神经源性异位骨化。文献综述。第一部分

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

论证。异位骨化是指在人体软组织中形成骨组织。异位骨化的另一种形式是神经源性骨化，它是由于各种原因造成的严重脑损伤或脊髓损伤而发生的。神经源性异位骨化是大关节旁软组织中分化骨形成的一个复杂的多因素过程。异位骨化导致持续性挛缩和强直的形成，造成严重残疾，并使这些患者的康复变得复杂。

目的。本研究旨在分析有关神经源性异位骨化各个方面的出版物。

材料和方法。综述的第一部分分析了有关神经源性异位骨化的流行病学、形成风险因素、发病机制、临床表现和实验室诊断的文献。数据在科学文献数据库PubMed、Google Scholar、Cochrane Library、Crossref和eLibrary中进行搜索，无语言限制。搜索深度为30年。在撰写文章的过程中采用了信息分析和综合的方法。

结果。本文介绍了有关中枢神经系统病变患者异位骨化问题的现代文献资料。内容涉及这一病理过程的病因、风险因素、发病机制、临床表现和实验室诊断等当前问题。

结论。了解神经源性异位骨化发病的风险因素，并结合现代发病机理的相关知识加以预防，可能有助于降低严重中枢神经系统损伤患者异位骨化形成的频率。

作者简介

Alina M. Khodorovskaya

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: alinamyh@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2772-6747
SPIN 代码: 3348-8038
Researcher ID: HLH-5742-2023

MD, Research Associate

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Vladimir A. Novikov

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: novikov.turner@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3754-4090
SPIN 代码: 2773-1027
Scopus 作者 ID: 57193252858

MD, PhD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Valery V. Umnov

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: umnovvv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5721-8575
SPIN 代码: 6824-5853

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Alexey V. Zvozil

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: zvozil@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5452-266X

MD, PhD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Evgenii V. Melchenko

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: emelchenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1139-5573
SPIN 代码: 1552-8550
Scopus 作者 ID: 55022869800

MD, PhD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Dmitriy V. Umnov

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: dmitry.umnov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4293-1607
SPIN 代码: 1376-7998

MD, PhD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Dmitriy S. Zharkov

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: striker5621@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8027-1593

MD, orthopedic and trauma surgeon

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Olga V. Barlova

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: barlovaolga@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0184-135X

MD, PhD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Elizaveta A. Krasulnikova

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: Ikrasulnikova63@mail.ru

3rd year student

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Fedor A. Zakharov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

