A Pécsi Orvostudományi Egyetem Ortopédiai Klinika és a Pécsi Honvédkórház közleménye
Epiphyseolysis capitis femoris kísérleti modellezése DR. MONTSKÓ PÉTER, DR. NOVÁK LÁSZLÓ Érkezett: 1995. augusztus 30.
ÖSSZEFOGLALÁS A szerzôk speciális diétával, kísérletesen hoztak létre epiphyseolysis capitis femorist nyulakon. Feltételezik, hogy a felhasznált anyag áttételesen az emberben szerepet játszik a betegség létrejöttében. P. Montskó, L. Novák: Experimental model of slipped capital femoral epiphysis The slipped capital femoral epiphysis has developed in rabbits after using a special diet. They concluded, that the used chemical material could play a great role in the development of slipped capital femoral epiphysis in human as well.
BEVEZETÉS A serdülôkori combfej-elcsúszás jól ismert kórkép, kiváltó oka azonban ma sem tisztázott egyértelmûen, annak ellenére, hogy ilyen irányban számos vizsgálat történt. Ismert a hormonalis balance (3), a konstitúció (1, 7, 11) és a mechanikai faktorok (4) szerepe. Történtek vizsgálatok kémiai anyagok hatásának vizsgálatára is. Ponseti (8) kísérletesen hozott létre epiphyseolysist úgy, hogy patkányokat specialis táplálékkal etetett. Glauber és mtsai (2) vizsgálták a lathyrismusnál talált csontelváltozások és az emberi scoliosis illetve epiphyseolysis közötti összefüggést. Saját munkánk során Ponseti kísérletét vettük alapul. Ezen kívül az ötletet a serdülôkori combfej-elcsúszás jelentkezésének szezonalis jellege a friss esetek számának koranyári emelkedése adta. Vizsgáltuk, hogy a nálunk megtermô hasonló kémiai anyagot tartalmazó növények etetésével elôidézhetô-e az emberi epiphyseolysis capitis femorishoz hasonló elváltozás?
ANYAG
ÉS MÓDSZER
Fiatal, 6 hetes nyulakat etettünk speciális zöldtakarmánnyal 8 héten át. A kísérleti állatok más táplálékot nem kaptak. Az alkalmazott diéta a Lathyrus tuberosus és a Lathyrus sativus (mogyorós lednek, réti lednek) szénája volt. Összesen 8 állatot használtunk fel. A nyulakat két hetente leöltük (2–2 állatot). Eltávolítottuk a proximalis és distalis femurvéget valamint a proximalis tibiaharmadot, teljes szélességében megôrizve a növekedési porcot. Az eltávolított csontrészleteket formalinban fixáltuk és decalcináltuk. Az anyagokat fénymikroszkóposan vizsgáltuk. A metszést a sagittalis síkban végeztük, a metszeteket hematoxilin-eosinnal és picro-siriussal festettük. Vizsgáltuk az epiphysisporc elváltozásait. Kontrollként hasonló korú nyulakat használtunk fel, szám szerint négyet. Ezek normál táplálékot kaptak, és ugyancsak kéthetente kerültek leölésre. A femur proximalis és a tibia distalis harmadát itt is eltávolítottuk és fénymikroszkóposan vizsgáltuk. Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1997. 2.
123
EREDMÉNYEK Két héttel a kísérlet megkezdése után a növekedési porc mind a femurban mind a proximalis tibia harmadban kiszélesedett és dezorganizálttá vált: megszûnt a növekedési porc sejtjeinek oszlopszerû elrendezettsége, ehelyett lebenyes szerkezet alakult ki. Az elváltozás a legkifejezettebb a proximalis femur physisben volt (1. ábra). A distalis femur és proximalis tibiaharmadban a növekedési porc kiszélesedése dominált.
1. ábra. Az elsô két hét után a növekedési porc sejtjeinek oszlop-szerû elrendezettsége helyett ,,lebeny-szerû” szerkezet alakul ki.
Két héttel késôbb a proximalis tibia és distalis femur physisben a korábbihoz hasonló volt a szövettani kép. Ezen kívül mindhárom növekedési porcban érátmetszetek jelentek meg. Ezek többszörösen átszôtték a növekedési porcot (2. ábra).
2. ábra. A növekedési porcban érátmetszetek jelennek meg. 124
Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1997. 2.
Hat héttel a kísérlet megkezdése után a femur proximalis növekedési porcában fissurák jelentek meg részben haránt részben hosszanti irányban (3. ábra). A fissurák összeolvadtak és a növekedési porcon belül harántirányban a folytonosság megszakadt (4. ábra).
3. ábra. A haránt és hosszirányú fissurák megjelenése hat héttel a kísérlet megkezdése után.
