twitter

image1 image1 image1 image1

Wpływ związków glinu na zaburzenia mineralizacji żuchw szczurów szczepu Wistar

s. 48-53

Marek Bieńko1, Radosław P. Radzki1, Aleksandra Kimicka1, Małgorzata Manastyrska1, Filomena Dunster1, Paweł Polak2

1Katedra Fizjologii Zwierząt, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Department of Animal Physiology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Life Sciences in Lublin, Poland

2Klinika Ortopedii i Traumatologii Katedry Ortopedii, Uniwersytet Medyczny w Lublinie

2Department of Orthopaedics and Traumatology, Medical University of Lublin, Poland

 

Streszczenie. Glin uważany jest za jeden z czynników powstawania chorób metabolicznych układu kostnego. Jego działanie polega na wypieraniu jonów wapnia, co prowadzi do rozwoju osteomalacji. Źródłem intoksykacji glinem jest szerokie stosowanie leków zobojętniających kwas solny, jego obecność w środkach konserwujących oraz stosowania związków glinu jako substancji do oczyszczania wody pitnej.

Celem podjętych badań była doświadczalna ocena wpływu zmiennych stężeń siarczanu glinu na proces mineralizacji kości.

Badania przeprowadzono na 32 samicach szczurów rasy Wistar podzielonych na grupę kontrolną i trzy grupy doświadczalne otrzymujące przez 90 dni dożołądkowo siarczan glinu w trzech wzrastających dawkach 10, 20, 30 mg/kg m.c Po zakończeniu doświadczenia od zwierząt wypreparowano kości żuchwy, które następnie poddano badaniom densytometrycznym, tomograficznym oraz wytrzymałościowym.

W porównaniu z grupą kontrolną stwierdzono odpowiednio narastające zmniejszenie gęstości mineralnej (mBMD) oraz zawartości mineralnej (mBMC) kości żuchwy szczurów otrzymujących siarczan glinu. W badaniu tomograficznym stwierdzono ponadto zmniejszenie parametrów dotyczących tkanki kostnej zbitej, jak i gąbczastej we wszystkich grupach doświadczalnych w porównaniu z grupą kontrolną. 

Słowa kluczowe: glin, szczury, BMD, BMC, densytometria, tomografia, wytrzymałość.

 

The effect of aluminum compounds on the mineralization disorders of the mandibles in Wistar rats

Summary. Aluminiumis considered as a one of the factors causing development of metabolic diseases of the skeletal system. Its action is based on displacing calcium ions, leading to osteomalacia. The source of aluminium intoxication is the wide use of antacids, presence in preservatives and the use of aluminium compounds as a substance for the purification of drinking water. The aim of the study was the evaluation of the influence of different concentrations of aluminium sulphate on the bone mineralization. The studies were performed on 32 female Wistar rats divided into a control group and three experimental groups receiving intra-gastric aluminium sulphate for 90 days in the doses of 10, 20, 30 mg/kg. After 90 days of the rats were sacrificed. Their mandibles were isolated and investigated by densitometric (DXA), tomographic (pQCT) and morphometric methods. Moreover, the mechanical parameters (ultimate strength and Young’s modulus) of the mandibles were measured. In comparison with the control group, there was a correspondingly decrease in mineral density (mBMD) and mineral content (mBMC) in the mandibles of rats receiving aluminium sulphate. In the tomographic examination, there was also a decrease in the parameters of cortical and trabecular bone in all experimental groups compared to the control one.

Keyword: aluminium, rats, BMD, BMC, densitometry, tomography, strength

Piśmiennictwo:

