AB: частицы металла из протезов суставов могут достигать головного мозга

Фото из открытых источников

Хронические боли в тазобедренном, коленном или плечевом суставах часто требуют полной замены сустава. Это облегчает боль и восстанавливает подвижность, но не создает ли это других рисков для здоровья?

Исследователи из Медицинского центра Университета Раш в США хотели продолжить изучение предыдущих исследований, в которых сообщалось о проникновении частиц из искусственных суставов в организм, и в частности, выяснить, могут ли эти частицы достигать мозга и потенциально способствовать снижению когнитивных функций или даже развитию деменции.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Acta Biomaterialia, показывают, что эти частицы действительно могут проникать в мозг в результате трения или коррозии в суставе.

Это вызывает опасения, но никаких признаков связанных с этим когнитивных проблем обнаружено не было.

«Полное эндопротезирование суставов остается одним из самых успешных и кардинально меняющих жизнь вмешательств в современной медицине», — говорит инженер-механик Робин Пурзал из Медицинского центра Университета Раш. «Однако это позволяет предположить, что частицы износа от имплантата, особенно в некоторых эндопротезах тазобедренного сустава, подверженных ускоренному износу, могут распространяться за пределы сустава и требуют дальнейшего изучения».

Исследователи изучили мозги, пожертвованные 701 умершим участником исследования, 229 из которых перенесли полную замену суставов.

«Нам уже много лет известно, что частицы могут откладываться в тканях, окружающих сустав, но это первое исследование, посвященное частицам, отложившимся в головном мозге», — объясняет Пурзал.

Они провели количественное определение нескольких металлов в четырех областях мозга, включая кобальт и титан, и использовали электронную микроскопию на подгруппе образцов для идентификации отдельных металлических частиц и определения их состава.

«Имплантаты содержат очень специфическое сочетание металлов, таких как кобальт, и когда они обнаруживаются в мозге в виде одной частицы с точно таким же составом, как и сам имплантат, мы знаем, что он не может быть получен из какого-либо другого источника», — говорит Пурзал.

Одновременно с этим группа исследователей провела сканирование на наличие аномалий бета-амилоида и тау-белка, которые являются характерными признаками болезни Альцгеймера. Эти данные были добавлены к результатам тестов когнитивных функций, проведенных до смерти участников исследования.

Наиболее очевидный результат был получен в случае эндопротезирования тазобедренного сустава и воздействия кобальта: у пациентов, перенесших эту процедуру, концентрация металла в головном мозге в среднем была на 8,9% выше во всех четырех исследованных областях.

Анализ частиц показывает, что по крайней мере часть продуктов износа, образующихся при имплантации, может преодолевать гематоэнцефалический барьер, хотя в исследовании не изучался непосредственно механизм их попадания туда.

Одна из возможных причин заключается в том, что пожилой возраст или хроническое воспаление делают барьер более проницаемым, чем он должен быть. Другая причина – проникновение металлических частиц периферическими иммунными клетками.

Исследователи говорят, что этот вопрос требует дальнейшего изучения.

Сама по себе операция по замене сустава не была связана с усилением патологических изменений при болезни Альцгеймера, однако в мозге с более высокой концентрацией кобальта наблюдалось больше признаков болезни Альцгеймера в виде накопления белка.

«Кобальт был связан с более выраженной патологией болезни Альцгеймера в нижневисочной коре головного мозга, даже после коррекции с учетом других известных факторов риска болезни Альцгеймера», — пишут исследователи. «Однако корреляции с когнитивными нарушениями обнаружено не было».

Ещё одна выявленная в ходе исследования взаимосвязь заключалась в более высоком содержании титана в мозге людей, которым были проведены операции по замене суставов.

Более высокое общее содержание титана в мозге также было связано с более низким уровнем когнитивных функций, хотя команда исследователей отмечает, что титан может поступать из других источников, включая пищу и лекарства, помимо имплантатов.

Хотя исследование убедительно свидетельствует о том, что частицы от протезов суставов действительно могут проникать в мозг, это вопрос, который потребует дальнейшего изучения в будущих исследованиях.

Хотя когнитивные функции отслеживались ежегодно на протяжении всей жизни участников, анализы на содержание металлов и нейропатологию представляют собой лишь моментальный снимок состояния мозга после смерти. Нет доказательств причинно-следственной связи, и в этом процессе могут участвовать различные другие факторы.

Более того, полученные результаты необходимо рассматривать в контексте. Исследователи отмечают, что замена суставов и уменьшение боли, как известно, улучшают подвижность и способствуют более активному социальному взаимодействию — двум факторам, связанным со снижением риска развития деменции.

«Полученные результаты требуют мониторинга потенциального воздействия металлических имплантатов на здоровье мозга», — пишут исследователи.

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний