Процес діагностики порушень кісткової тканини у дітей з гострими лейкеміями

Корисна модель відноситься до медицини і може бути застосована для діагностики порушень кісткового матриксу у дітей з гострими лейкеміями. Відомий процес діагностики порушень кісткової тканини у дітей з лейкеміями базується на визначені стану кісткових стр уктур за допомогою рентгенологічного дослідження та денситометрії [1]. Недоліком цього процесу є необхідність наявності відповідної апаратури та кваліфікованого персоналу, додаткове променеве навантаження на дитину, регламентація частоти досліджень відповідно до дози опромінення. Найбільш близьким до сутності є процес діагностики порушень мінерального та органічного складу кісткової тканини за екскрецією солей кальція в добовій сечі, що визначаються за допомогою методу інфрачервоного спектрального аналізу [2]. Недоліком цього процесу діагностики порушень щільності кісткової тканини є необхідність наявності коштовної апаратури - автоматизованого устаткування "ІЧС-31"-спектрометра, та висококваліфікованого технічного персоналу. Технічною задачею є створення процесу діагностики порушень структури кісткової тканини у дітей з гострими лейкеміями. Поставлена задача вирішується шляхом визначення лужної фосфатази в сироватці крові. Нормативні значення лужної фосфа тази відповідають фізіологічним значенням екскреції солей кальція в сечі, визначеними за ІЧС-аналізом, та корелюють з нормативними показниками щільності кісткової тканини за даними денситометрії. Високий вміст лужної фосфатази в сироватці крові дітей, що хворіють на гострі лейкемії, відповідає високому вмісту дигідрофосфаті в кальцію та дигідрофосфатів те трагідратів кальція в добовій сечі в порівнянні з фізіологічними величинами. Деградація кісткового матриксу залежить від його неорганічного та органічного складу. Мінеральна речовина становить біля 65%, основна - 35%. Неорганічні компоненти складають близько чверті об'єму кістки, решту утворює органічний матрикс, який на 90-95% складається з колагену. При гострих лейкеміях спостерігаються структурні порушення кристалічної ґратки гідроксиапатиту, з якого складається мінеральний компонент кісткової тканини. Процес розвитку лейкемій супроводжується збільшенням вмісту в кістках кислих форм ортофосфату кальція Са(Н 2РO4)2 та появою пірофосфату кальцію СаР2O7. Цей перехід середнього ортофосфату кальція в кислі та пірофосфатні форми обумовлює підвищену елімінацію фосфатів із кристалічної компоненти кісткової тканини, що в свою чергу призводить до демінералізації кісткової тканини, остеопорозу та змін в мінеральному складі сечі. При формуванні кісткового матриксу важлива роль приділяється обміну кальція. Гомеостаз кальція забезпечується паратгормоном, кальцитоніном та вітаміном D. Регуляторна роль паратгормона складається з того, що він гальмує функцію ізоцитратдегідрогенази, сприяє підвищенню концентрації ізолимонної кислоти та зниженню pН. Підкислення середовища гальмує функцію лужної фосфатази. Це в свою чергу уповільнює розщеплення органічних фосфорних е фірів і зумовлює зниження кількості фосфора, котрий міг би реагувати з кальцієм. В цих умовах замість фосфата кальція утворюється цитрат кальція, котрий легко вимивається з кісток в кров, де розщеплюється на кальцій та лимонну кислоту. Тобто, паратгормон пригнічує лужну фосфатазу. На відміну від нього вітамін D активує цей фермент. Таким чином, паратгормон та вітамін D регулюють функцію лужної фосфатази, а відповідно до цього і фосфорно-кальцієвий обмін. Підвищення лужної фосфатази в сироватці крові свідчить про патологічні зміни в кістках і супроводжується підвищеною екскрецією дигідрофосфатів кальція та дигідрофосфатів тетрагідратів кальція з сечею. Внутрішньоклітинний ферментний лізис призводить до деградації кісткової тканини у хворих. Пропонується процес діагностики порушень кісткової тканини на підставі визначення вмісту лужної фосфа тази в сироватці крові. При визначені високого вмісту лужної фосфатази в сироватці крові (більшого за вікові нормативи - табл.1) судять про активність процесів демінералізації кісткової тканини. За прототип було взято процес діагностики порушень кісткової тканини за допомогою визначення екскреції дигідрофосфатів кальцію та дигідрофосфатів те трагідратів кальцію з сечею. Однак, цей процес багатоетапний, бо визначення солей кальція у сухому залишку сечі потребує додаткової підготовки сечі для дослідження, а саме випарювання та підсушування її в термостаті при 150°С, а потім визначення молекулярних спектрів в спектральному діапазоні 700-2000см-1 з використанням автоматизованого устаткування "ИКС-31". Відносна ефективність смуг поглинання фосфатів кальцію, яка пропорційна їх площі, є мірою концентрації речовини в зразках, що досліджуються. На відміну від цього, запропонований простий та інформативний процес діагностики порушень кісткової тканини у дітей з лейкеміями, що базується на визначені вмісту лужної фосфатази в сироватці крові. Вміст солей кальцію в сечі у хворих на лейкемії та в гр упі практично здорових дітей наводиться в табл.2. Дослідження активності лужної фосфатази здійснюється на біохімічному аналізаторі Ultra-918 (фірма Kone Instrument, Фінляндія). Лужна фосфатаза в лужному середовищі каталізує гідроліз паранітрофенілфосфату в паранітрофенол та фосфат. Швидкість утворення паранітрофенолу пропорційна активності лужної фосфатази в сироватці крові. Нами встановлений прямий кореляційний зв'язок між вмістом лужної фосфатази в сироватці крові та солями кальція в сечі - дигідрофосфатами кальція і дигідрофосфатами тетрагідратами кальція (Ro-Spearm.=+0,44 та RoSpearm.=+0,46 відповідно). Чим вищий вміст лужної фосфатази в сироватці крові, тим вища екскреція солей кальція в сечі хворих та нижча щільності кісткової тканини за даними денситометрії і, навпаки, чим нижчий рівень лужної фосфатази в крові, тим нижчий вміст солей кальцію в сечі та вища щільність кісток. В табл.3 наведені нормативні значення показників денситометрії з врахуванням віку дітей. Таблиця1 Вікові нормативи лужної фосфатази в сироватці крові у практично здорових дітей та підлітків (Connittee, 1994). Вік дітей 0,5-9 місяців 10 -11 років 12-13 років 14-15 років 16-18 років Стать хлопчики дівчата хлопчики дівчата хлопчики дівчата хлопчики дівчата хлопчики дівчата Величина лужної фосфа тази, од/л 250 - 950 250-950 250-730 250-950 275-875 200-730 170-970 170-460 125-720 75-270 Таблиця 2 Вміст солей кальція в сечі хворих на лейкемії та у практично здорових дітей та підлітків (M±m) Солі кальцію Дигідрофосфат Ca, ум. од Дигідрофосфат тетрагідрат Са, ум.од. Діти з гострими лейкеміями, n-72 Практично здорові діти, n- 27 0,82±0,04 0,63±0,02 0,92±0,03 0,83±0,02 Примітка. * - достовірна різниця між показниками у порівнянні з контрольною групою (р0,05). Таблиця 3 Вікові норми щільності кісткової тканини за показниками денситометрії у дітей та підлітків Вік дітей 5-8 років 9-12 років 13-18 років Стать хлопчики дівчата хлопчики дівчата хлопчики дівчата Показники денситометрії (% від нормативної величини) 75-78 73-77 78-84 75-78 85-88 78-84 Приклади результатів дослідження Приклад 1 Хворий Ж.С. 15 років (історія хвороби №139/2003). Діагноз: гостра лейкемія. Дигідрофосфати кальція в сечі дорівнюють 0,6ум.од., дигідрофосфати тетрагідрати кальція - 0,7ум.од. Лужна фосфатаза в сироватці крові становить 140мкмоль/л. Щільність кісткової тканини за денситометрією становить 90% Приклад 2 Хвора Г.В., 10 років (історія хвороби №1638/2004). Діагноз: гостра лейкемія. Дигідрофосфати кальція в сечі дорівнюють 0,9ум.од., дигідрофосфати тетрагідрати кальція - 0,98ум.од. Лужна фосфатаза в сироватці крові дорівнює 1100мкмоль/л. Щільність кісткової тканини за денситометрією становить 64%. Запропонований процес діагностики порушень стану кісток у дітей з гострими лейкеміями базується на визначенні вмісту лужної фосфа тази в сироватці крові і може бути застосований у гематологічних відділеннях обласних лікарень України. Джерела інформації 1. Бебешко В.Г., Бруслова К.М., Ляшенко Л.О. та співавт. Стан мінеральної тканини у дітей з гострими лейкеміями . Укр.Журнал гематології та трансфузіології, 2003, №1, с.28-31. 2. Бебешко В.Г. Володіна Т.Т, Бруслова К.М, Ляшенко Л.О та співавт. Стан органічної компоненти кісткової тканини у дітей з гострими лімфобластними лейкеміям. Укр.Журнал гематології та трансфузіології, 2004, №6, с.18-24.