Цель работы — изучение специфических структурно-функциональных и патобиохимических изменений в организме экспериментальных животных при «гипоэстрогенном» и «глюкокортикоидном» остеопорозе и разработка на основе полученных данных эффективных способов коррекции.

В эксперименте на животных отработаны две модели остеопороза: глюкокортикоидная и основанная на эффекте гипоэстрогенемии. Опыты по восроизведению глюкокортикоидной модели были проведены на 18 беспородных белых крысах (самцах) массой 100–140 г путем ежедневнного внутрибрюшинного введения животным гидрокортизона в дозе 40 мг/кг в день в течение 3 недель. Контрольная группа крыс получала внутрибрюшинно физиологический раствор в тех же объемах. Гипоэстрогенное состояние достигалось путем двусторонней овариоэктомии. Для эксперимента были взяты беспородные половозрелые белые крысы-самки стадного разведения ЦНИЛ БелМАПО. Исследования выполнены на 38 животных с массой тела от 215 до 265 г, из которых были сформированы 4 группы с различными сроками наблюдения после овариоэктомии: 2 недели, 1, 2, 3 мес. Контрольной группой служили 15 особей, содержавшихся в идентичных условиях.

Для наблюдения за формированием «гипоэстрогенного» остеопороза использовались следующие тесты: в сыворотке определялась активность общей щелочной фосфатазы (ОЩФ) и ее костного изофермента (КЩФ), тартратрезистентной кислой фосфатазы (ТРКФ), содержание кальция, фосфора, магния, мочевины, концентрация эстрадиола, эстриола, прогестерона, тестостерона, кортизола, трийодтиронина (Т₃), тироксина (Т₄), тиреотропного гормона (ТТГ). В моче исследовали экскрецию кальция, фосфора, магния, мочевины, креатинина. В образцах костной ткани исследовался минеральный состав (содержание кальция, фосфора, магния) и проводилось гистоморфометрическое исследование кости. Аминокислотный анализ сыворотки крови проводился с помощью жидкостного хроматографа «Gilson» (США) методом градиентного элюирования, идентификация пиков и расчет концентраций выполнялись аппаратно-программным комплексом «МультиХром».

Выявлено повышение активности ОЩФ в сыворотке крови на первом и втором месяцах опыта до 195,4 ± 13,0 и 224,4 ± 14,5 ЕД/л соответственно (в контроле — 148,0 ± 10,2 ЕД/л, р < 0,01); повышение активности КЩФ в те же сроки — 173,9 ± 14,2 и 201,7 ± 15,2 ЕД/л (контроль — 110,0 ± 13,9 ЕД/л, р < 0,01), активность ТРКФ в сыворотке крови повышалась через 2 недели после овариоэктомии — 5,2 ± 0,2 ЕД/л, (контроль — 4,3 ± 0,3 ЕД/л, р < 0,05).

Уровень кальция в сыворотке крови лабораторных животных существенно не изменился. Экскреция кальция с мочой была повышена через 2 мес. опыта — 2,45 ± 0,19 ммоль/л, (контроль — 1,25 ± 0,21 ммоль/л, р < 0,01) и коррелировала с коэффициентом «кальций/креатинин». Наблюдалось снижение экскреции фосфора с мочой, наиболее выраженное на 3-м месяце наблюдения — 7,49 ± 0,11 ммоль/л (контроль — 10,08 ± 0,4 ммоль/л, р < 0,01).

Снижение уровня эстрадиола в сыворотке крови животных опытной группы отмечалось через 2 недели наблюдения — 0,05 ± 0,01 нмоль/л, (контроль — 0,12 ± 0,02 нмоль/л, р < 0,05), через 1 мес. концентрация эстрадиола повышалась — 0,14 ± 0,02 нмоль/л, к 3-му месяцу наблюдения эстрадиол в сыворотке практически не обнаруживался. Концентрации прогестерона и тестостерона в крови снижались на всех сроках наблюдения в опытных группах.

При изучении минерального состава костной ткани зафиксировано уменьшение содержания кальция и фосфора в опытных группах. Соотношение уровней кальция и фосфора увеличивается относительно контроля.

При анализе суммарного содержания исследованных аминокислот в сыворотке крови отчетливо прослеживается тенденция к существенному увеличению их уровня уже через 2 недели после овариоэктомии. К концу первого месяца суммарное содержание аминокислот достигает своего максимума (932 мг/л). В последующие сроки наблюдения общее содержание аминокислот в сыворотке крови постепенно снижалось: к концу 2-го месяца после овариоэктомии почти до уровня контрольной группы (807,6 мг/л), а к концу третьего месяца существенно более низкого, чем у крыс контрольной группы (710 мг/л). При анализе динамики изменений количественного содержания отдельных аминокислот в сыворотке крови крыс опытных групп выявились следующие тенденции: концентрация 12 из 22 исследованных аминокислот, а именно Glu, Thr, Ala, Tau, Val + Pro, Met, Ile, Leu, Trp, Cys, His, практически не изменялась на протяжении всего срока наблюдения. Изменения концентраций 6 аминокислот (Asp, Asn, Gln, Ser, Arg, Gly) соответствовали общей тенденции.

Концентрация Phe, Orn и Tyr, повысившись к концу 1-го месяца после овариоэктомии, в дальнейшем сохранялась на таком же высоком уровне. Что касается значений концентрации Lys на различных этапах наблюдения, то можно отметить, что это была единственная аминокислота в сыворотке крови крыс, которая имела тенденцию к снижению концентрации в различные сроки наблюдения.

Таким образом, полученные результаты проведенных исследований показали наличие манифестирующих аминокислот, концентрация которых в сыворотке крови животных при развитии остеопороза претерпевала значимые изменения. Полученные данные биохимических, гистоморфологических исследований, изменения гормонального статуса, массы тела и поведения животных в целом свидетельствуют об адекватности избранной экспериментальной модели (овариоэктомия у крыс) постменопаузальному остеопорозу у женщин.

Критериями оценки развития остеопороза в опыте со стероидной моделью служили изменения плотности костной ткани и показателей фосфорно-кальциевого обмена наряду с изменениями общего состояния животных. В опытах на крысах самцах показано, что трехнедельное ежедневное внутрибрюшинное введение гидрокортизона в дозе 40 мг/кг в сутки приводит к развитию явлений остеопороза, обнаруживаемых по снижению плотности костной ткани позвоночника и сдвигам фосфорно-кальциевого обмена.

Таким образом, полученные модели адекватны целям изучения.