Многогранная роль макро-‌‌‌‌‌и микроэлементов в построении костной ткани


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящей работе рассмотрены результаты экспериментальных и клинических исследований, указывающие на важность компенсации дефицита микроэлементов в профилактике и терапии остеопороза, остеопении и рахита.

Об авторах

О А Громова

ГБОУ ВПО Ивановская государственная медицинская академия Минздрава России; Российский сателлитный центр Института микроэлементов ЮНЕСКО

И Ю Торшин

Российский сателлитный центр Института микроэлементов ЮНЕСКО

О А Лиманова

ГБОУ ВПО Ивановская государственная медицинская академия Минздрава России

Список литературы

  1. Zofkova I, Nemcikova P, Matucha P. Trace elements and bone health. Clin Chem Lab Med 2013; 51 (8): 1555-61.
  2. Zittermann A, Schleithoff S.S, Koerfer R. Vitamin D and vascular calcification. Curr Opin Lipidol 2007; 18 (1): 41-6.
  3. Schaafsma A, de Vries P.J, Saris W.H. Delay of natural bone loss by higher intakes of specific minerals and vitamins. Crit Rev Food Sci Nutr 2001; 41 (4): 225-49.
  4. Lakhkar N.J, Lee I.H, Kim H.W et al. Bone formation controlled by biologically relevant inorganic ions: role and controlled delivery from phosphate - based glasses. Adv Drug Deliv Rev 2013; 65 (4): 405-20.
  5. De Francisco A.L, Rodriguez M. Magnesium - its role in CKD. Nefrologia 2013; 33 (3): 389-99.
  6. Торшин И.Ю., Громова О.А. Молекулярные механизмы дефицита магния в недифференцированной дисплазии соединительной ткани. Рос. мед. журн. 2008; 2: 62-7.
  7. Swaminathan R. Nutritional factors in osteoporosis. Int J Clin Pract 1999; 53 (7): 540.
  8. Parlier R, Hioco D, Leblanc R. Metabolism of magnesium and its relation to that of calcium. I. Apropos of a study of magnesium balance in the normal man, in osteopathies and nephropathies. Rev Fr Endocrinol Clin 1963; 4: 93-135.
  9. Ryder K.M, Shorr R.I, Bush A.J et al. Magnesium intake from food and supplements is associated with bone mineral density in healthy older white subjects. J Am Geriatr Soc 2005; 53: 1875-80.
  10. Jones G, Riley M.D, Dwyer T. Maternal diet during pregnancy is associated with bone mineral density in children: a longitudinal study. Eur J Clin Nutr 2000; 54 (10): 749-56.
  11. Smoliar V.I. Effect of iron - deficient diets on the formation of bone tissue. Vopr Pitan 1984; 5: 55-9.
  12. Diaz-Castro J, Lopez-Frias M.R, Campos M.S et al. Severe nutritional iron - deficiency anaemia has a negative effect on some bone turnover bio - markers in rats. Eur J Nutr 2012; 51 (2): 241-7.
  13. Jorgensen L, Skjelbakken T, Lochen M.L et al. Anemia and the risk of non - vertebral fractures: the Tromso Study. Osteoporos Int 2010; 21 (10): 1761-8.
  14. Kaitila I, Peltonen L, Kuivaniemi H et al. A skeletal and connective tissue disorder associated with lysyl oxidase deficiency and abnormal copper metabolism. Prog Clin Biol Res 1982; 104: 307-15.
  15. Smoliar V.I, Biniashevskii E.V. Effect of copper deficiency on growth and bone tissue formation. Vopr Pitan 1988; 6: 28-32.
  16. Jonas J, Burns J, Abel E.W et al. Impaired mechanical strength of bone in experimental copper deficiency. Ann Nutr Metab 1993; 37 (5): 245-52.
  17. Opsahl W, Zeronian H, Ellison M et al. Role of copper in collagen cross - linking and its influence on selected mechanical properties of chick bone and tendon. J Nutr 1982; 112 (4): 708-16.
  18. O'Dell B.L. Roles for iron and copper in connective tissue biosynthesis. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 1981; 294 (1071): 91-104.
  19. Lowe N.M, Fraser W.D, Jackson M.J. Is there a potential therapeutic value of copper and zinc for osteoporosis? Proc Nutr Soc 2002; 61 (2): 181-5.