编辑信件的主要联系方式.
Email: zakfedya@yandex.ru

3rd year student

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

  1. Zaytsev AY, Bryukhovetsky AS. Neuroregenerative therapy of spinal cord trauma: role and perspectives of stem cells transplantation. Genes & Cells. 2007;2(1):36–44. (In Russ.)
  2. Sullivan MP, Torres SJ, Mehta S, et al. Heterotopic ossification after central nervous system trauma: a current review. Bone Joint Res. 2013;2(3):51–57. doi: 10.1302/2046-3758.23.2000152
  3. Meyers C, Lisiecki J, Miller S, et al. Heterotopic ossification: a comprehensive review. JBMR Plus. 2019;3(4). doi: 10.1002/jbm4.10172
  4. Deev RV, Plaksa IL, Baranich AV, et al. Osteogenesis in epitelial tumors on the example of a pilomatricomas. Genes & Cells. 2020;15(1):60–65. (In Russ.) doi: 10.23868/202003008
  5. Mohler ER, Gannon F, Reynolds C, et al. Bone formation and inflammation in cardiac valves. Circulation. 2001;103(11):1522–1528. doi: 10.1161/01.cir.103.11.1522
  6. Genêt F, Jourdan C, Schnitzler A, et al. Troublesome heterotopic ossification after central nervous system damage: a survey of 570 surgeries. PLoS One. 2011;6(1). doi: 10.1371/journal.pone.0016632
  7. Garland DE. Clinical observations on fractures and heterotopic ossification in the spinal cord and traumatic brain injured populations. Clin Orthop Rel Res. 1988;233:86–101.
  8. Brady RD, Shultz SR, McDonald SJ, et al. Neurological heterotopic ossification: current understanding and future directions. Bone. 2018;109:35–42. doi: 10.1016/j.bone.2017.05.015
  9. Potter BK, Burns TC, Lacap AP, et al. Heterotopic ossification following traumatic and combat-related amputations. Prevalence, risk factors, and preliminary results of excision. J Bone Joint Surg Am. 2007;89:476–486. doi: 10.2106/JBJS.F.00412
  10. Forsberg JA, Pepek JM, Wagner S, et al. Heterotopic ossification in high-energy wartime extremity injuries: prevalence and risk factors. J Bone Joint Surg Am. 2009;91(5):1084–1091. doi: 10.2106/JBJS.H.00792
  11. Reznik JE, Biros E, Marshall R, et al. Prevalence and risk-factors of neurogenic heterotopic ossification in traumatic spinal cord and traumatic brain injured patients admitted to specialised units in Australia. J Musculoskelet Neuronal Interact. 2014;14(1):19–28.
  12. Cipriano C, Pill SG, Rosenstock J, et al. Radiation therapy for preventing recurrence of neurogenic heterotopic ossification. Orthopedics. 2009;32(9). doi: 10.3928/01477447-20090728-33
  13. Estraneo A, Pascarella A, Masotta O, et al. Multi-center observational study on occurrence and related clinical factors of neurogenic heterotopic ossification in patients with disorders of consciousness. Brain Inj. 2021;35(5):530–535. doi: 10.1080/02699052.2021.1893384
  14. Simonsen LL, Sonne-Holm S, Krasheninnikoff M, et al. Symptomatic heterotopic ossification after very severe traumatic brain injury in 114 patients: incidence and risk factors. Injury. 2007;38(10):1146–1150. doi: 10.1016/j.injury.2007.03.019
  15. Ranganathan K, Loder S, Agarwal S, et al. Heterotopic ossification: basic-science principles and clinical correlates. J Bone Joint Surg Am. 2015;97(13):1101–1111. doi: 10.2106/JBJS.N.01056
  16. Kluger G, Kochs A, Holthausen H. Heterotopic ossification in childhood and adolescence. J Child Neurology. 2000;15(6):406–413. doi: 10.1177/088307380001500610
  17. Hurvitz EA, Mandac BR, Davidoff G, et al. Risk factors for heterotopic ossification in children and adolescents with severe traumatic brain injury. Arch Phys Med Rehabil. 1992;73(5):459–462.
  18. Citak M, Suero EM, Backhaus M, et al. Risk factors for heterotopic ossification in patients with spinal cord injury: a case-control study of 264 patients. Spine. 2012;37(23):1953–1957. doi: 10.1097/BRS.0b013e31825ee81b
  19. Van Kuijk AA, Geurts ACH, van Kuppevelt HJM. Neurogenic heterotopic ossification in spinal cord injury. Spinal Cord. 2002;40:313–326. doi: 10.1038/sj.sc.3101309
  20. Yolcu YU, Wahood W, Goyal A, et al. Factors associated with higher rates of heterotopic ossification after spinal cord injury: a systematic review and meta-analysis. Clin Neurol Neurosurg. 2020;195. doi: 10.1016/j.clineuro.2020.105821
  21. Van Kampen PJ, Martina JD, Vos PE, et al. Potential risk factors for developing heterotopic ossification in patients with severe traumatic brain injury. J Head Trauma Rehabil. 2011;26(5):384–391. doi: 10.1097/HTR.0b013e3181f78a59
  22. Krauss H, Maier D, Bühren V, et al. Development of heterotopic ossifications, blood markers and outcome after radiation therapy in spinal cord injured patients. Spinal Cord. 2015;53(5):345–348. doi: 10.1038/sc.2014.186
