Особенности динамики иммунологических показателей у пациентов с остеоартрозом коленного сустава после проведения корригирующей околосуставной остеотомии

© Группа авторов, 2007

Особенности динамики иммунологических показателей у пациентов с остеоартрозом коленного сустава после проведения корригирующей околосуставной остеотомии

В.Д. Макушин, Ю.Г. Суховей, М.В. Чепелева, О.К. Чегуров, Н.С. Швед,

О.Л. Кармацких

Peculiarities of the dynamics of immunological measurements in patients with the knee osteoarthrosis after performing correcting

periarticular osteotomy

V.D. Makushin, Y.G. Soukhovey, M.V. Chepeleva, O.K. Chegourov, N.S. Shved,

O.L. Karmatskikh

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

Представлены результаты иммунологического обследования 35 пациентов со II-III стадией идиопатического и посттравматического гонартроза после проведения высокой остеотомии берцовых костей с одновременной декомпрессионной туннелизацией надколенника и эпиметафиза бедренной кости. Продемонстрированы изменения со стороны показателей клеточного и гуморального иммунитета, показана динамика сывороточного ИЛ-ф на протяжении 12-18 месяцев после хирургического вмешательства при неосложнённом течении послеоперационного периода. Полученные данные могут служить ориентировочными тестами в мониторинге оценки эффективности хирургического лечения больных гонартрозом по методике ФГУН РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова и рекомендоваться к использованию в работе практикующего хирурга-ортопеда. Ключевые слова: остеоартроз коленного сустава, иммунитет, корригирующая остеотомия.

The results of immunological examination of 35 patients with II-III stage of idiopathic and posttraumatic gonarthrosis after making high osteotomy of leg bones with simultaneous decompression tunnelization of the patella and femoral epimetaphysis are presented. The changes of cellular and humoral immunity are demonstrated and the dynamics of serum IL-1P is shown throughout 12-18 months after surgical intervention for non-complicated postoperative period. The obtained data can serve as reference tests for monitoring the assessment of effectiveness of surgical treatment in patients with gonarthrosis using the technique worked out at Federal State Science Institution «Russian Ilizarov Scientific Center "Restorative Traumatology and Orthopaedics" of Russian Health Service» and be recommended for use in orthopaedic surgeon practice.

Keywords: the knee osteoarthrosis, immunity, correcting osteotomy.

ВВЕДЕНИЕ

Гонартроз - деструктивно-дистрофическое заболевание коленного сустава с неуклонно-прогрессирующим течением, вызванное поражением суставного хряща, костной ткани, нередко приводящее к фронтальным деформациям конечности.

Важная роль в развитии остеоартроза отводится иммунным нарушениям [1, 3, 8, 14]. Дегенерация хряща сопровождается поступлением в синовиальную жидкость продуктов деградации (фрагментов молекул протеогликанов и коллагена, мембран хондроцитов и др.), которые обладают антигенными свойствами и индуцируют выработку антител [6, 13]. Хрящевой детрит фагоцитируется макрофагами синовиальной оболочки, с последующей активацией этих клеток и высвобождением цитокинов, обеспечивающих миграцию в полость сустава ней-трофилов и лимфоцитов, что клинически проявля-

ется явлениями синовита [9]. Цитокины, в частности, ИЛ-lß, ИЛ-17, TNFa обладают способностью тормозить синтез наиболее физиологичных ингибиторов энзимов и блокировать синтез основных элементов матрикса - коллагена и протеогликанов. Увеличение активности протеаз в комбинации с угнетением синтеза матрикса ведет к дегенерации хряща и развитию артроза [11, 12].

В нашем Центре для лечения больных со II-III стадией остеоартроза коленного сустава успешно применяется надбугорковая остеотомия берцовых костей с фиксацией аппаратом Илизарова. Положительное влияние данного вида хирургического вмешательства обусловлено улучшением кровоснабжения субхондральных отделов поражённого сустава, нормализацией нагрузки на суставные поверхности, восстановлением опорноспособно-

сти и за счёт этого уменьшением прогрессирова-ния дистрофического процесса [5, 10].

Сочетание исходно изменённого иммунологического фона и операционный стресс у пациентов с гонартрозом могут привести к возникновению вторичной иммунодепрессии и, как следствие, к развитию послеоперационных осложнений. Иммунологический мониторинг позволяет прогнозировать исход оперативного вмешательства и своевременно принимать корригирующие меры при нетипичном течении послеоперационного периода [2, 4, 7].