A proximalis tibia és distalis femurvég physiseiben szintén megfigyelhetôek voltak ezek a fissurák, de azok nem találkoztak és haránt irányú folytonossághiány nem keletkezett. 8 hét elteltével mindkét kísérleti állatban a combfejben a növekedési porcon belül az epiphysis teljes szélességében elvált a metaphysistôl (5. ábra). Az epiphysist csak a periosteum rögzítette. Az elváltozás makroszkóposan is látható volt. A klasszikus epiphyseolysis alakult ki tehát, bár a periosteum az elcsúszást megakadályozta.
4. ábra. Haránt irányban a folytonosság megszakad. Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1997. 2.
125
A proximalis tibiaharmad és a distalis femurharmad növekedési porcában a folyamat a korábbi szinten maradt. Elválás nem alakult ki, sôt a korábban megfigyelt fissurák száma is csökkent. A kontrollként használt nyulak physisében a porcsejtek mindvégig szabályosan oszlopszerûen helyezkedtek el. Érátmetszetek valamint fissurák nem jelentek meg. A metaphysis physis epiphysis folytonossága nem szakadt meg (6. ábra).
5. ábra. Az epiphysis a metaphysistôl teljes szélességében elválik.
6. ábra. A kontroll csoport intact növekedési porca, oszlop-szerûen elrendezôdô sejtekkel.
M EGBESZÉLÉS Ponseti 1954-ben végzett kísérletében patkányt etetett Lathyrus odoratus magjával úgy, hogy az a táplálék 50%-át alkotta (8). Kísérletesen hozott létre makroszkóposan is jól látható epiphyseolysist. A talált eltérés a humerus proximalis és tibia proximalis physisében volt legkifejezettebb. McKusick a generalizált kötôszöveti betegségekkel foglalkozott. A Marfan syndroma lehetséges okait tárgyalva megemlíti a béta amino propionitril szerepét (6). A fenti szerzôk szerint a felhasznált növényben meglevô anyag zavarta a kollagén synthesist és ez volt az oka a mozgásszervi elváltozásoknak. Glauber és mtsai (2) a kísérletesen létrehozott csont- és izomelváltozásokat vetették össze a scoliosisnál illetve a serdülôkori combfej elcsúszásnál találtakkal. 126
Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1997. 2.
A Lathyrus odoratus kerti dísznövény, melyhez háziállatok nem jutnak hozzá. A növény rokonai azonban szerte a világon megteremnek, ismert takarmánynövények, melyek magját használják fel. Emellett a réti szénába bekerülnek mint gyomnövények. Ezek szintén tartalmazzák a béta-amino propionitrilt. A kémiai anyag tehát a háziállatok szervezetébe jut és közvetve a tejen és a húson keresztül az emberbe is. A növényi mérgezéseknél ez jól ismert mechanizmus (5). Választásunk ezért esett a két – nálunk júniusban és júliusban nagy mennyiségben termô – növényre. A kísérleti állatok kizárólagosan ezen növények zöld részeit ették. Ily módon próbáltuk modellálni azt, hogy mi történik a növekedésben levô szervezet nyitott növekedési porcában a táplálékkal bejutó anyag hatására. A kísérlet során megállapítottuk a következôket: 1. Olyan, elmozdulással járó epiphyseolysis, amilyet Ponseti figyelt meg patkányban, nem alakult ki a combfejben ill. más epiphysisekben. 2. A specialis diéta hatására azonban a femur proximalis epiphysise teljes szélességében elvált a metaphysistôl a növekedési porc rétegén belül. 3. Megállapítható tehát, hogy a béta-aminopropionitril tartalmú diétával, olyan kísérleti állatban, ahol a növekedési porc nyitott, az emberi epiphyseolysis capitis femoris-hoz hasonló állapot hozható létre. 4. Könnyen belátható, hogy ha a kiváltó kémiai anyag tej vagy hús közvetítésével serdülôkorú gyermek szervezetébe jut, ott hasonló elváltozásokat hozhat létre az epiphysis porcban. Ezáltal pedig megteremti a lehetôséget az elcsúszásra. Természetesen a serdülôkori combfej elcsúszás kialakulása csupán ezzel az okkal nem magyarázható. A többi ismert faktor mellett azonban ez is szerepet játszhat. Több szerzô, legutóbb Stanton (9, 10) foglalkozott részletesen a serdülôkori combfej elcsúszásnál megfigyelhetô szövettani valamint ultrastructuralis elváltozásokkal. Véleménye az volt, hogy csak az ultrastrukturális elváltozások utalnak a lehetséges patogenezisre. Ezen a szinten ugyanis porcsejt degenerációt talált. Ezen kívül a szabályosan elhelyezkedô kollagen rostok eltûntek és helyettük rövidebb szabálytalan kollagen fragmentumok jelentek meg. A fénymikroszkóposan talált elváltozásokat a már kialakult elcsúszás következményének tartotta, nem pedig elôzménynek. Saját anyagunkban a patogenezis elsô lépéseként a szabályos porcsejt elrendezettség megszûnt és helyette a chondrocyták szabálytalanul, lebeny-szerûen helyezkedtek el. Ugyanezt találták Glauber és mtsai is (2). Stanton hasonló dezorganizációt figyelt meg a már elcsúszott epiphysis növekedési porcában. Véleményünk szerint ez az elváltozás inkább oknak mint következménynek felelhet meg. A lebenyszerû elrendezettséget a patogenezis egyik lépcsôjének gondoljuk, melyet a továbbiakban a fissurák megjelenése és a fissurák összeolvadása követ. További kérdés, hogy pontosan milyen biokémiai folyamatok zajlanak le, illetve, hogy a porcsejt degeneráció (ultrastrukturális szinten) vagy a kollagén szintézis zavara az elsôdleges. Ezek eldöntésére még további vizsgálatok szükségesek.
