Comparative analysis of changes in density and mineral composition of bone tissue on the background of experimental diabetes mellitus and opioid influence

Autor: О.О. Adamovych, А.S. Safonov, V.V. Kryvetskyi, О.Y. Kordiyak, R.R. Sohuyko, Ye.V. Paltov, М.V. Kotsarenko
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Ukrainian Journal of Radiology and Oncology; Vol. 29 No. 4 (2021): Ukrainian Journal of Radiology and Oncology; 39-47
Український радіологічний та онкологічний журнал; Том 29 № 4 (2021): Український радіологічний та онкологічний журнал; 39-47
ISSN: 2708-7174
2708-7166
DOI: 10.46879/ukroj.4.2021.39-47
Popis: Background. The study of bone tissue includes two directions – the study of patterns of structural reconstruction and clarification of the dynamics of mineral composition. Bone tissue reacts differently to the influence of exogenous and endogenous factors, but there is always a violation of the bone microarchitecture, its density and mineral composition. Purpose. Investigation and comparison of changes in bone density and its mineral composition on the background of experimental diabetes mellitus and long-term opioid influnce. Materials and methods. The study was performed on 25 white sexually mature nonlinear male rats, weighing 160–270 g, aged 5–7 months. The duration of the experiment was 6 weeks. Insulin-dependent form of type I diabetes mellitus was simulated by the administration of streptozotocin. Simulation of the long-term effects of opioids on the body was carried out by administering preparation Nalbuphine (Rusan Pharma LTD, India). Bone density was determined by the means of dental radiovisiography apparatus. The unit of measurement is the conventional unit of grayness. The mineral composition was investigated by atomic absorption spectral analysis of bone fragments on an atomic absorption spectrophotometer using propane-butane-air flame. The content of calcium, phosphorus and magnesium was investigated. The concentration of the elements was expressed in mg/g. Results. The data of radiovisiographic research showed that in experimental diabetes mellitus the density of the bone tissue of the mandible body decreases, and in the cases of long-term opioid use – increases. The decrease in density indicates the development of osteopenia, due to a decrease of calcium quantity and of the Ca/P index on the background of increasing levels of phosphorus and magnesium and Mg/Ca index. The increase in density is due to an increase in the absolute content in bone tissue of Ca, P and Mg, and Ca/P index, which confirms the increased mineralization of bone, the acceleration of metabolic processes of which is stimulated by the Mg content increase. Among all the studied ele-ments, only the ratio of absolute indicators of Ca content coincides with the ratio of its specific shares and bone density indicators. A similar ratio is determined for the Ca/P index. Conclusions. The decrease in bone density of the mandible on the background of experimental diabetes mellitus is likely to develope due to calcium content and Ca/P index decrease with increase in phosphorus and magnesium content and Mg/Ca index; and an increase in bone density on the background of long-term use of opioid drugs is caused by the increase in Ca, P and Mg content, as well as Ca/P index.
Актуальність. Дослідження кісткової тканини включає два напрямки – вивчення закономірностей структурної перебудови та з’ясування динаміки мінерального складу. Кісткова тканина по різному реагує на вплив екзогенних та ендогенних чинників, проте завжди спостерігається порушення мікроархітектури кістки, її щільності та мінерального складу. Мета роботи – дослідження і порівняння змін щільності та мінерального складу кісткової тканини на тлі експериментального цукрового діабету та при тривалому опіоїдному впливі. Матеріали та методи. Дослідження виконане на 25 білих статевозрілих нелінійних щурах-самцях, вагою 160–270 г, віком 5–7 місяців. Тривалість експерименту – 6 тижнів. Інсулінозалежну форму цукрового діабету І типу моделювали введенням стрептозотоцину. Моделювання тривалого впливу опіоїду на організм здійснювали шляхом введення препарату «Налбуфін» (Русан Фарма ЛТД, Індія). Щільність кістки визначали на апараті для дентальної радіовізіографії. Одиниця виміру – умовна одиниця сірості. Мінеральний склад досліджували шляхом проведення атомно-абсорбційного спектрального аналізу фрагментів кістки на атомно-абсорбційному спектрофотометрі із використанням полум’я пропан-бутан-повітря. Досліджували вміст кальцію,фосфору та магнію. Концентрацію елементів вказували у мг/г. Результати та їх обговорення. Дані радіовізіографічного дослідження показали, що при експериментальному цукровому діабеті щільність кісткової тканини тіла нижньої щелепи знижується, а при тривалому вживанні опіоїду – підвищується. Зниження щільності свідчить про розвиток остеопенії, внаслідок зниження вмісту кальцію та показника Са/Р при зростанні показників вмісту фосфору і магнію та показника Mg/Ca. Підвищення щільності зумовлене збільшенням абсолютного вмісту в кістковій тканині Са, Р та Mg, та показника Са/Р, що підтверджує підвищену мінералізацію кістки, прискорення метаболічних процесів якої стимулює підвищення вмісту Mg. Серед усіх досліджуваних елементів лише співвідношення абсолютних показників вмісту Са співпадає із співвідношенням його питомих часток та показників щільності кістки. Подібне співвідношення встановлено для показника Са/Р. Висновки. Зниження щільності кісткової тканини тіла нижньої щелепи на тлі експериментального цукрового діабету вірогідно настає внаслідок зниження вмісту кальцію та показника Са/Р при зростанні показників вмісту фосфору і магнію та показника Mg/Ca, а підвищення щільності кісткової тканини на тлі тривалого вживання препарату опіоїдної дії зумовлене збільшенням вмісту в ній Са, Р та Mg, а також показника Са/Р.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: