diaendoСахарный диабетDiabetes mellitus2072-03512072-0378Endocrinology research centre10.14341/DM11272diaendo-11272Research ArticleОригинальные исследованияOriginal StudiesОсобенности костного метаболизма у пациентов с диабетической нейроостеоартропатиейA prospective randomized controlled trial of bone metabolism in patients with charcot foothttps://orcid.org/0000-0002-3735-019XЗайцеваЕкатерина ЛеонидовнаZaitsevaEkaterina L.

к.м.н.

MD, PhD

zai.kate@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2474-9924ТокмаковаАлла ЮрьевнаTokmakovaAlla Y.

д.м.н.

MD, PhD

alla-tokmakova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2137-9879ЖиляевВиктор МаксимовичZhilyaevViktor M.wolfzhvm@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-7321-9052МалышеваНаталья МихайловнаMalyshevaNatalia M.

к.б.н.

PhD

natalya.m@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0562-1397СазоноваНаталья ИвановнаSazonovaNatalia I.

к.м.н.

MD, PhD

sazonova_natalia@list.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6581-4521ГалстянГагик РадиковичGalstyanGagik R.

д.м.н., профессор

MD, PhD, Professor

galstyangagik964@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2791-3278ВоронцовАлександр ВалерьевичVorontsovAleksandr V.

д.м.н., профессор

MD, PhD, professor

mr2005i@mail.ruНациональный медицинский исследовательский центр эндокринологииРоссияEndocrinology Research CentreRussian Federation2020210420202311218Copyright © Зайцева Е.Л., Токмакова А.Ю., Жиляев В.М., Малышева Н.М., Сазонова Н.И., Галстян Г.Р., Воронцов А.В., 20202020Зайцева Е.Л., Токмакова А.Ю., Жиляев В.М., Малышева Н.М., Сазонова Н.И., Галстян Г.Р., Воронцов А.В.Zaitseva E.L., Tokmakova A.Y., Zhilyaev V.M., Malysheva N.M., Sazonova N.I., Galstyan G.R., Vorontsov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.dia-endojournals.ru/jour/article/view/11272ОБОСНОВАНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ. Диабетическая нейроостеоартропатия (ДНОАП, стопа Шарко) – прогрессирующее деструктивное воспалительное заболевание костно-суставного аппарата стопы, несвоевременное и неадекватное лечение которого может привести к формированию грубых деформаций, которые нарушают опороспособность. Чаще ДНОАП развивается односторонне, билатеральное поражение встречается относительно редко. Не всегда удается проследить связь дебюта ДНОАП с травмой и хронической гипергликемией. Имеются данные, демонстрирующие роль отдельных провоспалительных факторов в патогенезе ДНОАП, однако исследований, объединяющих изучение различных метаболических маркеров формирования стопы Шарко, на данный момент крайне мало.

ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. Оценить гормональные и метаболические маркеры формирования и резорбции костной ткани у пациентов с ДНОАП и сахарным диабетом (СД) без данного осложнения.

МЕТОДЫ

МЕТОДЫ. В наблюдательное одноцентровое одномоментное контролируемое исследование были включены 70 пациентов с СД 2 типа (СД2) (34 мужчины и 36 женщин), которые сформировали 2 группы: 1-я группа включала пациентов с ДНОАП, 2-ю группу составили пациенты с СД2 без поражения скелета стопы. У всех пациентов было проведено исследование паратгормона (ПТГ), 1,25-ОН витамина D и 25-ОН витамина D, маркеров костной резорбции: склеростина, проматриксной металлопротеиназы-1 (pro-MMP-1), остеокальцина и С-концевого телопептида коллагена I типа (beta-crosslaps), а также маркеров костеобразования: С-концевого пропептида проколлагена 1 типа (PICP) и коллагена 1 типа.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате исследования подтверждено наличие дефицита витамина D у всех пациентов с СД2, включенных в исследование, выявлено отсутствие статистически значимых различий между группами в значениях склеростина, pro-MMP-1, 25-ОН витамина D, коллагена I типа, а также остеокальцина (p>0,05). Однако обнаружено значимое различие в показателях 1,25-ОН витамина D у обследованных основной и контрольной групп: у лиц с ДНОАП уровень данного метаболита витамина D был ниже, чем у пациентов группы сравнения (p<0,05). Также значимо выше оказались и уровни Beta-crosslaps и PICP (p<0,05).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Согласно полученным данным, у пациентов с ДНОАП определялось снижение синтеза 1,25-дигидроксивитамина D, а также выявлялось нарушение синтеза и разрушения коллагена (на основании значимых различий значений beta-crosslaps и PICP) по сравнению с больными СД2 без костно-суставных нарушений.

BACKGROUND

BACKGROUND: Diabetic neuroosteoarthropathy (DNOAP, Charcot’s foot) - is a progressive destructive inflammatory disease of the osteoarticular apparatus of the foot, untimely and inadequate treatment of which can lead to the formation of gross deformities. More often, DNOAP is unilateral, bilateral lesion is relatively rare. It is not always possible to trace the relationship between the debut of DNOAP with trauma and chronic hyperglycemia. There is data demonstrating the role of individual pro-inflammatory factors in the pathogenesis of DNOAP, however, studies combining the evaluation of various metabolic markers of Charcot’s foot formation are currently extremely poor.

AIM

AIM: To evaluate the hormonal and metabolic markers of bone formation and resorption in patients with DNOAP and without this diabetic complication.

METHODS

METHODS: A prospective, controlled trial included 70 patients with type 2 diabetes mellitus (37 men and 43 women) who formed 2 groups: group 1 included patients with DNOAP, group 2 was formed by patients with diabetes without foot skeleton damage. All patients underwent a study of 1,25-OH-vitamin D, sclerostin, pro-MMP-1, C-terminal propeptide type 1 collagen (PICP), type 1 collagen, osteocalcin, PTH, 25-OH-vitamin D, beta-cross-slaps.

RESULTS

RESULTS: The results of the studies confirmed the presence of vitamin D deficiency in all patients with diabetes mellitus included in the study, revealed the absence of statistically significant differences between the groups in the values of sclerostin, pro-MMP-1; 25-OH-vitamin D, type I collagen, and osteocalcin (p > 0.05). However, significant differences were found in the 1.25-OH vitamin D levels: patients with DNOAP presented the lower rates of 1,25-OH-vitamin D in comparison to control group (p <0.05). Beta-cross and PICP levels were significantly higher in DNOAP patients as well (p <0.05). Those findings show the more severe collagen degradation in patients with DNOAP and can be the genetically predisposed cause of DNOAP development. Though further studies are needed.

CONCLUSION

CONCLUSION: In patients with DNOAP a decrease in 1,25-OH-vitamin D levels was found, as well as the alteration of the synthesis and destruction of collagen (beta-cross-slaps and PICP) compared to patients with diabetes mellitus without osteoarticular disorders.

сахарный диабетстопа ШаркоДНОАПостеоартропатиямаркерыкостный метаболизмремоделированиеdiabetes mellitusCharcot’s footDNOAPosteoarthropathymarkersbone metabolismremodelingReferencesInternational Working Group on the Diabetic Foot. The 2019 IWGDF guidelines are now available! IWGDF Guidelines; 2019. Available from: https://iwgdfguidelines.org/guidelines/guidelines/International Working Group on the Diabetic Foot. The 2019 IWGDF guidelines are now available! IWGDF Guidelines; 2019. Available from: https://iwgdfguidelines.org/guidelines/guidelines/Frykberg RG, Belczyk R. Epidemiology of the charcot foot. Clin Podiatr Med Surg. 2008;25(1):17–28. doi: https://doi.org/10.1016/j.cpm.2007.10.001Frykberg RG, Belczyk R. Epidemiology of the charcot foot. Clin Podiatr Med Surg. 2008;25(1):17–28. doi: https://doi.org/10.1016/j.cpm.2007.10.001Strotman PK, Reif TJ, Pinzur MS. Charcot arthropathy of the foot and ankle. Foot Ankle Int. 2016;37(11):1255–1263. doi: https://doi.org/10.1177/1071100716674434Strotman PK, Reif TJ, Pinzur MS. Charcot arthropathy of the foot and ankle. Foot Ankle Int. 2016;37(11):1255–1263. doi: https://doi.org/10.1177/1071100716674434Napoli N, Schwartz AV, Black DM. Reply to: indications of increased vertebral fracture risk in patients with type 2 diabetes. J Bone Miner Res. 2018;33(1):183. doi: https://doi.org/10.1002/jbmr.3322Napoli N, Schwartz AV, Black DM. Reply to: indications of increased vertebral fracture risk in patients with type 2 diabetes. J Bone Miner Res. 2018;33(1):183. doi: https://doi.org/10.1002/jbmr.3322Picke AK, Campbell G, Napoli N, et al. Update on the impact of type 2 diabetes mellitus on bone metabolism and material properties. Endocr Connect. 2019;8(3):R55–R70. doi: https://doi.org/10.1530/ec-18-0456Picke AK, Campbell G, Napoli N, et al. Update on the impact of type 2 diabetes mellitus on bone metabolism and material properties. Endocr Connect. 2019;8(3):R55–R70. doi: https://doi.org/10.1530/ec-18-0456Ульянова И.Н., Токмакова А.Ю., Ярославцева M.В., и др. Диабетическая остеоартропатия: современные методы терапии // Сахарный диабет. — 2010. — №4. — C. 70−73. [Ulyanova IN, Tokmakova AYu, Yaroslavtseva MV, et al. Diabetic osteoarthropathy: modern methods of therapy. Diabetes Mellitus. 2010;(4):70–73. (In Russ.)]Ульянова И.Н., Токмакова А.Ю., Ярославцева M.В., и др. Диабетическая остеоартропатия: современные методы терапии // Сахарный диабет. — 2010. — №4. — C. 70−73. [Ulyanova IN, Tokmakova AYu, Yaroslavtseva MV, et al. Diabetic osteoarthropathy: modern methods of therapy. Diabetes Mellitus. 2010;(4):70–73. (In Russ.)]Folestad A, Аlund M, Asteberg S, et al. Role of Wnt/β-catenin and RANKL/OPG in bone healing of diabetic Charcot arthropathy patients. Acta Orthop. 2015;26;86(4):415–425. doi: https://doi.org/10.3109/17453674.2015.1033606Folestad A, Аlund M, Asteberg S, et al. Role of Wnt/β-catenin and RANKL/OPG in bone healing of diabetic Charcot arthropathy patients. Acta Orthop. 2015;26;86(4):415–425. doi: https://doi.org/10.3109/17453674.2015.1033606Ярославцева M.В., Ульянова И.Н., Галстян Г.Р., и др. Система остеопротегерин (OPG) -лиганд рецептора-активатора ядерного фактора каппа-В (RANKL) у пациентов с сахарным диабетом, медиакальцинозом и облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей // Сахарный диабет. — 2009. — №1. — C. 25−28. [Yaroslavtseva MV, Ulyanova IN, Galstyan RG, et al. The system of osteoprotegrin (OPG)/ligand of NF-kB receptor activator (RANKL) in patients with diabetes mellitus, mediacalcinosis and obliterating atherosclerosis of lower leg arteries. Diabetes Mellitus. 2009;(1):25–28. (In Russ.)]Ярославцева M.В., Ульянова И.Н., Галстян Г.Р., и др. Система остеопротегерин (OPG) -лиганд рецептора-активатора ядерного фактора каппа-В (RANKL) у пациентов с сахарным диабетом, медиакальцинозом и облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей // Сахарный диабет. — 2009. — №1. — C. 25−28. [Yaroslavtseva MV, Ulyanova IN, Galstyan RG, et al. The system of osteoprotegrin (OPG)/ligand of NF-kB receptor activator (RANKL) in patients with diabetes mellitus, mediacalcinosis and obliterating atherosclerosis of lower leg arteries. Diabetes Mellitus. 2009;(1):25–28. (In Russ.)]Shahi M, Peymani A, Sahmani M. Regulation of bone metabolism. Rep Biochem Mol Biol. 2017;5(2):73–82.Shahi M, Peymani A, Sahmani M. Regulation of bone metabolism. Rep Biochem Mol Biol. 2017;5(2):73–82.Biochemical markers of bone turnover: part I: biochemistry and variability. Clin Biochem Rev. 2005; 26(4):97−122.Biochemical markers of bone turnover: part I: biochemistry and variability. Clin Biochem Rev. 2005; 26(4):97−122.Wheater G, Elshahaly M, Tuck SP, et al. The clinical utility of bone marker measurements in osteoporosis. J Trans Med. 2013;11:201. doi: https://doi.org/10.1186/1479-5876-11-201Wheater G, Elshahaly M, Tuck SP, et al. The clinical utility of bone marker measurements in osteoporosis. J Trans Med. 2013;11:201. doi: https://doi.org/10.1186/1479-5876-11-201Gennari L, Merlotti D, Valenti R, et al. Circulating sclerostin levels and bone turnover in type 1 and type 2 diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(5):1737–1744. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2011-2958Gennari L, Merlotti D, Valenti R, et al. Circulating sclerostin levels and bone turnover in type 1 and type 2 diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(5):1737–1744. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2011-2958Arasu A, Cawthon PM, Lui LY, et al. Serum sclerostin and risk of hip fracture in older caucasian women. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(6):2027–2032. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2011-3419Arasu A, Cawthon PM, Lui LY, et al. Serum sclerostin and risk of hip fracture in older caucasian women. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(6):2027–2032. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2011-3419Ding Z, Lin Y, Gan Y, Tang T. Molecular pathogenesis of fracture nonunion. J Orthop Trans. 2018;14:45–56. doi: https://doi.org/10.1016/j.jot.2018.05.002Ding Z, Lin Y, Gan Y, Tang T. Molecular pathogenesis of fracture nonunion. J Orthop Trans. 2018;14:45–56. doi: https://doi.org/10.1016/j.jot.2018.05.002Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом / Под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. 9-й выпуск // Сахарный диабет. — 2019. — Т. 22. — №S1-1. — C. 1−144. [Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AY, et al. Standards of specialized diabetes care. Edited by Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. 9th edition. Diabetes Mellitus. 2019;22(S1-1):1–144. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/DM221S1Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом / Под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. 9-й выпуск // Сахарный диабет. — 2019. — Т. 22. — №S1-1. — C. 1−144. [Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AY, et al. Standards of specialized diabetes care. Edited by Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. 9th edition. Diabetes Mellitus. 2019;22(S1-1):1–144. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/DM221S1Brown JP, Albert C, Nassar BA, et al. Bone turnover markers in the management of postmenopausal osteoporosis. Clin Biochem. 2009;42(10-11):929–942. doi: https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2009.04.001Brown JP, Albert C, Nassar BA, et al. Bone turnover markers in the management of postmenopausal osteoporosis. Clin Biochem. 2009;42(10-11):929–942. doi: https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2009.04.001

The authors declare that there are no conflicts of interest present.