I RODALOM 1. Barabás Cs., Vizkelety T.: A serdülôkori combfej-elcsúszásról. Magyar Traumatológia 6. 185–192. (1963). – 2. A. Glauber, T. Vizkelety, L. Kéry, T. Farkas: Ist der experimentelle Osteolathyrismus als Modell menschlicher Skelettdeformitäten zu betrachten? Z. Orthop. 449–462 (1965). – 3. W. R. Harris: The endocrine basis for slipping of the upper femoral epiphysis. J. Bone Joint Surg. 32-B, 5–11 (1950). – 4. H. M. Litchmann, J. Duffy: Slipped capital femoral epiphysis: factors affecting shear forces on the epiphyseal plate. J. Pediatric Orthopedics 4. 745– 748 (1984). – 5. Kincses Ajtay M.: Mérgezô növények Kossuth Bp. 5–11., 20–21., 95–97 (1993). – 6. V. A. McKusick: Heritable disorders of connective tissue The Marfan syndrome. C. V. Mosby Company 180–189, (1972). – 7. Papp M., Montskó P., Kazári A., Soltész Gy.: Epihyseolysis capitis femoris növekedési hormon kezelés alatt Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1997. 2.
127
álló gyermekben. Gyermekgyógyászat. 45, 445–447 (1994). – 8. I. V. Ponseti: Lesions of the skeleton and of other mesodermal tissues in rats fed sweet-pea (Lathyrus odoratus) seeds J. Bone Joint Surg. 36-A 1031–1058 (1954). – 9. A. W. Stanton: Histological changes on slipped capital femoral epiphysis. J. Pediatric Orthopedics 15. 38–45 (1985). – 10. A. W. Stanton: Ultrastructural study of slipped capital femoral epiphysis. J. Pediatric Orthopedics 15, 46–61 (1985). – 11. Vizkelety T.: Gyermekorthopaedia Medicina Bp. 78–84 (1981). – 12. P. G. Wilcox: Maturation factors in slipped capital femoral epiphysis. J. Pediatric Orthopedics 8, 196–200 (1988).
Dr. Montskó Péter POTE Ortopédiai Klinika 7643 Pécs, Ifjúság u. 13.
Magyar Marfan Alapítvány 1997. február 25-én megalakult a Magyar Marfan Alapítvány, mely 1996. májusától a Magyar Kardiológusok Társaságának ad hoc munkacsoportjaként tevékenykedett. Ez utóbbi státusát az Alapítvány továbbra is fenn kívánja tartani. Az Alapítványt létrehozó szakemberek a gyermek- és felnõtt-kardiológia, a gyermekgyógyászat, az ortopédia, szemészet, patológia, kromoszóma-analízis, genetika, pszichológia,szívsebészet területén tevékenykednek. Az Alapítvány célja, hogy Magyarország területén élõ, Marfan-szindrómában szenvedõ betegeket felkutassa és õket a Nemzeti Marfan Registerben nyilvántartásba vegye. A nyilvántartásba kerülõ betegeknél megtörténjenek a szükséges szakorvosi vizsgálatok, az indoltnak ítélt korrekciós és/vagy preventív szakorvosi beavatkozások. Fontos cél az életmódra, társadalmi beilleszkedésre, a családalapításra vonatkozó segítségnyújtás. Az Alapítvány eredményes tevékenységétõl a Marfan szindrómában szenvedõ betegek életminõségének, de legfõképpen életkilátásainak javulása várható. Családfakutatás, kromoszóma-analízis, genetikai és hisztológiai vizsgálatok segítségével az Alapítvány tevõlegesen igyekszik részt venni a Marfan-szindrómával kapcsolatos alapkutatásokban. Kérjük mindazon Kollégákat, akik praxisukban Marfan-szindrómás vagy arra gyanús beteget észlelnek, nyilvántartásba- és gondozásbavétel céljából jelezze az Alapítvány koordinátorának. Dr. Bartha Elektrának! Az Magyar Marfan Alapítvány címe: SOTE Ér- és Szívsebészeti Klinika 1122 Budapest, Városmajor u. 68. tel.: 1553-611, 1553-056 fax: 1553-885
Dr. Szabolcs Zoltán a Magyar Marfan Alapítvány mb. vezetõje
128
Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1997. 2.
