Клинико-иммунологическое исследование пациентов с последствиями гематогенного остеомиелита в процессе коррекции деформации длинных трубчатых костей методом чрескостного остеосинтеза

© В.И. Шевцов, О.Л. Кармацких, 2005

Клинико-иммунологическое исследование пациентов с последствиями гематогенного остеомиелита в процессе коррекции деформации длинных трубчатых костей методом чрескостного остеосинтеза

В.И. Шевцов, О.Л. Кармацких

Clinical-and-immunologic study of patients with hematogenous osteomyelitis sequelae in the process of long tubular bone correction using transosseous osteosynthesis technique

V.I. Shevtsov, O.L. Karmatskikh

Федеральное государственное учреждение науки «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г. А. Илизарова Росздрава», г. Курган

В результате хирургической коррекции деформации длинных трубчатых костей методом чрескостного остеосинтеза у пациентов с последствиями гематогенного остеомиелита наблюдается позитивная динамика иммунорегуляторного индекса (CD3+CD4+/CD3+CD8+), которая заключается в его повышении по сравнению с дооперационным периодом.

Ключевые слова: гематогенный остеомиелит, иммунофенотипирование, лимфоциты, периферическая кровь.

The immunoregulatory index positive dynamics (CD3+CD4+/CD3+CD8+) is noted as a result of surgical correction of long tubular bone deformity by transosseous osteosynthesis technique in patients with hematogenous osteomyelitis sequelae; it consists in the index increase comparing with the preoperative period level. Keywords: hematogenous osteomyelitis, immune phenotyping, lymphocytes, peripheral blood.

ВВЕДЕНИЕ

Последствия гематогенного остеомиелита, по данным разных авторов, составляют от 3,3 до 6,75 % в структуре ортопедической патологии. Гематогенный остеомиелит является распространенным и крайне тяжелым гнойно-воспалительным заболеванием преимущественно детского возраста, в этиологии которого в течение последних 10 лет преобладает Staphylococcus aureus [1, 2, 3, 4]. Переход острой инфекционной болезни в подострую и хроническую стадии часто сопровождается развитием тяжелых ортопедических осложнений: укорочением и многоплоскостными деформациями длинных трубчатых костей, анкилозами и дегенеративно-дистрофическими изменениями суставов.

В сенсибилизированном патогенной микрофлорой организме первостепенная роль в регуляции репаративного остеогенеза принадлежит клеткам и гуморальным факторам иммунной системы [5]. Данные об особенностях иммунного статуса пациентов с последствиями гематогенного остеомиелита в отечественной литературе немногочисленны [6, 7, 8]. Эти особенности заключаются в снижении фагоцитарной активности лейкоцитов, наличии Т-клеточного

иммунодефицита, рецепторной дисфункции Т-лимфоцитов. Большинство зарубежных литературных источников посвящены изучению эпидемиологии и проблемам диагностики острого гематогенного остеомиелита с различной локализацией инфекционного процесса [9, 10] В другой работе [11] дискутируются вопросы консервативного лечения пациентов с данной патологией. Немногочисленные экспериментальные исследования посвящены изучению эффектов специфической иммунокоррекции [12] и влиянию инфекционной костной деградации на мо-нонуклеарные клетки периферической крови [5]. Проблемами оперативного лечения ортопедических последствий гематогенного остеомиелита (укорочения, многоплоскостные деформации длинных трубчатых костей) на протяжении многих лет занимаются различные лечебные учреждения и в том числе специализированные ортопедические клиники. Вопросам изучения иммунного статуса и возможностей иммунокор-ригирующей терапии ортопедами уделяется внимания недостаточно.

Поэтому целью нашего исследования было изучить параметры клеточного и гуморального

иммунитета у больных с последствиями гематогенного остеомиелита, получивших хирургическую коррекцию деформаций длинных трубча-

тых костей методом чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследования проведены в лаборатории иммунологических и гематологических исследований РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова. За период с 2000 по 2003 гг. обследовано 23 пациента в возрасте от 8 до 23 лет. У всех больных, поступивших для планового оперативного лечения ортопедических последствий гематогенного остеомиелита, имелись различные укорочения и многоплоскостные деформации длинных трубчатых костей.