  1. Szteke B.: [Aluminum in the human environment]. Rocz Panstw Zakl Hig, 1987, 38, 29-36.
  2. Szteke B., Jedrzejczak R.: [Aluminum in infant food]. Rocz Panstw Zakl Hig, 1993, 44, 115-118.
  3. Cervar M., Stavljenic A., Vukicevic S.: [Aluminum poisoning]. Lijec Vjesn, 1989, 111, 164-169.
  4. Penny C., Adams C.: Fourth Report, Royal Commission on Pollution of Rivers in Scotland. Evidence, 1863, 2, 377-391.
  5. Scherp H.W., Church C.F.: Neurotoxic action of aluminium salts. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 1937, 36, 851-853.
  6. Bieńko M., Radzki R.P., Wolski D., Dębiak P., Szkucik K., Ziomek M., Gondek M.: Influence of snail meat in the diet  on mandibular bone loss in male rats: a densitometric, tomographic and morphometric study. Medycyna Weterynaryjna, 2018, 74, 713-718.
  7. Konishi Y., Yagyu K., Kinebuchi H., Saito N., Yamaguchi T., Ohtsuki Y.: Chronic effect of aluminium ingestion on bone in calcium-deficient rats. Pharmacol Toxicol, 1996, 78, 429-434.
  8. Roberts S.G., Hutchinson T.M., Arnaud S.B., Kiratli B.J., Martin R.B., Steele C.R.: Noninvasive determination of bone mechanical properties using vibration response: a refined model and validation in vivo. J Biomech, 1996, 29, 91-98.
  9. Wicklund Glynn A., Sparen A., Danielsson L.G., Haegglund G., Jorhem L.: Bioavailability of labile aluminium in acidic drinking water: a study in the rat. Food Chem Toxicol, 1995, 33, 403-408.
  10. Drueke T.B.: Intestinal absorption of aluminium in renal failure. Nephrol Dial Transplant, 2002, 17 Suppl 2, 13-16.
  11. Li X., Hu C., Zhu Y., Sun H., Li Y., Zhang Z.: Effects of aluminum exposure on bone mineral density, mineral, and trace elements in rats. Biol Trace Elem Res, 2011, 143, 378-385.
  12. Bieńko M., Radzki R.P., Wolski D.: The peripheral quantitative computed tomographic and densitometric analysis of skeletal tissue in male Wistar rats after chromium sulfate treatment. Ann Agr Env Med, 2017, 24, 446-452.
  13. Radzki R.P., Bieńko M., Filip R., Pierzynowski S.G.: The protective and therapeutic effect of exclusive and combined treatment with alpha-ketoglutarate sodium salt and ipriflavone on bone loss in orchidectomized rats. Journal of Nutrition Health & Aging, 2016, 20, 628-636.
  14. Radzki R.P., Bieko M., Pierzynowski S.G.: Anti-osteopenic effect of alpha-ketoglutarate sodium salt in ovariectomized rats. Journal of Bone and Mineral Metabolism, 2012, 30, 651-659.
  15. Radzki R.P., Bieńko M., Polak P., Szkucik K., Ziomek M., Ostapiuk M., Bienias J.: Is the consumption of snail meat actually healthy? An analysis of the osteotropic influence of snail meat as a sole source of protein in growing rats. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl), 2018, 102, e885-e891.
  16. Radzki R.P., Bieńko M., Wolski D., Lis A., Radzka A.: Lipoic acid stimulates bone formation in ovariectomized rats in a dose-dependent manner. Can J Physiol Pharm, 2016, 94, 947-954.
  17. Bieńko M., Radzki R.P., Puzio I., Kapica M., Studzinski T.: Influence of aluminum sulphate an bone resistance in broiler chickens. Medycyna Weterynaryjna, 2005, 61, 950-954.
  18. Han G., Chen Y., Hou J., Liu C., Chen C., Zhuang J., Meng W.: Effects of simvastatin on relapse and remodeling of periodontal tissues after tooth movement in rats. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2010, 138, 550 e551-557; discussion 550-551.
  19. Jiang G.Z., Matsumoto H., Hori M., Gunji A., Hakozaki K., Akimoto Y., Fujii A.: Correlation among geometric, densitometric, and mechanical properties in mandible and femur of osteoporotic rats. J Bone Miner Metab, 2008, 26, 130-137.
  20. Rawlinson S.C., Boyde A., Davis G.R., Howell P.G., Hughes F.J., Kingsmill V.J.: Ovariectomy vs. hypofunction: their effects on rat mandibular bone. J Dent Res, 2009, 88, 615-620.