Phase contents of bone mineral of the hipbone in streptozotocin-induced diabetic pre-senile rats after surgical perforation of the tibia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to investigate changes in phase contents of bone mineral of the hipbone in pre-senile streptozotocin-induced diabetic rats after surgical perforation of the tibia.

Material and methods. Diabetes was induced in 35 animals with an initial weight of 290-310 g at the age of 17-18 months by a single intraperitoneal injection of streptozotocin in dosage of 55 mg per kg of body weight. Surgical perforation of the tibia was modeled as 2.0 mm opening in the proximal metadiaphysis (35 animals). Another group comprised 35 animals with both perforation and diabetes. 35 intact animals comprised the control group. The content of whitlockite, calcite and hydroxylapatite in bone mineral of the hipbone was determined.

Results. Surgical perforation of the tibia resulted in instability of phase contents of bone mineral of the hipbone by the 15th day of observation; peak of deviations was registered on the 90th day of observation, when the proportions of whitlockite and calcite increased by 7.20% and 8.91%, while the proportions of hydroxyapatite decreased by 3.53% in comparison with the controls. In diabetic animals, the destabilization of the phase composition of bone mineral was observed by the 7th day of the experiment. By the 90th day, the proportion of whitlockite and calcite exceeded those of the controls by 9.00% and 9.01% while the proportion of hydroxylapatite decreased by 4.00%. Surgical perforation of the tibia in diabetic pre-senile animals resulted in more marked increase of hipbone mineral amorphousness from the 7th day of observation; by the 90th day the proportion of whitlockite exceeded this in rats with perforation by 7.95%, while the proportion of hydroxylapatite decreased by 2.35%.

Conclusion. Surgical perforation of the tibia in diabetic pre-senile rats results in increasing of the amorphousness of bone mineral of the hipbone, which grows starting from the 7th day after operation.

About the authors

Aleksandr V. Torba

Saint Luka Lugansk State Medical University

Author for correspondence.
Email: alexandr_v_torba@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6341-5746

PhD, Associate Professor, Head of the Department of Hospital Surgery, urology and oncology

Luhansk People's Republic, Lugansk

References

  1. Romero-Díaz C, Duarte-Montero D, Gutiérrez-Romero SA, Mendivil CO. Diabetes and Bone Fragility. Diabetes Ther. 2021;12(1):71–86. doi: 10.1007/s13300-020-00964-1. PMID: 33185853
  2. Zhukouskaya VV, Eller-Vainicher C, Shepelkevich AP, et al. Bone health in type 1 diabetes: focus on evaluation and treatment in clinical practice. J Endocrinol Invest. 2015;38(9):941–950. doi: 10.1007/s40618-015-0284-9. PMID: 25863666
  3. Kanazawa I, Sugimoto T. Diabetes Mellitus-induced Bone Fragility. Intern Med. 2018;57(19):2773–2785. doi: 10.2169/internalmedicine.0905-18. PMID: 29780142
  4. Laugesen E, Østergaard JA, Leslie RDG. Latent autoimmune diabetes of the adult: current knowledge and uncertainty. Diabet Med. 2015;32(7):843–852. doi: 10.1111/dme.12700. PMID: 25601320
  5. Fadiga L, Saraiva J, Catarino D, et al. Adult-onset autoimmune diabetes: comparative analysis of classical and latent presentation. Diabetol Metab Syndr. 2020;12:107. doi: 10.1186/s13098-020-00616-1 PMID: 33292447
  6. Shah VN, Carpenter RD, Ferguson VL, Schwartz AV. Bone health in type 1 diabetes. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2018;25(4):231–236. doi: 10.1097/MED.0000000000000421 PMID: 29794498
  7. Costantini S, Conte C. Bone health in diabetes and prediabetes. World J Diabetes. 2019;10(8):421–445. doi: 10.4239/wjd.v10.i8.421 PMID: 23798298
  8. Rees DA, Alcolado JC. Animal models of diabetes mellitus. Diabet Med. 2005;22(4):359–370. doi: 10.1111/j.1464-5491.2005.01499.x PMID: 15787657
  9. Kolb VG, Kamyshnikov VS. Clinical Chemistry Handbook. Minsk, 1982. (In Russ.). [Колб В.Г., Камышников В.С. Справочник по клинической химии. Минск, 1982].
  10. Mirkin LI. X-ray analysis. Indexing radiographs. Moscow, 1981. (In Russ.). Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Индицирование рентгенограмм. М., 1981].
  11. Luzin VI. Application of X-ray analysis to study the phase composition of bone mineral. Ukrainian morphological almanac. 2005;3(4):61–64. (In Russ.). [Лузин В.И. Применение рентгеноструктурного анализа для исследования фазового состава костного минерала. Український морфологічний альманах. 2005;3(4):61–64].
  12. Emami AJ, Toupadakis CA, Telek SM, et al. Age dependence of systemic bone loss and recovery following femur fracture in mice. J Bone Miner Res. 2019;34(1):157–170. doi: 10.1002/jbmr.3579 PMID: 30189111
  13. Domazetovic V, Marcucci G, Iantomasi T, et al. Oxidative stress in bone remodeling: role of antioxidants. Clin Cases Miner Bone Metab. 2017;14(2):209–216. doi: 10.11138/ccmbm/2017.14.1.209 PMID: 29263736
  14. Yamamoto M, Sugimoto T. Advanced glycation end products, diabetes, and bone strength. Curr Osteoporos Rep. 2016;14(6):320–326. doi: 10.1007/s11914-016-0332-1 PMID: 27704396

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Torba A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».