Анамнестически, а также на основании входящей медицинской документации было выяснено, что максимальное количество случаев инфицирования организма произошло в первый месяц жизни и гематогенный остеомиелит был проявлением пупочного сепсиса (18 пациентов). У 4 пациентов дебют заболевания отмечен в возрасте до 3 лет.

У 12 пациентов была доступна для верификации локализация инфекционного очага - в метадиафизарной зоне длинных трубчатых костей, что и привело впоследствии к нарушению роста конечностей. Один пациент перенес острый гематогенный остеомиелит в возрасте 10

лет. Большинство пациентов (20) получили на первом году жизни санирующие операции от 2 до 12 раз в различных лечебных учреждениях, но особенности иммунного статуса в эти сроки у них не определялись.

Дизайн исследования. Всем пациентам до хирургического вмешательства и после него на этапах дистракции и фиксации проводилась оценка иммунного статуса, которая включала общеклиническое обследование, иммунофено-типирование, а именно идентификацию мембранных маркеров иммунокомпетентных клеток периферической крови методом проточной ци-тофлюориметрии с помощью прибора фирмы «Beckman Coulter EPICS XL» с использованием моноклональных антител «Immunotech» к антигенам CD3, CD19, CD4, CD8, CD14, CD45, CD16, CD56, HLA-DR и определение концентрации иммуноглобулинов основных классов А, М, G методом радиальной иммунодиффузии по Манчини на планшетах «Реафарм». Контроль эффективности костеобразования в области ят-рогенной остеотомии традиционно проводился рентгенологически.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При оценке иммунного статуса больных с последствиями гематогенного остеомиелита отклонения в показателях наблюдались в 91,7 % случаев, у 8,3 % пациентов изменения по изученным параметрам не выявлены. Среди множественных изменений иммунного статуса отклонения по клеточному типу регистрировались в 75 % случаев, по гуморальному типу в 50 % случаев, сочетанный дисбаланс изучаемых параметров наблюдался у 25 % пациентов.

Наиболее типичным вариантом клеточного иммунодефицита являлось снижение процентного содержания CD3+CD4+ лимфоцитов до 29,533 % в 33,3 % наблюдений, хотя в целом по группе данный показатель составил 41,03±2,0 % (при норме 37-53 %). Иммунорегуляторный индекс (отношение CD3+CD4+/CD3+CD8+) до лечения в целом по группе был 1,6±0,03, но у 25 % исследуемых пациентов значения данного индекса были несколько ниже и составили 1,06-1,37, что также свидетельствовало о клеточном иммунодефиците. Последующая динамика иммуноре-гуляторного индекса свидетельствовала о сбалансированности Т-клеточного звена иммунитета на всех этапах исследования (рис. 1). В отдаленном периоде после лечения значение иммуноре-гуляторного индекса достоверно повысилось по

сравнению с дооперационным значением. В 16,7 % случаев наблюдалось повышение относительного количества CD3-CD19+ лимфоцитов (В-лимфоцитов), среднее же значение этого показателя в целом по группе до операции составило 15,53±1,4 % (при норме 6-16 %). В последующий период дистракции относительное количество В-лимфоцитов снижалось почти в 2 раза, а в периоде фиксации вновь повышалось, но не достигало дооперационных значений (табл. 1). Показатели естественной киллерной активности - клетки, несущие дифференцировочные поверхностные маркеры СБЗ -СБ 16+СВ56+(ЫК-клетки) и СВЗ+СВ16+СВ56+(таК-клетки) - также не были однозначными. Относительное среднее значение натуральных киллеров достоверно снижалось в периоде дистракции по сравнению с до-операционным уровнем и было даже ниже нормативного показателя (в норме - 8-18 %), в периоде фиксации нормализовалось, но при исследовании отдаленного результата лечения оставалось пониженным. Не менее интересной была динамика относительного количества натуральных киллерных клеток, несущих CD3-рецептор (TNK-клеток): при нормальных средних значениях на всех этапах лечения наблюдалась их активация в отдаленные контрольные сроки после

отдаленном периоде наблюдения, тем не менее оно укладывалось в нижнюю границу нормы.

1,72 1

1,64 1

1,56 1,52

До операции Дистракция

Фиксация Отд.результат

хирургического вмешательства, что, возможно, компенсировало дефицит МК-клеток, и таким образом, суммарная естественная киллерная активность оставалась нормальной, и это подтверждала динамика абсолютных значений этих показателей (табл. 2).

В 41,6 % случаев до операции отмечена ди-симмуноглобулинемия основных классов А и в. Динамику средних значений иммуноглобулинов основных классов иллюстрирует таблица 3: показатели концентраций иммуноглобулинов классов А и в достоверно отличались от дооперацион-ных в периоде дистракции, а среднее значение концентрации иммуноглобулина в снижалось в

Таблица 1

Относительные показатели лимфоцитов периферической крови, несущих основные дифференцировочные мембранные маркеры

Рис. 1. Динамика иммунорегуляторного индекса на этапах лечения методом чрескостного остеосинтеза пациентов с последствиями гематогенного остеомиелита

Показатели До операции Период дистракции Период фиксации Отдаленный результат

CD3+CD19- 69,16±2,4 78,16±1,3* 70,7±4,7 78,7±2,0*

CD3+CD4+ 41,03±2,0 45,7±4,6 42,5±2,5 45,15±2,7

CD3+CD8+ 24,0±0,7 27,45±1,4 25,4±2,7 26,65±4,2

CD3-CD19+ 15,53±1,4 7,60±3,8* 13,5±3,6 11,1±2,7*

CD3-CD16+CD56+ 13,2±1,4 7,70±2,1* 13,8±4,5 7,70±2,0*

CD3+CD16+CD56+ 3,50±0,8 4,9±0,4 3,30±0,76 9,1±3,7*

* - различия достоверны по сравнению с дооперационным значением показателя.

Таблица 2

Абсолютные показатели количества лимфоцитов периферической крови, несущих основные дифференцировочные

мембранные маркеры

Показатели До операции Период дистракции Период фиксации Отдаленный результат

CD3+CD19- 1459±410 1911±181 1227±59 2185±99

CD3+CD4+ 873±261 987±144 741±51 1255±54

CD3+CD8+ 510±147 613±110 434±10 742±133

CD3-CD19+ 311±54 188±104 195±91 309±81

CD3-CD16+CD56+ 280±75 155±29 266±98 250±97

CD3+CD16+CD56+ 75±23 110±19 70±15 215±60

Таблица 3

Концентрация основных классов иммуноглобулинов в периферической крови пациентов с последствиями гематогенного остеомиелита на этапах лечения методом чрескостного остеосинтеза

Показатели До операции Период дистракции Период фиксации Отдаленный результат

IG A 0,92±0,11 1,37±0,4* 0,74±0,14 1,13±0,1

IG M 1,8±0,3 1,16±0,19 1,2±0,34 1,16±0,26

IG G 12,2±1,3 16,2±2,6* 10,4±1,0 9,82±2,9*

ВЫВОДЫ

1. Полученные результаты свидетельствуют о наличии у пациентов с последствиями гематогенного остеомиелита неоднородных по набору параметров нарушений клеточного и гуморального звеньев иммунитета, частично обусловленных ранней постнатальной бактериальной сенсибилизацией.

2. В результате хирургической коррекции деформации длинных трубчатых костей мето-

дом чрескостного остеосинтеза наблюдается позитивная динамика иммунорегуляторного индекса, которая заключается в его повышении по сравнению с дооперационным периодом.

3. Своевременное и обоснованное назначение иммуномодуляторов позволит оптимизировать лечебный процесс и сократить сроки реабилитационных мероприятий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акжигитов, Г. Н. Гематогенный остеомиелит / Г. Н. Акжигитов, Я. Б. Юдин. - М.: Медицина, 1998. - 288 с.

2. Mader, J.T. The host and the skeletal infection : classification and pathogenesis of acute bacterial bone and joint sepsis / J. T. Mader, M. Shirtliff, J. N. Calhoun // Baillieres Best Pract Res Clin Rheumatol.- 1999- Mar;13(1):1-20.

3. Rasool, M. N. Primary subacute haematogenous osteomyelitis in children / M. N. Rasool // J. Bone Joint Surg. - 2001. - Vol. 83-B., No 1. - P. 93-98.

4. Diagnosis of acute haematogenous osteomyelitis and septic arthritis : 20 years experience at the University Children's Hospital Basel / J. Bonhoeffer, B. Haeberle, U. B. Schaad, U. Heininger // Swiss Med. Wkly. - 2001. - Vol. 131. - P. 575-581.

5. Polymorphonuclear leukocyte-mediated bone degradation and influence of blood mononuclear cells on the mouse calvarial model / Y. H. Wang [et al.] // Chin. Med. J. - 1996. - Vol. 109, No 9. - P. 711-719.

6. Попков, А. В. Иммунологический статус больных с последствиями гематогенного остеомиелита / А. В. Попков, О. Л. Кармац-ких, Г. В. Данильченко // Иммунология Урала. (Материалы I конференции иммунологов Урала 4-6 декабря 2001г.) - 2001. - № 1(1). - С. 80-81.

7. Гематогенный остеомиелит у детей. Учеб. пособие для системы послевузовской подготовки врачей / Сост. М. А. Барская. -Самара,2001. - 36 с.

8. Кармацких, O. Л. Показатели клеточного имунитета у больных с последствиями гематогенного остеомиелита в процессе лечения методом чрескостного остеосинтеза / O. Л. Кармацких, Г. В. Данильченко, М. В. Чепелева - Экология и здоровье. - № 6. -С. 60. - http://epitop.narod.ru/cont12/htm

9. Dirschl, D. R. Osteomyelitis. Common causes and treatment recommendations / D. R. Dirschl, L. C. Almekinders // Drugs. - 1993. -Vol. 45, No 1. - P. 29-43.

10. The changing epidemiology of acute and subacute haematogenous osteomyelitis in children / M. J. Blyth, R. Kincaid, M. A. Craigen, G. C. Bennet // J. Bone Joint Surg. - 2001. - Vol. 83-B., No 1. - P. 99-102.

11. Fosfomycin for the initial treatment of acute haematogenous osteomyelitis / N. Corti, F. N. Sennhauser, U. G. Stauffer, D. Nadal // Arch. Dis. Child. - 2003. - Vol. 88. - P. 512-516.

12. Hirata, H. Protective effect of specific human immunoglobulins on haematogenous osteomyelitis by Staphilococcus aureus in mice / H. Hirata // Nippon Seikeigeka Gakkai Zassh. - 1989. - Vol. 63, No 12. - P. 1545-1551.

Рукопись поступила 26.01.04.

Предлагаем вашему вниманию

В.И. ШЕВЦОВ, Г.В. ДЬЯЧКОВА, Л.А. ГРЕБЕНЮК, Т.И. МЕНШИКОВА

Возможности рентгенологической

и ультрасонографической оценки состояния мягких тканей при лечении укорочений нижних конечностей по методу Илизарова

ISBN 5-89506-017-Х Курган, 2003 г. - 167 с.

Удлинение конечностей по методу Г.А. Илизарова является в настоящее время методом выбора при лечении больных ахондроплазией, устранении посттравматических и врожденных укорочений верхних и нижних конечностей. Монография посвящена изучению состояния мягких тканей нижних конечностей у больных с различной патологией при удлинении по методу Г.А. Илизарова. Использование современных методов лучевой диагностики позволило получить достаточно полную и объективную картину как исходного состояния мышц и подкожной клетчатки, так и динамику рентгеноморфологических и ультрасонографических характеристик мягких тканей в различные периоды лечения. Впервые в отечественной литературе дан подробный анализ состояния мышц при удлинении в клинике на основе их комплексного исследования методами контрастной рентгенографии, ультрасонографии, компьютерной томографии.

Книга представляет интерес для ортопедов-травматологов, физиологов, лучевых диагностов, врачей функциональной диагностики и спортивной медицины.