Objective: identification of clinical and metabolic characteristics of osteogenesis and factors affecting bone mineral density (BMD) in children living in radioactively contaminated territories (RCT) after the ChNPP accident for the use of therapeutic and preventive measures aiming to reduce the incidence of disorders.
Materials and methods: Children aged 4 to 18 years old (n = 539) were involved in the study within 4 age groups, namely under 7 years old, 7-10 years old, 10-14 years old, older than 14 years old. Studied parameters in children with a reduced BMD (85-65 relative units and under 65 relative units) were estimated vs. the normative BMD (100-85 relative units) cases. Diagnosis of osteopenia and osteoporosis in children was established according to the BMD T-index. Family history of the relatives of children was studied. Body weight at birth, fractures of the long bones, complaints of osalgia, jaw anomalies, dental caries, presence of obesity, and hypermobility syndrome (HMS) were assessed. Peripheral blood biochemical tests were performed featuring the serum total protein, alkaline phosphatase (APh), calcium, vitamin D, creatinine, serum iron (SI), ferritin, cortisol, pituitary thyroid-stimulating hormone (TSH), and free thyroxine (FT4) assay. BMD was measured and radiation doses in children were reconstructed.
Results: BMD depended on the age of children. A direct correlation was established between the cholelithiasis and urolithiasis incidence (р < 0.01), cancer and endocrine diseases (р < 0.05) in the relatives of children that had BMD under 65 relative units. Dental caries developed more often (р < 0.05), while obesity was less frequent (р < 0.05) in the subjects with BMD < 65 relative units. A direct correlation was established between the level of serum creatinine and BMD (р < 0.01), and there was an inverse correlation between the serum APh level and BMD (р < 0.001).Every third child had a vitamin D deficiency. Fractures of long bones and increased content of SI and TSH were characteristic for the children having got osteopenia (BMD within 85-65 relative units), while besides a predisposition to bone fractures the higher levels of SI, APh, cortisol both with calcium deficiency were found in children with osteoporosis (BMD < 65 relative units) compared to the general group with a similar BMD. An increased incidence of HMS was characteristic too. Radiation doses in children with osteopenia were higher than in those with osteoporosis: (1.17 ± 0.09) mSv and (0.92 ± 0.06) mSv respectively (р < 0.05). No correlation was found between the radiation doses and clinical signs, blood biochemistry or BMD.
Conclusions: Study of the functional mechanisms of bone structures in children, depending on their metabolism, had made it possible to reveal the factors that affect bone formation in children living in RCT after the ChNPP accident, and to form the population groups for the timely application of therapeutic and preventive measures aiming to reduce the incidence of disorders of musculoskeletal system.
Мета: встановити клініко-метаболічні особливості процесів остеоутворення та фактори, що впливають на щільність кісткової тканини (ЩКТ), у дітей, жителів радіоактивно забруднених територій (РЗТ), після аварії на ЧАЕС.Матеріали і методи. Обстежено 539 дітей віком від 4 до 18 років. Сформовано 4 вікові групи: діти до 7 років, 7–10 років, 10–14 років, старші 14 років. Показники у дітей зі зниженою ЩКТ (85–65 ум. од. та нижче 65 ум. од.) оцінювали відносно нормативної ЩКТ (100–85 ум. од.). Діагноз остеопенії та остеопорозу у дітей визначали за Т-показником мінеральної ЩКТ. Вивчали сімейний анамнез родичів дітей. У дітей оцінювали масу тіла при народженні, переломи довгих кісток, скарги на осалгії, аномалії щелепи, карієс зубів, наявність ожиріння, гіпермобільний синдром (ГМС). Вивчали показники периферичної крові та біохімічні тести (загальний білок, лужна фосфатаза (ЛФ), кальцій, вітамін D, креатинін, сироваткове залізо (СЗ), феритин), а також рівні кортизолу, тиреотропного гормону гіпофізу (ТТГ), вільного тироксину (FT4), в сироватці крові та ЩКТ. Розраховували дози опромінення дітей.Результати. ЩКТ залежала від віку дітей. У родичів дітей зі ЩКТ нижче 65 ум. од. встановлено прямий кореляційний зв’язок між частотою сечокам’яної (СКХ) та жовчнокам’яної (ЖКХ) хвороб (р < 0,01), онкологічними й ендокринними хворобами (р < 0,05). У пацієнтів зі ЩКТ нижче 65 ум. од. частіше розвивався карієс зубів (р < 0,05, та рідше зустрічалось ожиріння (р < 0,05). Встановлено прямий кореляційний зв’язок між рівнем креатиніну в сироватці крові та ЩКТ (р < 0,01); зворотний кореляційний зв’язок між рівнем ЛФ в сироватці крові та ЩКТ (р < 0,001). У третини дітей був дефіцит вітаміну D. Для дітей з остеопенією (ЩКТ 85–65 ум. од.) характерними є переломи довгих кісток, підвищений рівень СЗ та ТТГ в сироватці крові; у дітей з остеопорозом (ЩКТ нижче 65 ум. од.) крім переломів, наявні більш високі рівні СЗ, ЛФ, кортизолу та дефіцит кальцію в сироватці крові, ніж у осіб загальної групи з аналогічною ЩКТ, та підвищена частота ГМС. Дози опромінення дітей з остеопенією були вищими, ніж при остеопорозі, і складали (1,17 ± 0,09) мЗв, при остеопорозі – (0,92 ± 0,06) мЗв (р < 0,05).Дози опромінення дітей не корелювали з клінічними ознаками, біохімічними параметрами крові та ЩКТ.Висновки. Вивчення механізмів функціонування кісткових структур у дітей залежно від їхнього метаболізму дозволило визначити фактори, котрі впливають на процеси остеоутворення у дітей, жителів радіоактивно забруднених територій після аварії на ЧАЕС, та сформувати групи пріоритетного нагляду.
Keywords: ChNPP accident; bone mineral density; children; hormonal regulation; iron metabolism; osteopenia; osteoporosis; radiation doses.
D. A. Bazyka, K. M. Bruslova, L. O. Liashenko, T. I. Pushkareva, N. M. Tsvyetkova, S. G. Galkina, V. G. Kondrashova, A. L. Zaytseva, L. O. Gonchar, V. F. Kuzmenko, I. V. Trychlіb, N. V. Kavardakova, T. O. Chernysh, V. D. Pismennyj, O. Y. Pleskach.