Информационный поиск научных работ, посвя-

щённых изучению влияния корригирующих околосуставных остеотомий на показатели иммунного статуса у пациентов с артрозом коленного сустава, показал отсутствие подобных исследований.

Цель данной работы - изучение особенностей показателей системы иммунитета у больных гонартрозом после проведения высокой надбугорковой остеотомии с одновременной декомпрессией эпифизов костей коленного сустава и надколенника.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Основу исследования составил анализ показателей иммунного статуса 35 пациентов со II (n=16) и III (n=19) стадией остеоартроза коленного сустава по классификации Н.С Косинской в возрасте 53±4,5 года. В первую группу вошли 18 больных с идиопатическим гонартрозом, во вторую группу - 17 пациентов с посттравматическим гонартрозом. Варусная деформация коленного сустава (от 155° до 175°) наблюдалась у 31 пациента (38 суставов). В остальных случаях отмечалась вальгусная деформация в пределах от 155° до 170°. Длительность заболевания до поступления в клинику составляла 7±2,5 года.

Иммунологические показатели 17 человек в возрасте от 40 до 67 лет, у которых отсутствовали клинические проявления остеоартроза, расценивались как контрольные. Показатели иммунного статуса в этой группе не выходили за пределы нормальных значений. Из обследуемой выборки были исключены носители вирусов гепатитов В и С, лица с отягощенным аллергическим анамнезом и сопутствующей соматической патологией, способной повлиять на результаты иммунологического исследования.

Всем пациентам была проведена высокая остеотомия берцовых костей с одновременной декомпрессионной туннелизацией надколенника и эпиметафиза бедренной кости вблизи триг-герных зон (операция Pridie) (Пат. 2212204 РФ МПК7 А61 В17/56, 17/66. от 20.09.2000 г. Способ и устройство для лечения гонартроза / В.Д. Макушин (РФ), О.К. Чегуров (РФ), В.И. Казанцев (РФ); ГУ РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова (РФ).- №99117685/14; За-явл. 15.08.99; Опубл.20.04.2003; Бюл.26).

Уровень сывороточных иммуноглобулинов классов - A, M, G определяли методом ИФА с использованием набора реагентов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск) на иммуноферментном анализаторе BIO-TEK Instruments, Inc, ELx808

(США). Для идентификации лимфоцитов и определения их субпопуляционного состава применяли набор моноклональных антител компании «Immunotech» (Франция). Т-лимфоциты (CD3+), Т-хелперы (CD3+/CD4+), цитотоксические Т-лимфоциты (CD3+/CD8+), В-лимфоциты (CD19+), активированные лимфоциты (CD3 +/HLA-DR+), естественные киллеры (CD3/CD16+/CD56+) и естественные киллеры / Т-лимфоциты (CD3+/CD16+/CD56+) идентифицировали с помощью МКАТ, меченых РЕ и FITC. Учёт результатов исследования проводили на лазерном проточном цитометре «BECKMAN COULTER EPICS XL» (США). Содержание циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в сыворотке крови определяли методом фотометрии после осаждения их полиэтиленгликолем (ММ 6000). Исследование концентраций ИЛ-ip в сыворотке крови проводили иммуноферментным методом с применением диагностических тест-систем фирмы «BioSource Europe» (Бельгия).

Иммунологическое обследование осуществлялось при поступлении больного в клинику и в динамике через 7, 21, 35, 56 суток после операции, через 7-14 суток после снятия аппарата, а также в отдалённом периоде - через 12-18 месяцев после хирургического вмешательства.

Полученные данные обрабатывались с помощью методов непараметрической статистики с использованием U-критерия Вилкоксона для независимых выборок с применением программного обеспечения AtteStat 1.0, разработанного в лаборатории информационно-вычислительного центра ФГУН «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Росздрава» И.П. Гайдышевым и выполненным как надстройка к «Microsoft Exсel» программного продукта «Microsoft Office».

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

До операции все пациенты жаловались на болевые ощущения в коленном суставе различ-

ной интенсивности. Боли в покое наблюдались в 60 % случаев, у подавляющего числа пациентов

отмечались очень сильные и мучительные ночные боли. Особенно болезненным было преодоление лестничных маршей, вход и выход из общественного транспорта. Пациенты с гонартро-зом старались меньше передвигаться, были вынуждены постоянно принимать препараты анальгезирующего действия.