  20. Gallup W.D, Norris L.C. The essentialness of manganese for the normal development of bone. Science 1938; 87 (2245): 18-9.
  21. Strause L.G, Hegenauer J, Saltman P et al. Effects of long - term dietary manganese and copper deficiency on rat skeleton. J Nutr 1986; 116 (1): 135-41.
  22. Керимкулова Н.В., Торшин И.Ю., Громова О.А. и др. Систематический анализ молекулярно - физиологических эффектов синергидного воздействия железа, марганца и меди на соединительную ткань. Гинекология. 2012; 6: 51-60.
  23. Jugdaohsingh R. Silicon and bone health. J Nutr Health Aging 2007; 11: 99-110.
  24. Jugdaohsingh R, Tucker K.L, Qiao N et al. Dietary silicon intake is positively associated with bone mineral density in men and premenopausal women of the Framingham Offspring cohort. J Bone Miner Res 2004; 19: 297-307.
  25. Meunier P.J, Roux C, Seeman E et al. The effects of strontium ranelate on the risk of vertebral fracture in women with postmenopausal osteoporosis. N Engl J Med 2004; 350: 459-68.
  26. Reginster J.Y, Felsenberg D, Boonen S et al. Effects of long - term strontium ranelate treatment on the risk of nonvertebral and vertebral fractures in postmenopausal osteoporosis: results of a five - year, randomized, placebo - controlled trial. Arthritis Rheum 2008; 58: 1687-95.
  27. Naghii M.R, Samman S. The role of boron in nutrition and metabolism. Prog Food Nutr Sci 1993; 17 (4): 331-49.
  28. Ребров В.Г., Громова О.А. Витамины, макро - и микроэлементы. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2008.
  29. Newnham R.E. Essentiality of boron for healthy bones and joints. Environ Health Perspect 1994; (Suppl. 102): 83-5.
  30. Devirian T.A, Volpe S.L. The physiological effects of dietary boron. Crit Rev Food Sci Nutr 2003; 43 (2): 219-31.
  31. Penland J.G. The importance of boron nutrition for brain and psychological function. Biol Trace Elem Res 1998; 66 (1-3): 299-317.
  32. Murray F.J. A comparative review of the pharmacokinetics of boric acid in rodents and humans. Biol Trace Elem Res 1998; 66 (1-3): 331-41.
  33. Liao S.F, Monegue J.S, Lindemann M.D et al. Dietary supplementation of boron differentially alters expression of borate transporter (NaBCl) mRNA by jejunum and kidney of growing pigs. Biol Trace Elem Res 2011; 143 (2): 901-12.
  34. Tasli P.N, Dogan A, Demirci S, Sahin F. Boron enhances odontogenic and osteogenic differentiation of human tooth germ stem cells (hTGSCs) in vitro. Biol Trace Elem Res 2013; 153 (1-3): 419-27.
  35. Ying X, Cheng S, Wang W et al. Effect of boron on osteogenic differentiation of human bone marrow stromal cells. Biol Trace Elem Res 2011; 144 (1-3): 306-15.
  36. Hakki S.S, Bozkurt B.S, Hakki E.E. Boron regulates mineralized tissue - associated proteins in osteoblasts (MC3T3-E1). J Trace Elem Med Biol 2010; 24 (4): 243-50.
  37. Naghii M.R, Torkaman G, Mofid M. Effects of boron and calcium supplementation on mechanical properties of bone in rats. Biofactors 2006; 28 (3-4): 195-201.
  38. Lanoue L, Taubeneck M.W, Muniz J et al. Assessing the effects of low boron diets on embryonic and fetal development in rodents using in vitro and in vivo model systems. Biol Trace Elem Res 1998; 66 (1-3): 271-98.
  39. Gorustovich A.A, Steimetz T, Nielsen F.H, Guglielmotti M.B. A histomorphometric study of alveolar bone modelling and remodelling in mice fed a boron - deficient diet. Arch Oral Biol 2008; 53 (7): 677-82.
  40. Gorustovich A.A, Steimetz T, Nielsen F.H, Guglielmotti M.B. Histomorphometric study of alveolar bone healing in rats fed a boron - deficient diet. Anat Rec (Hoboken) 2008; 291 (4): 441-7.
