Болезнь Легга – Кальве – Пертеса: модификация экспериментальной модели и её морфологические критерии

Болезнь Легга – Кальве – Пертеса (БЛКП) – распространённая форма остеонекроза головки бедра у детей. До настоящего времени знания в отношении этиологии, патогенеза и клинических проявлений частичны и не создают целостной картины заболевания. Несмотря на современные успехи в понимании БЛКП, стандартными методами лечения остаются хирургические вмешательства и  ликвидация нагрузки. В  настоящее время необходимо разрабатывать новые стратегии как  изучения патогенеза болезни, так и выбора методов лечения.

Цель исследования. Воспроизведение и разработка морфологических критериев ранней стадии болезни Легга – Кальве – Пертеса (1–2-я стадия по Waldenström).

Материалы и  методы. Для воспроизведения эксперимента отобрано 6 особей молодняка кролика в возрасте 3–4 месяца породы Серый великан (фландр). Для моделирования ранних стадий БЛКП была использована патофизиологическая модель И.И.  Кужеливского и  соавт. (2016) с  применением параартикулярных инъекций адреналина в сочетании с физической нагрузкой. Мы модифицировали физические нагрузки модели путём ежедневного свободного вольерного выгула животных в течение 1,5–3 часов.

Результаты. В ходе эксперимента доказана состоятельность модифицированной модели и  предложены её  морфологические критерии. Гистологически был подтверждён процесс остеохондропатии, где  обнаружили классические признаки повреждения субхондральной кости, гиалинового хряща, а также явления аномальной васкуляризации участков хряща и патологический неоангиогенез.

Заключение. Методика нетравматичной модели остеонекроза с использованием молодняка кролика продемонстрировала первичные результаты по  воспроизведению патологических звеньев процесса при  остеонекрозе. Со стороны хрящевой ткани фиксировали утрату изогенности строения хондроцитов и расположения их в виде «столбиков»; её расслоение и замещение фиброзной тканью, включающей фибробластоподобные клетки и коллагеновые волокна; неоваскуляризацию хряща и стойкую смешанную гиперемию. В  костном мозге отметили активацию только красного ростка крови. В костной ткани выявили нарушение остеонного строения с мозаичным расположением костных балок, наличие лакунарной резорбции, дегенерацию остеобластов.

1. Manzon VS, Ferrante Z, Giganti M, Gualdi-Russo E. On the antiquity of Legg – Calvé – Perthes disease: Skeletal evidence in Iron Age Italy. Homo. 2017; 68(1): 10-17. doi: 10.1016/j.jchb.2016.11.002

2. Berger E, Chen L, Sun Z, Sun Z. A probable case of Legg – Calvé – Perthes disease in Warring States-era China. IntJ Paleopathol. 2017; (16): 27-30. doi: 10.1016/j.ijpp.2016.11.001

3. Менщикова Т.И., Лунева С.Н., Матвеева Е.Л., Гасанова А.Г. Оптимизация диагностики ранних стадий болезни Легга – Кальве – Пертеса у детей. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2020; 8(4): 574-581. doi: 10.23888/HMJ202084574-581

4. Тепленький М.П., Лунева С.Н., Матвеева Е.Л., Спиркина Е.С., Гасанова А.Г., Рахматулина А.А. Окислительный стресс и антиоксидантный статус у детей с болезнью Легга – Кальве – Пертеса. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2019; 7(2): 170-177. doi: 10.23888/hmj201972170-17

5. Rodríguez-Olivas AO, Hernández-Zamora E, Reyes-Maldonado E. Legg – Calvé – Perthes disease overview. OrphanetJ Rare Dis. 2022; 17(1): 125. doi: 10.1186/s13023-022-02275-z

6. Шабалдин Н.А., Шабалдин А.В. Молекулярные основы этиологии и патогенеза болезни Легга – Кальве – Пертеса и перспективы таргетной терапии (обзор литературы). Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2022; 10(3): 295-307. doi: 10.17816/PTORS101679

7. Spasovski V, Srzentić Dražilov S, Nikčević G, Baščarević Z, Stojiljković M, Pavlović S, et al. Molecular biomarkers in Perthes disease: A review. Diagnostics (Basel). 2023; 13(3): 471. doi: 10.3390/diagnostics13030471

8. Шабалдин Н.А., Шабалдин А.В., Шабалдина Е.В. Способ прогнозирования развития болезни Легга – Кальве – Пертеса на основе иммунологических предикторов: Пат. № 2751976 Рос. Федерация. № 2021104154; заявл. 18.02.2021; опубл. 21.07.2021. Бюл. № 21.

9. Murphy RF, Mooney JF 3rd. Orthobiologics in pediatric orthopedics. Orthop Clin North Am. 2017; 48(3): 323-331. doi: 10.1016/j.ocl.2017.03.007

10. Sezgin EA, Atik OŞ. Are orthobiologics the next chapter in clinical orthopedics? A literature review. Eklem Hastalik Cerrahisi. 2018; 29(2): 110-116. doi: 10.5606/ehc.2018.005

11. Mohamed-Ahmed S, Fristad I, Lie SA, Suliman S, Mustafa K, Vindenes H, et al. Adipose-derived and bone marrow mesenchymal stem cells: A donor-matched comparison. Stem Cell Res Ther. 2018; 9(1): 168. doi: 10.1186/s13287-018-0914-1

12. Черешнев В.А., Шилов Ю.И., Черешнева М.В., Самоделкин Е.И., Гаврилова Т.В., Гусев Е.Ю., и др. Экспериментальные модели в патологии. Пермь; 2011.

13. Сертакова А.В., Ульянов В.Ю., Магомедрасулова Э.А. Экспериментальные модели остеонекроза на животных. Гений ортопедии. 2023; 29(1): 110-116. doi: 10.18019/1028-4427-2023-29-1-110-11

14. Hines JT, Jo WL, Cui Q, Mont MA, Koo KH, Cheng EY, et al. Osteonecrosis of the femoral head: An updated review of ARCO on pathogenesis, staging and treatment. J Korean Med Sci. 2021; 36(24): e177. doi: 10.3346/jkms.2021.36.e177

15. Holtmann H, Lommen J, Kübler NR, Sproll C, Rana M, Karschuck P, et al. Pathogenesis of medication-related osteonecrosis of the jaw: A comparative study of in vivo and in vitro trials. J Int Med Res. 2018; 46(10): 4277-4296. doi: 10.1177/0300060518788987

16. Fan M, Peng J, Qin L, Lu S. Experimental animal models of osteonecrosis. Rheumatol Int. 2011; 31(8): 983-994. doi: 10.1007/s00296-011-1819-9

17. Кужеливский И.И. Слизовский Г.В., Аникина Е.Ю. Способ моделирования асептического некроза головки бедра: Патент № 2626567 Рос. Федерация. № 2016140100; заявл. 11.10.2016; опубл. 28.07.2017. Бюл. № 22.

18. Horn A, Eastwood D. Prevention of femoral head collapse in Legg – Calvé – Perthes disease. Bone Joint. 2017; 6(1): 3-6. doi: 10.1302/2048-0105.61.360497

19. Hofstaetter JG, Wang J, Yan J, Glimcher MJ. The effects of alendronate in the treatment of experimental osteonecrosis of the hip in adult rabbits. Osteoarthrit Cartilage. 2009; 17(3): 362- 370. doi: 10.1016/j.joca.2008.07.013

20. Рубашкин С.А., Сертакова А.В., Дохов М.М., Тимаев М.Х. Дегенеративные заболевания тазобедренных суставов у детей. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2018; 6(3): 78-86. doi: 10.17816/ptors6378-86

21. Афанасьев Ю.И., Омельяненко Н.П. Соединительные ткани. В: Данилов Р.К., Быков В.Л. (ред.). Руководство по гистологии. СПб.: Изд-во специальной литературы; 2001: 249-284.

22. Денисов-Никольский Ю.И., Миронов С.П., Омельяненко Н.П., Матвейчук И.В. Актуальные проблемы теоретической и клинической остеоартрологии. М.: ОАО «Типография «Новости»; 2005.

23. Crim J, Layfield LJ, Stensby JD, Schmidt RL. Comparison of radiographic and pathologic diagnosis of osteonecrosis of the femoral head. Am J Roentgenol. 2021; 216(4): 1014-1021. doi: 10.2214/ajr.20.2293