Effects of a single introduction of pamidronate on intact bone under the conditions of the experimental model of the treatment of tuberculosis ostitis

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Information about the features of intact bone tissue of the contralateral segment in the treatment of tuberculous osteitis is absent in the literature.

AIM: Study of the features of intact bone tissue in the conditions of complex treatment of experimental tuberculous osteitis.

MATERIALS AND METHODS: On an experimental model of tuberculous osteitis of the condyle of the right femur (Mycobacterium tuberculosis H37Rv) in 21 rabbits, the morphometric characteristics of the contralateral femurs, representatively selected from 4 groups, were studied: group (control) — who did not receive either surgical or medical treatment; groups 2–4 — radical surgical removal of the focus, supplemented: No. 2 — antituberculosis therapy, group 3 — antituberculosis therapy and a single injection of bisphosphonates (pamidronate), group 4 — a single injection of bisphosphonates. In autopsy material studied: the area of bone tissue, the thickness of bone beams, the number of osteoblasts, osteocytes, osteoclasts and the proportion of their active forms.

RESULTS: The following features were revealed in intact samples of different groups: group 1 — the minimum area of bone tissue and the thickness of the beams, the maximum number of osteoblasts, including active ones, the average number of osteocytes; groups 2 and 3 — average values of the area and thickness of bone beams, the average number of osteoblasts, the pool of osteocytes is represented mainly by inactive cells; groups 3 and 4 the minimum value of active osteoblasts; group 4 — the maximum thickness of the bone beams, a greater total number of osteoblasts and osteocytes. No osteoclasts were found in any group.

CONCLUSIONS: Different ratios of bone tissue area, thickness of bone beams, and osteoforming cellular elements in animals receiving different treatment indicate both the systemic effect of a specific process and the drug effect of anti-tuberculosis drugs and bisphosphonates on uninfected bones.

About the authors

Veronika V. Petukhova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: nika_add@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2358-5529

Postgraduate Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexander Yu. Mushkin

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology; Academician Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Email: aymushkin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1342-3278

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Chief Researcher; Professor of the Department of Traumatology and Orthopedics

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Mikhail M. Kostik

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: kostmikhail@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1180-8086

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor of the Department of Hospital Pediatrics

Russian Federation, Saint Petersburg

Tatiana I. Vinogradova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Author for correspondence.
Email: vinogradova@spbniif.ru
ORCID iD: 0000-0002-5234-349X

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Chief Researcher, coordinator of the direction “Experimental tuberculosis and innovative technologies”

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Alatortsev AV, Kirillova ES, Mushkin AYu, Ryasnyanskaya TB. Prognozirovanie ortopedicheskikh posledstvii operirovannykh tuberkuleznykh ostitov u detei. Problemy Tuberkuleza i Boleznei Legkikh. 2006; (12):58–61. (In Russ.)
  2. Zinchenko YuS, Basancova NYu, Starshinova AYa, et al. Tuberculosis today: the main trends of research on prevention, diagnosis and treatment. Russian Biomedical Research. 2018;3(4):24–34. (In Russ.)
  3. Kenis VM, Sapogovskiy AV, Prokopenko TN, et al. bone mineral density in children with cerebral palsy and spina bifida treated with ibandronate. Pediatric Traumatology, Orthopaedics and Reconstructive Surgery. 2020;8(2):129–136. (In Russ.) doi: 10.17816/PTORS33961
  4. Kosulin AV, Elyakin DV. Donor site morbidity as a problem of spinal surgery: systematic review. Diseases of the donor zone as a problem of surgical vertebrology: a systematic review. Spine Surgery. 2016;13(2):45–51. (In Russ.) doi: 10.14531/ss2016.2.45-51
  5. Lozovskaya ME, Zakharova OP, Udaltsova EN. Tuberkulez u podrostkov v sovremennykh usloviyakh. Medicine: Theory and Practice. 2019;4(5):319–320. (In Russ.)
  6. Mitrofanov VN, Zhivtsov OP, Orlinskaya NYu, et al. Technology for repairing osteomyelitic bone defects using autologous mesenchymal stromal cells on a collagen matrix in experiment. Modern Technologies in Medicine. 2021;13(1):42 (In Russ.) doi: 10.17691/stm2021.13.1.05
  7. Mushkin AYu, Vishnevskii AA. Clinical recommendations for the diagnosis of infectious spondylitis (draft for discussion). Medical Alliance. 2018;(3):64–74. (In Russ.)
  8. Mushkin AYu, Pershin AA, Sovetova NA. Bone and joint tuberculosis in children: algorithms for diagnosis and principles for treatment. Medical Alliance. 2015;(4):36–45. (In Russ.)
  9. Andreasen CM, Jurik AG, Glerup MB, et al. Response to early-onset pamidronate treatment in chronic nonbacterial osteomyelitis: a retrospective single-center study. The Journal of Rheumatology. 2019;46(11): 1515–1523. doi: 10.3899/jrheum.181254
  10. Antoniazzi F, Mottes M, Fraschini P, et al. Osteogenesis imperfecta: practical treatment guidelines. Paediatr Drugs. 2000;2(6):465–488. doi: 10.2165/00128072-200002060-00005
  11. Boyce AM, Kelly MH, Brillante BA, et al. A randomized, double blind, placebo-controlled trial of alendronate treatment for fibrous dysplasia of bone. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(11):4133–4140. doi: 10.1210/jc.2014-1371
  12. Careri S, Vitiello R, Oliva MS, et al. Masquelet technique and osteomyelitis: innovations and literature review. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2019;23(2 Suppl): 210–216. doi: 10.26355/eurrev_201904_17495
  13. Cornelis F, Truchetet ME, Amoretti N, et al. Bisphosphonate therapy for unresectable symptomatic benign bone tumors: A long-term prospective study of tolerance and efficacy. Bone. 2014;58:11–16. doi: 10.1016/j.bone.2013.10.004
  14. Dudareva M, Hotchen AJ, Ferguson J, et al. The microbiology of chronic osteomyelitis: Changes over ten years. Journal of Infection. 2019;79(3):189–198. doi: 10.1016/j.jinf.2019.07.006
  15. Hogan JI, Hurtado RM, Nelson SB. Mycobacterial musculoskeletal infections. Infectious Disease Clinics of North America. 2017;31(2):369–382. doi: 10.1016/j.idc.2017.01.007
  16. Kim MJ, Kim SN, Lee IS, et al. Effects of bisphosphonates to treat osteoporosis in children with cerebral palsy: a meta-analysis. Journal of Pediatric Endocrinology and Metabolism. 2015;28(11–12):1343–1350. doi: 10.1515/jpem-2014-0527
  17. Rauch F, Travers R, Plotkin H, Glorieux FH. The effects of intravenous pamidronate on the bone tissue of children and adolescents with osteogenesis imperfecta. Journal of Clinical Investigation. 2002;110(9): 1293–1299. doi: 10.1172/JCI15952
  18. Sułko J, Ebisz M, Bień S, et al. Treatment of chronic recurrent multifocal osteomyelitis with bisphosphonates in children. Joint Bone Spine. 2019;86(6):783–788. doi: 10.1016/j.jbspin.2019.06.005

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Gross specimen of the distal epimetadiaphysis of the left rabbit femur. 1 — Hialine cartilage; 2 — cortical bone; 3 — metaepiphyseal plate; 4 — bone marrow

Download (101KB)
3. Fig. 2. The area of the epimetaphysis of the left femur, hematoxylin-eosin staining, digitized preparation: a — preparation of group 3; b — preparation of group 4

Download (170KB)
4. Fig. 3. Bone beams of the samples of the control group, endosteal zone with inactive osteoblasts, hematoxylin-eosin staining: a — magn. ×100, b — magn. ×400

Download (106KB)
5. Fig. 4. Cellularity of preparations (M cells in the field of view, magn. ×1000)

Download (168KB)
6. Fig. 5. Bone area and thickness of the bone trabeculae (M)

Download (125KB)
7. Fig. 6. Proportion of active cellular elements

Download (135KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector


 


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».