  41. Nielsen F.H. Biochemical and physiologic consequences of boron deprivation in humans. Environ Health Perspect 1994; (Suppl. 102): 59-63.
  42. Naghii M.R, Ebrahimpour Y, Darvishi P et al. Effect of consumption of fatty acids, calcium, vitamin D and boron with regular physical activity on bone mechanical properties and corresponding metabolic hormones in rats. Indian J Exp Biol 2012; 50 (3): 223-31.
  43. Hakki S.S, Dundar N, Kayis S.A et al. Boron enhances strength and alters mineral composition of bone in rabbits fed a high energy diet. J Trace Elem Med Biol 2013; 27 (2): 148-53.
  44. Ghanizadeh G, Babaei M, Naghii M.R et al. The effect of supplementation of calcium, vitamin D, boron, and increased fluoride intake on bone mechanical properties and metabolic hormones in rat. Toxicol Ind Health 2014; 30 (3): 211-7.
  45. Rico H, Crespo E, Hernandez E.R et al. Influence of boron supplementation on vertebral and femoral bone mass in rats on strenuous treadmill exercise. A morphometric, densitometric, and histomorphometric study. J Clin Densitom 2002; 5 (2): 187-92.
  46. Sheng M.H, Taper L.J, Veit H et al. Dietary boron supplementation enhanced the action of estrogen, but not that of parathyroid hormone, to improve trabecular bone quality in ovariectomized rats. Biol Trace Elem Res 2001; 82 (1-3): 109-23.
  47. Sheng M.H, Taper L.J, Veit H et al. Dietary boron supplementation enhances the effects of estrogen on bone mineral balance in ovariectomized rats. Biol Trace Elem Res 2001; 81 (1): 29-45.
  48. Wilson J.H, Ruszler P.L. Effects of boron on growing pullets. Biol Trace Elem Res 1997; 56 (3): 287-94.
  49. Qin X, Klandorf H. Effect of dietary boron supplementation on egg production, shell quality, and calcium metabolism in aged broiler breeder hens. Poult Sci 1991; 70 (10): 2131-8.
  50. King N, Odom T.W, Sampson H.W, Yersin A.G. The effect of in ovo boron supplementation on bone mineralization of the vitamin D-deficient chicken embryo. Biol Trace Elem Res 1991; 31 (3): 223-33.
  51. Scorei I.D, Scorei R.I. Calcium fructoborate helps control inflammation associated with diminished bone health. Biol Trace Elem Res 2013; 155 (3): 315-21.
  52. Naghii M.R, Samman S. The effect of boron supplementation on its urinary excretion and selected cardiovascular risk factors in healthy male subjects. Biol Trace Elem Res 1997; 56 (3): 273-86.
  53. Gjesdal C.G, Vollset S.E, Ueland P.M et al. Plasma total homocysteine level and bone mineral density: the Hordaland Homocysteine Study. Arch Intern Med 2006; 166: 88-94.
  54. Ravaglia G, Forti P, Maioli F et al. Folate, but not homocysteine, predicts the risk of fracture in elderly persons. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2005; 60: 1458-62.
  55. Mc Lean R.R, Jacques P.F, Selhub J et al. Plasma B vitamins, homocysteine, and their relation with bone loss and hip fracture in elderly men and women. J Clin Endocrinol Metab 2008; 93: 2206-12.
  56. Tucker K.L, Hannan M.T, Qiao N et al. Low plasma vitamin B12 is associated with lower BMD: the Framingham Osteoporosis Study. J Bone Miner Res 2005; 20: 152-8.
  57. Baines M, Kredan M.B, Davison A et al. The association between cysteine, bone turnover, and low bone mass. Calcif Tissue Int 2007; 81: 450-4.
  58. Goerss J.B, Kim C.H, Atkinson E.J et al. Risk of fractures in patients with pernicious anemia. J Bone Miner Res 1992; 7 (5): 573-9.
  59. New S.A, Bolton-Smith C, Grubb D.A, Reid D.M. Nutritional influences on bone mineral density: a cross - sectional study in premenopausal women. Am J Clin Nutr 1997; 65: 1831-9.
  60. Tucker K.L, Chen H, Hannan M.T et al. Bone mineral density and dietary patterns in older adults: the Framingham Osteoporosis Study. Am J Clin Nutr 2002; 76: 245-52.