Анализ особенностей иммунного статуса у больных остеоартрозом коленного сустава показал следующее: абсолютное число лимфоцитов периферической крови при данной патологии до операции достоверно не отличалось от значений контрольной группы (табл. 1). Уровень сывороточного иммуноглобулина G находился на верхней нормативной границе. Содержание циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) было нормальным, преобладали молекулы крупного и среднего размеров (табл. 2). Количественное содержание естественных киллеров / Т-лимфоцитов, а также CD3+HLA-DR+, несущих маркеры поздней активации Т-лимфоцитов, у пациентов с остеоартро-зом коленного сустава достоверно превышало значения контроля (табл. 3). Иммунорегуляторный индекс (ИРИ) (CD4/CD8) в опытной группе составлял 1,77±0,21, в контрольной группе -2,1±0,35 (рис. 1). Интерлейкин-lß в периферической крови практически здоровых людей с отсутствием клинических проявлений остеоартроза не определялся, а у больных гонартрозом выявлялся в незначительных количествах (рис. 2). Регистрируемые иммунологические изменения отражали реакцию организма на вялотекущий воспалительный процесс в коленных суставах.

Послеоперационный период у пациентов с остеоартрозом коленного сустава протекал без выраженных соматических расстройств и воспалительных осложнений со стороны травмированных тканей сустава. Больные начинали ходить на второй день после операции. По мере необходимости, в соответствии с клинической картиной и динамикой лабораторных показателей, пациентам назначалась фармакологическая коррекция.

Через 7 суток после оперативного вмешательства было зарегистрировано умеренное повышение относительного содержания В-лимфоцитов и снижение уровня сывороточного иммуноглобулина G, что было обусловлено реакцией иммунной системы на хирургическое вмешательство. Однако уже к окончанию первого месяца послеоперационного периода данные показатели возвратились к исходным значениям. Концентрация циркулирующих иммунных комплексов оставалась нормальной. Через 35 суток после хирургического вмешательства была отмечена тенденция к увеличению абсолютного числа Т-лимфоцитов. Через 56 суток после операции иммунорегуля-торный индекс повысился до 2,5±0,35 за счёт

умеренного увеличения числа Т-хелперов и уменьшения количества цитотоксических Т-лимфоцитов. Через 7 суток после снятия аппарата ИРИ снизился до 2,1±0,45, а через 12-18 месяцев после операции достиг показателей контрольной группы (1,7±0,34). На этом сроке в периферической крови достоверно уменьшился уровень иммуноглобулина G.

Таблица 1

Показатели периферической крови у больных гонар-трозом после проведения корригирующей околосуставной остеотомии

Лимфоциты

Показатели_

Моноциты

До операции:

1,9±0,(

0,22±0,062**

3,3±0,47

Через 7 суток после операции:

1,7±0,01

0,19±0,034

3,9±0,41

Через 21 сутки после операции:

1,5±0,13*

0,19±0,037

3,1±0,15

Через 35 суток после операции:

2,0±0,25

0,20±0,023

4,1±0,54

Через 56 суток после операции:

1,5±0,13*

0,28±0,069

3,9±0,35

Через 7-14 суток после снятия аппарата:

1,7±0,12

0,17±0,022

3,5±0,38

Через 12-16 месяцев после операции:

1,6±0,64

0,23±0,488

3,4±0,62

Контрольная группа:

1,9±0,13

0,36±0,042

3,2±0,04

Норма:

2,1±0,(

0,34±0,01

3,2±0,(

Примечание: * - р<0,05. Различия достоверны по отношению к соответствующим показателям дооперационного периода; ** - р<0,05. Различия достоверны по отношению к соответствующим показателям контрольной группы.

