Bone metabolism biomarkers in walking children with cerebral palsy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Backgrоund. Osteoporosis is an important factor in the pathogenesis of orthopedic manifestations in children with cerebral palsy. It was previously demonstrated that children with cerebral palsy have specific changes in bone metabolism, which can cause changes in laboratory parameters compared with other orthopedic patients without neurological backgrounds.

Aim. The aim of this study was to assess bone metabolism biomarkers in children with cerebral palsy, identifying distinguishing characteristic patterns in comparison with patients with orthopedic pathology without neurological backgrounds.

Materials and methods. This study evaluated the concentrations of calcium, phosphorus, β-cross laps, osteocalcin, vitamin D, CICP, and alkaline phosphatase in the blood serum of 50 children with cerebral palsy aged between 6 to 12 years with GMFCS levels I–III. The control group consisted of 50 patients with plano-valgus deformities of the feet.

Results. The alkaline phosphatase activity in the group of children with cerebral palsy was 170.25 ± 59.35 u/L, while in the control group it was 145.58 ± 46.29 u/L; the CICP concentration in the study group was higher than in the control group (324.01 ± 174.10 and 269.68 ± 240.98, respectively). The concentration of β-cross laps, osteocalcin, calcium, and vitamin D in the study group was lower than in children with flat feet.

Conclusions. This study demonstrated multidirectional changes in the biomarkers of bone metabolism that are characteristic of walking children with cerebral palsy. These changes are characterized by a corresponding increase in the activity of osteoresorption and osteoreparation. This makes it possible to justify the combined use of metabolites and metabolic activators (calcium and vitamin D) and drugs that suppress osteoresorption (bisphosphonates) for the prevention and treatment of osteoporosis in children with cerebral palsy.

About the authors

Vladimir M. Kenis

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Author for correspondence.
Email: kenis@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7651-8485
SPIN-code: 5597-8832
Scopus Author ID: 36191914200
http://www.rosturner.ru/kl4.htm

MD, PhD, D.Sc., Professor, Deputy Director of Development and International Relations, Head of the Department of Foot Pathology, Neuroorthopedics and Systemic Diseases

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

Svetlana L. Bogdanova

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: svetlanabogdanova1969@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3737-4519

MD, Head of the Clinical Diagnostic Laboratory

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

Tatyana N. Prokopenko

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: prokopenkotn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0498-2510

MD, Pediatrician of the Consultative and Diagnostic Center

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

Andrei V. Sapogovskiy

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: sapogovskiy@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5762-4477

MD, PhD, Research Associate of the Department of Foot Pathology, Neuroorthopedics and Systemic Diseases

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

Tatyana I. Kiseleva

The Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: orthokis@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1886-3544

MD, Orthopedic and Trauma Surgeon of the Department of Foot Pathology, Neuroorthopedics and Systemic Diseases

Russian Federation, 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

References

  1. Щеплягина Л.А., Моисеева Т.Ю. Проблемы остеопороза в педиатрии: возможности профилактики // РМЖ. – 2003. – Т. 11. – № 27. – С. 1554–1556. [Shcheplyagina LA, Moiseeva TY. Problemy osteoporoza v pediatrii: vozmozhnosti profilaktiki. RMZh. 2003;11(27):1554-1556. (In Russ.)]
  2. Ward LM, Konji VN, Ma J. The management of osteoporosis in children. Osteoporos Int. 2016;27(7):2147-2179. https://doi.org/10.1007/s00198-016-3515-9.
  3. Sees JP, Sitoula P, Dabney K, et al. Pamidronate treatment to prevent reoccurring fractures in children with cerebral palsy. J Pediatr Orthop. 2016;36(2):193-197. https://doi.org/10.1097/BPO.0000000000000421.
  4. Marrani E, Giani T, Simonini G, Cimaz R. Pediatric osteoporosis: diagnosis and treatment considerations. Drugs. 2017;77(6):679-695. https://doi.org/10.1007/s40265-017-0715-3.
  5. Bachrach LK. Consensus and controversy regarding osteoporosis in the pediatric population. Endocr Pract. 2007;13(5):513-520. https://doi.org/10.4158/EP.13.5.513.
  6. Lewiecki EM, Gordon CM, Baim S, et al. Special report on the 2007 adult and pediatric Position Development Conferences of the International Society for Clinical Densitometry. Osteoporos Int. 2008;19(10):1369-1378. https://doi.org/10.1007/s00198-008-0689-9.
  7. Арсентьев В.Г., Асеев М.В., Баранов В.С., и др. Исследование минеральной плотности костной ткани у детей и подростков с дисплазиями соединительной ткани // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 2010. – Т. 89. – № 5. – С. 73–77. [Arsent’ev VG, Aseev MV, Baranov VS, et al. Issledovanie mineral’noy plotnosti kostnoy tkani u detey i podrostkov s displaziyami soedinitel’noy tkani. Pediatriia. 2010;89(5):73-77. (In Russ.)]
  8. Weber DR, Boyce A, Gordon C, et al. The utility of DXA assessment at the forearm, proximal femur, and lateral distal femur, and vertebral fracture assessment in the pediatric population: the 2019 official pediatric positions of the ISCD. J Clin Densitom. 2019;22(4):567-589. https://doi.org/10.1016/ j.jocd.2019.07.002.
  9. Каладзе Н.Н., Урсина Е.О. Характеристика структурно-функционального состояния костной ткани и минерального обмена у детей, больных церебральным параличом // Вестник физиотерапии и курортологии. – 2017. – Т. 23. – № 3. – С. 50–57. [Kaladze NN, Ursina EO. Characteristics of the structural-functional state of bone tissue and mineral exchange in children, patients with cerebral paralysis. Vestnik fizioterapii i kurortologii. 2017;23(3):50-57. (In Russ.)]
  10. Yaşar E, Adigüzel E, Arslan M, Matthews DJ. Basics of bone metabolism and osteoporosis in common pediatric neuromuscular disabilities. Eur J Paediatr Neurol. 2018;22(1):17-26. https://doi.org/10.1016/ j.ejpn.2017.08.001.
  11. Пырьева Е.А., Сорвачева Т.Н., Сафронова А.Н. Нутритивная поддержка в лечении детей с неврологической патологией // Вопросы детской диетологии. – 2016. – Т. 14. – № 1. – С. 47–53. [Pyreva EA, Sorvacheva TN, Safronova AN. Nutritive support in treatment of children with neurological pathology. Problems of pediatric nutritiology. 2016;14(1):47-53. (In Russ.)]. https://doi.org/10.20953/1727-5784-2016-1-47-53.
  12. Kilpinen-Loisa P, Pihko H, Vesander U, et al. Insufficient energy and nutrient intake in children with motor disability. Acta Paediatr. 2009;98(8):1329-1333. https://doi.org/10.1111/j.1651-2227.2009.01340.x.
  13. Unay B, Sarici SU, Vurucu S, et al. Evaluation of bone mineral density in children with cerebral palsy. Turk J Pediatr. 2003;45(1):11-14.
  14. Houlihan CM, Stevenson RD. Bone density in cerebral palsy. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2009;20(3):493-508. https://doi.org/10.1016/j.pmr.2009.04.004.
  15. Henderson RC, Kairalla JA, Barrington JW, et al. Longitudinal changes in bone density in children and adolescents with moderate to severe cerebral palsy. J Pediatr. 2005;146(6):769-775. https://doi.org/10.1016/ j.jpeds.2005.02.024.
  16. Akhter N, Khan AA, Ayyub A. Motor impairment and skeletal mineralization in children with cerebral palsy. J Pak Med Assoc. 2017;67(2):200-203.
  17. Finbråten AK, Syversen U, Skranes J, et al. Bone mineral density and vitamin D status in ambulatory and non-ambulatory children with cerebral palsy. Osteoporos Int. 2015;26(1):141-150. https://doi.org/10.1007/s00198-014-2840-0.
  18. Ивашикина Т.М., Котова Т.Н., Омарова П.Ш., и др. Возрастная динамика уровня сывороточных костных маркеров у здоровых детей // Клиническая лабораторная диагностика. – 2010. – № 11. – С. 7–10. [Ivashikina TM, Kotova TN, Omarova PS, et al. Age-related changes in the level of serum bone markers in healthy children. Russian clinical laboratory diagnostics. 2010;(11):7-10. (In Russ.)]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Kenis V.M., Bogdanova S.L., Prokopenko T.N., Sapogovskiy A.V., Kiseleva T.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».