Growth factors of the TGF-b family in blood of achondroplasia patients at stages of orthopedic treatment

Abstract

Наиболее важной задачей при дистракционном остеосинтезе является создание простых и эффективных способов контроля темпов дистракции позволяющих производить удлинение конечности в оптимальном режиме у различных групп пациентов. Цель исследования - анализ содержания сывороточных концентраций TGFb-1 и TGFb-2, BMP-4 и BMP-6 у лиц при увеличении роста с косметической целью и у пациентов с ахондроплазией на этапах дистракционного остеогенеза при удлинении голени методом Илизарова. Методика. Определение ростовых факторов проводили на комплексе оборудования фирмы Thermofisher (США): детектор Multiscan FC, встряхиватель iEMS, автоматический промыватель планшет WellWash. Для измерения концентрации факторов в сыворотке крови использовали наборы для иммуноферментного анализа (ИФА) eBioscience и RayBiotech Inc. (США). Результаты . Показано, что в сыворотке крови людей с ахондроплазией, еще до какого-либо ортопедического лечения концентрации TGF-b2 и ВМР-4, ниже, а TGF-b1 и ВМР-6, выше, чем концентрации этих факторов у людей при увеличении роста с косметической целью. У последних удлинение конечностей сопровождается возрастанием содержания в сыворотке крови факторов TGF-b1 и TGF-b2 на этапах начала и середины процесса дистракции. У пациентов с ахондроплазией, наблюдается обратная динамика: концентрация данных факторов (ВМР-4 и ВМР-3) в крови ахондропатов к концу дистракции увеличивается в 3,5 и 2 раза соответственно, снижаясь в периоде фиксации. Заключение. Таким образом, у пациентов с ахондроплазией происходит нарушение этапности процессов костного ремоделирования. Elaboration of simple and effective ways for managing the distraction rate to provide an optimum regimen of limb lengthening for different groups of patients is an important task in implementation of transosseous osteosynthesis. The aim of this study was to analyze blood serum concentrations of TGFb-1, TGFb-2, BMP-4, and BMP-6 in individuals undergoing cosmetic height increase and patients with achondroplasia at different stages of distraction osteogenesis in tibial lengthening using the Ilizarov method. Methods. Concentrations of growth factors were measured using a set of Thermofisher (USA) equipment, including a Multiscan FC detector, iEMS Shaker, and automatic WellWash Washer and ELISA kits (eBioscience and RayBiotech Inc., USA). Results. Serum concentrations of TGFb-2 and BMP-4 were lower and TGFb-1 and BMP-6 were higher in achondroplasia patients than in individuals with cosmetic height increase even before any orthopedic treatment. Long bone lengthening for cosmetic height increase was associated with increases in serum levels of TGFb-1 and TGFb-2 at the start and in the middle of distraction. In achondroplasia patients, opposite changes were observed; serum concentrations of BMP-4 and BMP-3 increased 3.5 and 2 times, respectively, by the end of distraction and decreased during fixation. Conclusion. Therefore, we observed a disorder of the stage-by-stage bone remodeling process in achondroplasia patients.