Таблица 2

Показатели гуморального иммунитета у больных гонартрозом после проведения корригирующей околосуставной остеотомии

Показатели

IgA

До операции:

2,38±0,364 1 1,74±0,121 | 16,8±1,89* 39,4±4,61

Через 7 суток после операции:

2,23±0,411 1 1,71±0,247 | 12,1±1,59* 50,5±5,25

Через 21 сутки после операции:

1,99±0,274 1 1,56±0,256 | 17,3±2,23 42,4±6,63

Через 35 суток после операции:

1,75±0,394 1 1,45±0,169 | 14,7±1,47 55,6±5,54*

Через 56 суток после операции:

2,02±0,230 1 1,68±0,221 | 12,7±1,448* 46,3±4,78

Через 7суток после снятия аппарата:

3,23±0,626* 1 1,76±0,325 | 17,6±2,01* 47,8±7,15

Через 12-18 месяцев после операции:

1,58±0,284 1 1,45±0,078* | 10,7±2,17* 36,4±1,33

Контрольная группа:

2,09±0,369 1 1,74±0,225 | 13,3±1,28 45,2±4,28

Норма:

0,8-4 1 0,5-2 1 5,3-16,5 28-72

Примечание: * - р<0,05. Различия достоверны по отношению к соответствующим показателям дооперационного периода; ** - р<0,05. Различия достоверны по отношению к соответствующим показателям контрольной группы.

Таблица 3

Показатели клеточного иммунитета после проведения корригирующей околосуставной остеотомии

Показатели

СЭ3+ 1 CD19+ 1 CD3+CD4+ | CD3+CD8+ | NK | T-NK | HLA-DR+

До операции:

% 67,8±2,21** 11,3±1,17 41,8±2,39 25,1±1,96 16,8±2,18 5,1±0,26* 5,6±0,72**

10 9/л 1,07±0,091 0,18±0,002 0,67±0,084 0,37±0,027 0,24±0,046 0,08±0,001* 0,07±0,001**

Через 7 суток после операции:

% 66,5±2,26 14,5±0,91* 44,3±2,69 21, 8± 1,84 15,8±2,53 5,4±0,78 5,9±0,53

10 9/л 1,07±0,011 0,19±0,024 0,73±0,096 0,33±0,031 0,27±0,055 0,09±0,009 0,08±0,001

Через 21 сутки после операции:

% 69,2±2,76 11,5±1,72 41,8±2,13 25,1±1,73 16,1±2,91 5,7±0,74 5,6±1,02

10 9/л 0,98±0,082 0,14±0,023 0,59±0,056 0,35±0,033 0,23±0,047 0,07±0,001 0,07±0,001

Через 35 суток после операции:

% 69,3±3,04 12,4±1,93 43,5±1,67 24,4±2,83 14,7±2,96 4,8±1,38 5,9±0,65

10 9/л 1,24±0,016* 0,19±0,027 0,77±0,094 0,43±0,069 0,23±0,041 0,08±0,002 0,08±0,002

Через 56 суток после операции:

% 70,1±2,47 9,9±1,06 47,5±2,02* 20,1±2,14* 15,3±2,14 4,8±0,88 5,3±0,57

10 9/л 1,03±0,016 0,15±0,056 0,74±0,084 0,29±0,029 0,21±0,027 0,06±0,001 0,07±0,006

Через 7суток после снятия аппарата:

% 71,1±2,23 9,2±1,05 48,1±1,98* 22,6±2,15 15,0±2,43 4,2±1,09 5,8±1,31

10 9/л 1,24±0,011 0,23±0,056 0,83±0,067 0,41±0,013 0,38±0,014* 0,08±0,005 0,08±0,002

Через 12-18 месяцев после операции:

% 67,3±2,52 11,1±1,95 45,8±2,91 23,1±3,25 16,8±2,59 4,2±1,09 5,8±1,38

10 9/л 1,19±0,027 0,23±0,056 0,86±0,016* 0,41±0,013 0,38±0,014 0,08±0,005 0,08±0,001

Контрольная группа:

% 73,2±1,02 10,2±0,75 47,1±1,72 22,4±1,22 14,5±1,11 3,8±0,52 2,3±0,32

10 9/л 1,13±0,073 0,21±0,025 0,84±0,094 0,45±0,052 0,27±0,028 0,04±0,003 0,04±0,007

Норма:

% 60-83 6-18 37-53 20-34 6-16 0-6 0-6

10 9/л 0,79-2,51 0,06-0,51 0,6-1,6 0,02-1,1 0,06-0,66 0-0,06 0-0,6

Примечание: * - р<0,05. Различия достоверны по отношению к соответствующим показателям дооперационного периода; ** - р<0,05. Различия достоверны по отношению к соответствующим показателям контрольной группы.

