоз. Новосибирск, 1994.

7. Зайдман А.М., Корель А.В., Сахаров А.В. и др. Структурно-функциональные особенности пластинки роста тела позвонка человека при идиопатическом сколиозе // Хирургия позвоночника. 2004. № 2. С. 64–73.

8. Зайдман А.М., Корель А.В., Сахаров А.В. и др. Морфогенез болезни Шейерманна – Мау // Хирургия позвоночника. 2005. № 2. С. 73–83.

9. Конюхов Б.В. Биологическое моделирование наследственных болезней человека. М., 1969.

10. Корочкин Л.И. Взаимодействие генов в развитии. М., 1977.

11. Нейфах А.А., Тимофеева М.Я. Молекулярная биология процессов развития. М., 1977.

12. Цивьян Я.Л., Зайдман A.M. Морфогенез сколиоза. Новосибирск, 1978.

13. Bonaiti С., Feingold J., Briard M.L., et al. [Genetics of idiopathic scoliosis] // Helv. Paediatr. Acta. 1976. Vol. 31. P. 229–240. French.

14. Burwell R.G. The consortium approach: A problem too big for any one of us // Research into Spinal Deformities I: First Biannual Meeting of International Research Society of Spinal Deformities. IOS Press. 1997. P. 499–502.

15. Burwell R.G., Dangerfield P.H. A multifactorial concept of the causation of idiopathic scoliosis // 10th International Philip Zorab Symposium: Programme and abstracts. Oxford, 1998. P. 48.

16. Burwell R.G., Dangerfield P.H. How does skeletal growth affect the onset and progression of adolescent idiopathic scoliosis? The Red Queen concept applied to trunk growth and 3D balance. A speculation // 10th International Philip Zorab Symposium: Programme and abstracts. Oxford, 1998. P. 47–48.

17. Byers S., van Rooden J.C., Foster B.K. Structural changes in the large proteoglycan aggrecan, in different zone of the ovine growth plate // Calcified Tissue Int. 1997. Vol. 60. P.71–78.

18. Cowell H.R., Hall J.N., MacEwen G.D. Genetic aspects of idiopathic scoliosis: A Nicholas Andry award essay, 1970 // Clin. Orthop. Relat. Res. 1972. N 86. P. 121–131.

19. Dickson R.A., Lawton J.O., Archer I.A., et al. The pathogenesis of idiopathic scoliosis. Biplanar spinal asymmetry // J. Bone Joint Surg. Br. 1984. Vol. 66. P. 8–15.

20. Dietrich C.P., Nader H.B., Britto L.R.G., et al. Chemical composition of heparitin sulfate. Fractionation and characterization of four acidic mucopolysaccharides in heparitin sulfate from beef lung tissue // Biochim. Biophys. Acta. 1971. Vol. 237. P. 430–441.

21. Herman R., Maulucci R., Stuyck J., et al. Vestibular functioning in idiopathic scoliosis // Orthop. Trans. 1979. Vol. 3. P. 218.

22. Kapetanos G., Potoupnis M., Markou K., et al. Vestibular system evaluation in patients with idiopathic scoliosis by caloric stimulation // 6th Congress of the European Federation of National Associations of Orthopaedics and Traumatology: Abstract Book. Finland, 2003. P. 126.

23. Lozzo R.V. The biology of the small leucine-rich proteoglycans. Functional network of interactive proteins // J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274. P. 18843–18846.

24. Misol S., Ponseti I.V., Samaan N., et al. Growth hormone blood levels in patients with idiopathic scoliosis // Clin. Orthop. Relat. Res. 1971. N 81. P. 122–125.

25. Putti V. Die angeborene deformitäten der wirbelsä // Fort. A. d. Geb. D. Röntgentr. 1910. P. 14–15.

26. Riseborough E.J., Wynne-Davies R. A genetic survey of idiopathic scoliosis in Boston, Massachusetts // J. Bone Joint. Surg. Am. 1973. Vol. 55. P. 974–982.

27. Roughley P.J. Biology of intervertebral disc aging and degeneration // Spine. 2004. Vol. 29. P. 2691–2699.

28. Skogland L.B., Miller J.A. Growth related hormones in idiopathic scoliosis. An endocrine basis for accelerated growth // Acta Orthop. Scand. 1980. Vol. 51. P. 779–780.

29. Skogland L.B., Miller J.A., Skottner A., et al. Serum somatomedin A and non-dialyzable urinary hydroxyproline in girls with idiopathic scoliosis // Acta Orthop. Scand. 1981. Vol. 52. P. 307–313.

30. Theocharis A.D., Tsara M.E., Papageorgakopoulou N., et al. Characterization of glycosaminoglycans from human normal and scoliotic nasal cartilage with particular reference to dermatan sulfate // Biochim. Biophys. Acta. 2001. Vol. 1528. P. 81–88.

31. Van de Lest C.H., Versteeg E.M., Veerkamp J.H., et al. Quantification and characterization of glycosaminoglycans at the nanogram level by a combined azure A-silver staining in agarose gels // Anal. Biochem. 1994. Vol. 221. P. 356–361.

32. Yamada K., Yamamoto H., Nakagawa Y., et al. Etiology of idiopathic scoliosis // Clin. Orthop. Relat. Res. 1984. N 184. P. 50–57.