  61. Sahni S, Hannan M.T, Gagnon D et al. High vitamin C intake is associated with lower 4-year bone loss in elderly men. J Nutr 2008; 138: 1931-8.
  62. Sahni S, Hannan M.T, Blumberg J et al. Protective effect of total carotenoid and lycopene intake on the risk of hip fracture: a 17-year follow - up from the Framingham Osteoporosis Study. J Bone Miner Res 2009; 24: 1086-94.
  63. Pasco J.A, Henry M.J, Wilkinson L.K et al. Antioxidant vitamin supplements and markers of bone turnover in a community sample of nonsmoking women. J Womens Health (Larchmt) 2006; 15: 295-300.
  64. Binkley N, Harke J, Krueger D et al. Vitamin K treatment reduces under - carboxylated osteocalcin but does not alter bone turnover, density, or geometry in healthy postmenopausal North American women. J Bone Miner Res 2009; 24: 983-91.
  65. Bolton-Smith C, Mc Murdo M.E, Paterson C.R et al. Two year randomized controlled trial of vitamin K1 (phylloquinone) and vitamin D3 plus calcium on the bone health of older women. J Bone Miner Res 2007; 22: 509-19.
  66. Cockayne S, Adamson J, Lanham-New S et al. Vitamin K and the prevention of fractures: systematic review and meta - analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med 2006; 166: 1256-61.
  67. Yang Z, Zhang Z, Penniston K.L et al. Serum carotenoid concentrations in postmenopausal women from the United States with and without osteoporosis. Int J Vitam Nutr Res 2008; 78: 105-11.
  68. Wolf R.L, Cauley J.A, Pettinger M et al. Lack of a relation between vitamin and mineral antioxidants and bone mineral density: results from the Women’s Health Initiative. Am J Clin Nutr 2005; 82: 581-8.
  69. Woo J.T, Nakagawa H, Notoya M et al. Quercetin suppresses bone resorption by inhibiting the differentiation and activation of osteoclasts. Biol Pharm Bull 2004; 27: 504-9.
  70. Boots A.W, Haenen G.R, Bast A. Health effects of quercetin: from antioxidant to nutraceutical. Eur J Pharmacol 2008; 585: 325-37.
  71. Wattel A, Kamel S, Prouillet C et al. Flavonoid quercetin decreases osteoclastic differentiation induced by RANKL via a mechanism involving NF kappa B and AP-1. J Cell Biochem 2004; 92: 285-95.
  72. Hardcastle A.C, Aucott L, Reid D.M, Macdonald H.M. Associations between dietary flavonoid intakes and bone health in a Scottish population. J Bone Miner Res 2011; 26: 941-7.
  73. Miggiano G.A, Gagliardi L. Diet, nutrition and bone health. Clin Ter 2005; 156 (1-2): 47-56.
  74. Salari P, Rezaie A, Larijani B, Abdollahi M. A systematic review of the impact of n-3 fatty acids in bone health and osteoporosis. Med Sci Monit 2008; 14: 37-44.
  75. Jarvinen R, Tuppurainen M, Erkkila A.T et al. Associations of dietary polyunsaturated fatty acids with bone mineral density in elderly women. Eur J Clin Nutr 2012; 66: 496-503.
  76. Hogstrom M, Nordstrom P, Nordstrom A. n-3 Fatty acids are positively associated with peak bone mineral density and bone accrual in healthy men: the NO2 Study. Am J Clin Nutr 2007; 85: 803-7.
  77. Eriksson S, Mellstrom D, Strandvik B. Fatty acid pattern in serum is associated with bone mineralisation in healthy 8-year - old children. Br J Nutr 2009; 102: 407-12.
  78. Weiss L.A, Barrett-Connor E, von Muhlen D. Ratio of n-6 to n-3 fatty acids and bone mineral density in older adults: the Rancho Bernardo Study. Am J Clin Nutr 2005; 81: 934-8.
  79. Дыдыкина И.С., Дыдыкина П.С., Алексеева О.Г. Вклад микроэлементов (меди, марганца, цинка, бора) в здоровье кости: вопросы профилактики и лечения остеопении и остеопороза. Эффективная фармакотерапия. 2013; 38.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Консилиум Медикум", 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».