  23. Rawat N, Chugh S, Zachariah K, et al. Incidence and characteristics of heterotopic ossification after spinal cord injury: a single institution study in India. Spinal Cord Ser Cases. 2019;5:72. doi: 10.1038/s41394-019-0216-6
  24. Lal S, Hamilton BB, Heinemann A, et al. Risk factors for heterotopic ossification in spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil. 1989;70(5):387–390.
  25. Thefenne L, de Brier G, Leclerc T, et al. Two new risk factors for heterotopic ossification development after severe burns. PLoS One. 2017;12(8). doi: 10.1371/journal.pone.0182303
  26. Orchard GR, Paratz JD, Blot S, et al. Risk factors in hospitalized patients with burn injuries for developing heterotopic ossification: a retrospective analysis. J Burn Care Res. 2015;36(4):465–470. doi: 10.1097/BCR.0000000000000123
  27. Pulik Ł, Mierzejewski B, Ciemerych MA, et al. The survey of cells responsible for heterotopic ossification development in skeletal muscles-human and mouse models. Cells. 2020;9(6):1324. doi: 10.3390/cells9061324
  28. McCarthy EF, Sundaram M. Heterotopic ossification: a review. Skeletal Radiol. 2005;34(10):609–619. doi: 10.1007/s00256-005
  29. Foley KL, Hebela N, Keenan MA, et al. Histopathology of periarticular non-hereditary heterotopic ossification. Bone. 2018;109:65–70. doi: 10.1016/j.bone.2017.12.006
  30. Brady RD, Grills BL, Church JE, et al. Closed head experimental traumatic brain injury increases size and bone volume of callus in mice with concomitant tibial fracture. Sci Rep. 2016;6. doi: 10.1038/srep34491
  31. Wang L, Yao X, Xiao L, et. al. The effects of spinal cord injury on bone healing in patients with femoral fractures. J Spinal Cord Med. 2014;37(4):414–419. doi: 10.1179/2045772313Y.0000000155
  32. Posti JP, Tenovuo O. Blood-based biomarkers and traumatic brain injury – a clinical perspective. Acta Neurologica Scandinavica. 2022;146(4):389–399. doi: 10.1111/ane.13620
  33. Gugala Z, Olmsted-Davis EA, Xiong Y, et al. Trauma-induced heterotopic ossification regulates the blood-nerve barrier. Front Neurol. 2018;9:408. doi: 10.3389/fneur.2018.00408
  34. Wong KR, Mychasiuk R, O’Brien TJ, et al. Neurological heterotopic ossification: novel mechanisms, prognostic biomarkers and prophylactic therapies. Bone Res. 2020;8(1):42. doi: 10.1038/s41413-020-00119-9
  35. Gautschi OP, Toffoli AM, Joesbury KA, et al. Osteoinductive effect of cerebrospinal fluid from brain-injured patients. J Neurotrauma. 2007;24(1):154–162. doi: 10.1089/neu.2006.0166
  36. Genêt F, Kulina I, Vaquette C, et al. Neurological heterotopic ossification following spinal cord injury is triggered by macrophage-mediated inflammation in muscle. J Pathol. 2015;236(2):229–240. doi: 10.1002/path.4519
  37. Alexander KA, Tseng H, Salga M, et al. When the nervous system turns skeletal muscles into bones: how to solve the conundrum of neurogenic heterotopic ossification. Curr Osteoporos Rep. 2020;18(6):666–676. doi: 10.1007/s11914-020-00636-w
  38. Bryden DW, Tilghman JI, Hinds SR. Blast-related traumatic brain injury: current concepts and research considerations. J Exp Neurosci. 2019;13. doi: 10.1177/1179069519872213
  39. Cunha DA, Camargos S, Passos VMA, et al. Heterotopic ossification after stroke: clinical profile and severity of ossification. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2019;28(2):513–520. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2018.10.032
  40. Mezghani S, Salga M, Tordjman M, et al. Heterotopic ossification and COVID 19: imaging analysis of ten consecutive cases. Eur J Radiol. 2022;152. doi: 10.1016/j.ejrad.2022.110336
  41. Meyer C, Haustrate MA, Nisolle JF, et al. Heterotopic ossification in COVID-19: a series of 4 cases. Ann Phys Rehabil Med. 2020;63(6):565–567. doi: 10.1016/j.rehab.2020.09.010
  42. Huang Y, Wang X, Zhou D, et al. Macrophages in heterotopic ossification: from mechanisms to therapy. NPJ Regen Med. 2021;6(1):70. doi: 10.1038/s41536-021-00178-4
  43. Lazard ZW, Olmsted-Davis EA, Salisbury EA, et al. Osteoblasts have a neural origin in heterotopic ossification. Clin Orthop Relat Res. 2015;9(473):2790–2806. doi: 10.1007/s11999-015-4323-9
  44. Olmsted-Davis EA, Salisbury EA, Hoang D, et al. Progenitors in peripheral nerves launch heterotopic ossification. Stem Cells Transl Med. 2017;6(4):1109–1119. doi: 10.1002/sctm.16-0347
  45. Girard D, Torossian F, Oberlin E, et al. Neurogenic heterotopic ossifications recapitulate hematopoietic stem cell niche development within an adult osteogenic muscle environment. Front Cell Dev Biol. 2021;9. doi: 10.3389/fcell.2021.611842
  46. Medici D, Shore EM, Lounev VY, et al. Conversion of vascular endothelial cells into multipotent stem-like cells. Nat Med. 2010;16(12):1400–1406. doi: 10.1038/nm.2252
  47. Agarwal S, Loder S, Cholok D, et al. Local and circulating endothelial cells undergo Endothelial to Mesenchymal Transition (EndMT) in response to musculoskeletal injury. Sci Rep. 2016;6. doi: 10.1038/srep32514
  48. Gareev IF, Beylerli OA, Vakhitov AK. Heterotopic ossification after central nervous system injuries: understanding of pathogenesis. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2018;25(3–4):119–124. (In Russ.) doi: 10.17116/vto201803-041119
  49. Montecino M, Stein G, Stein J, et al. Multiple levels of epigenetic control for bone biology and pathology. Bone. 2015;(81):733–738. doi: 10.1016/j.bone.2015.03.013
  50. Komori T. Runx2, an inducer of osteoblast and chondrocyte differentiation. Histochem Cell Biol. 2018;149:313–323. doi: 10.1007/s00418-018-1640-6
  51. Lee KS, Hong SH, Bae SC. Both the smad and p38 MAPK pathways play a crucial role in Runx2 expression following induction by transforming growth factor-beta and bone morphogenetic protein. Oncogene. 2002;21(47):7156–7163. doi: 10.1038/sj.onc.1205937
  52. Wu M, Chen G, Li YP. TGF-β and BMP signaling in osteoblast, skeletal development, and bone formation, homeostasis and disease. Bone Res. 2016;4(1):1–21. doi: 10.1038/boneres.2016.9
  53. Rahman MS, Akhtar N, Jamil HM, et al. TGF-β/BMP signaling and other molecular events: regulation of osteoblastogenesis and bone formation. Bone Res. 2015;3(1):1–20. doi: 10.1038/boneres.2015.5
  54. Kang JS, Alliston T, Delston R, et al. Repression of Runx2 function by TGF-beta through recruitment of class II histone deacetylases by Smad3. Embo J. 2005;24(14):2543–2555. doi: 10.1038/sj.emboj.7600729
  55. Hino K, Horigome K, Nishio M. Activin-A enhances mTOR signaling to promote aberrant chondrogenesis in fibrodysplasia ossificans progressiva. J Clin Invest. 2017;127(9):3339–3352. doi: 10.1172/JCI93521
  56. Agarwal S, Loder S, Brownley C, et al. Inhibition of Hif1 alpha prevents both trauma-induced and genetic heterotopic ossification. Proc Natl Acad Sci. 2016;113(3):E338–E347. doi: 10.1073/pnas.1515397113
  57. Peterson JR, De La Rosa S, Sun H, et al. Burn injury enhances bone formation in heterotopic ossification model. Ann Surg. 2014;259(5):993–998. doi: 10.1097/SLA.0b013e318291da85
  58. Croes M, Kruyt MC, Boot W, et al. The role of bacterial stimuli in inflammation-driven bone formation. Eur Cells Mater. 2019;37:402–419. doi: 10.22203/eCM.v037a24
  59. Ranganathan K, Peterson J, Agarwal S, et al. Role of gender in burn-induced heterotopic ossification and mesenchymal cell osteogenic differentiation. Plast Reconstr Surg. 2015;135(6):1631–1641. doi: 10.1097/PRS.0000000000001266
  60. Xu Y, Huang M, He W, et al. Heterotopic ossification: clinical features, basic researches, and mechanical stimulations. Front Cell Dev Biol. 2022;10. doi: 10.3389/fcell.2022.770931
  61. Ebinger T, Roesch M, Kiefer H, et al. Influence of etiology in heterotopic bone formation of the hip. J Trauma. 2000;48(6):1058–1062. doi: 10.1097/00005373-200006000-00010
  62. Ko HY. Neurogenic heterotopic ossification in spinal cord injuries. In: Management and Rehabilitation of Spinal Cord Injuries. Singapore: Springer; 2020. P. 691–704. doi: 10.1007/978-981-19-0228-4_35
  63. Wittenberg RH, Peschke U, Bötel U. Heterotopic ossification after spinal cord injury: epidemiology and risk factors. J Bone Joint Surg Br. 1992;74(2):215–218. doi: 10.1302/0301-620X.74B2.1544955
  64. Green D. Medical management of long-term disability. Boston: Butterworth-Heinemann, 1996.
  65. Mujtaba B, Taher A, Fiala MJ, et al. Heterotopic ossification: radiological and pathological review. Radiol Oncol. 2019;53(3):275. doi: 10.2478/raon-2019-0039
  66. Wilkinson JM, Stockley I, Hamer AJ, et al. Biochemical markers of bone turnover and development of heterotopic ossification after total hip arthroplasty. J Orthop Res. 2003;21(3):529–534. doi: 10.1016/S0736-0266(02)00236-X
  67. Povoroznyuk V, Bystrytska M, Balatska N. Early diagnostic algorithm in heterotopic ossification in patients with spine and spinal cord injury. Int Neurol J. 2017;3:89–94. doi: 10.22141/2224-0713.5.91.2017.110861
  68. Pulik Ł, Mierzejewski B, Sibilska A, et al. The role of miRNA and lncRNA in heterotopic ossification pathogenesis. Stem Cell Res Ther. 2022;13(1):523. doi: 10.1186/s13287-022-03213-3
  69. Edsberg LE, Crowgey EL, Osborn PM, et al. A survey of proteomic biomarkers for heterotopic ossification in blood serum. J Orthop Surg Res. 2017;12(1):1–13. doi: 10.1186/s13018-017-0567-2

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


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».