Клеточно-молекулярный скрининг дисплазии соединительной ткани у подростков-спортсменов (пилотное исследование)

Abstract

Цель работы - оценить в крови клеточные и молекулярные показатели ремоделирования костной ткани как потенциальные маркеры недифференцированных форм дисплазии соединительной ткани. Материал и методы. Проведено исследование структурно-функционального статуса клеточных элементов в культуре in vitro мононуклеарных лейкоцитов периферической крови у подростков-спортсменов и фенотипических проявлений недифференцированной дисплазии соединительной ткани (НДСТ). С помощью экспресс-анализа обследовано 25 учащихся спортивных школ в возрасте 10-14 лет (основные спортивные дисциплины: фигурное катание, гимнастика, легкая атлетика). Средний возраст обследованных составил (12,0 ± 1,7) лет. Клиническое обследование подростков позволило ранжировать признаки НДСТ в анкетной шкале 4-11,5 баллов. Основные результаты. Сопоставление результатов анкетного обследования и оценки дистантных маркеров ремоделирования костной ткани позволило выявить распределение подростков-спортсменов на две группы: с минимальными признаками НДСТ (сумма менее 7 баллов - 10 человек), с выраженным фенотипом НДСТ (сумма баллов.7-15 человек). Установлено статистически значимое снижение концентрации CrossLaps (на 80%) и ионизированного кальция (на 5%) в крови подростков-спортсменов с выраженными диспластическими проявлениями. При краткосрочном 72-часовом культивировании мононуклеарных лейкоцитов в присутствии 3D-матрикса, имитирующего свойства минерального вещества регенерирующей костной ткани, обнаружены морфофункциональные особенности клеточной реакции у подростков-спортсменов с клиническими проявлениями НДСТ, а также гетерогенность клеточной популяции, связанная с появлением в крови клеток с остеобластоподобным фенотипом. Результаты проведенного исследования предполагают использование клеточных и молекулярных показателей ремоделирования костной ткани при скрининге механизмов и динамики развития диспластических нарушений у подростков-спортсменов.

The purpose of the study is to evaluate the cellular and molecular parameters of bone remodeling in the blood as potential markers of undifferentiated forms of connective tissue dysplasia Materials and methods. The structural and functional status of cellular elements of in vitro culturing of mononuclear leukocytes of peripheral blood in adolescent athletes connected with phenotypic manifestations of undifferentiated connective tissue dysplasia (UCTD) were investigated. 25 pupils of sport schools from 10–14 years old (main disciplines: figure skating, gymnastics, athletics) were examined with the help of express analysis. The average age of the examined adolescents was (12,0 ± 1,7) years. Clinical examination of adolescents allowed ranking the UCTD signs on a scale of 4–11,5 points. Results. A comparison of questionnaire survey results and an evaluation of bone remodeling distant markers allowed the revelation of 2 groups in the distribution of adolescent athletes: those with minimal signs of UCTD (scores lesser than 7 points – 10 pupils), and those with expressed UCTD phenotype (scores are equal or more than 7 points –15 pupils). Significant statistical decrease in the content of collagen type I degradation products (CrossLaps) (by 80%) and ionized calcium (by 5%) has been determined in the peripheral blood of adolescent athletes with expressed UCTD phenotype. In conditions of short-term 72-h cultivation of mononuclear leukocytes in the presence of a 3D matrix imitating the properties of the mineral substance of the regenerating bone tissue, morphofunctional features of cellular reaction in adolescent athletes with clinical manifestations of UCTD, as well the heterogeneity of the cell population associated with the appearance of cells with an osteoblast-like phenotype in the blood have been revealed. The results of investigation propose the use of distant cellular and molecular parameters of bone remodeling to screen the mechanisms and dynamics of dysplastic disorders in adolescent athletes.