Рис. 1. Динамика иммунорегуляторного индекса (ИРИ) у больных гонартрозом после проведения корригирующей околосуставной остеотомии

На протяжении всего периода наблюдения содержание Т-лимфоцитов не выходило за пределы нормы. Существенно не менялось количество как относительного, так и абсолютного числа активированных Т-лимфоцитов, естественных киллеров, естественных киллеров / Т-лимфоцитов, отсутствовали выраженные изменения со стороны иммуноглобулинов классов А и М, что в целом свидетельствовало о благоприятном течении послеоперационного периода и отсутствии осложнений инфекционного характера.

Динамика уровня сывороточного интерлей-кина ИЛ-lß выглядела следующим образом: в раннем послеоперационном периоде содержание показателя в периферической крови существенно не менялось. Как известно, данный цитокин способен продуцироваться синовиальными макро-

Рис. 2. Динамика уровня IL-lß у больных гонартрозом после проведения корригирующей околосуставной остеотомии

фагами. В качестве медиаторов воспаления ИЛ-lß отвечает за многие локальные и генерализованные реакции, характерные для острого воспаления [9, 11, 12]. К 56-м суткам послеоперационного периода была отмечена тенденция к снижению этого показателя (рис. 2).

Оценивая исходы корригирующих околосуставных остеотомий берцовых костей при гонар-трозе, следует подчеркнуть, что неблагоприятных результатов лечения в анализируемой группе больных не наблюдалось. Хорошие анатомо-функциональные результаты лечения были достигнуты у 25 больных (29 коленных суставов), удовлетворительные - у 10 больных (11 коленных суставов). У всех пациентов наблюдался выраженный анальгетический эффект со стойкой ремиссией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, иммунологические реакции, наблюдаемые в раннем и позднем послеоперационных периодах после проведения высокой остеотомии берцовых костей с одновременной декомпрессионной туннелизацией надколенника и эпиметафиза бедренной кости вблизи триг-герных зон, происходили на фоне относительно нормального функционирования иммунной системы, носили адаптивный характер, свидетельствовали о малой травматичности оперативного

вмешательства, были направлены на ликвидацию последствий повреждения и стабилизацию состояния организма пациента.

Полученные данные могут служить ориентировочными тестами в мониторинге оценки эффективности хирургического лечения больных гонартрозом по методике ФГУН «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Росздрава» и рекомендуются к использованию в работе практикующего хирурга-ортопеда.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иммунологические аспекты диагностики и лечения заболеваний крупных суставов / В. В. Базарный [и др.] // Иммунология. -2003. - Т. 5, № 3-4. - С. 390-391.

2. Иммунологические показатели при операционной травме / А.В. Костюшко [и др.] // Интернациональный журнал иммунореа-билитации .- 1999, - № 12. - С. 91.

3. Ирисметов, М. Э. Состояние иммунной системы у людей старческого возраста и у больных гонартрозом / М. Э. Ирисметов // Новое в решении актуальных проблем травматологии и ортопедии : сб. науч. тр. - М., 2000. - С. 90-91.

4. Использование некоторых лабораторных тестов при оценке состояния ортопедо-травматологических больных в послеоперационный период / О. В. Бердюгина, [и др.] // Новые направления в клинической медицине : материалы Всерос. конф.. - Ленинск-Кузнецкий, 2000. - С. 35.

5. Макушин, В. Д. Социальная адаптация и качество жизни больных пожилого и старческого возраста при лечении гонартроза/ В. Д. Макушин, О. К. Чегуров // Гений ортопедии. - 2005. - № 1. - С. 22-25.

6. Связь уровня антител к гликозаминогликанам хряща у больных остеоартрозом с эффективностью лечения хондропротекторами / Б. В. Заводовский [и др.] // Терапевт. архив.- 1999. - № 5. - С. 47-50.

7. Скворцова, Р. Г. Иммунный статус как компонент диагностики и мониторинга заболеваний / Р. Г. Скворцова // Клиническая лабораторная диагностика. - 2002. - Т.4, № 2. - С. 142-143.

8. Славянская, Т. А. Значения иммунобиохимических показателей в сыворотке крови и синовиальной жидкости при остеоартрозе / Т. А. Славянская [и др.] // Аллергология и иммунология, 2002. - № 3. - С. 434-436.

9. Цветкова, Е. С. Современная терапия остеоартроза - патогенетическое обоснование / Е. С. Цветкова // Терапевт. архив. - 2004. -№ 5. - С. 45-50.

10. Эффективность дренирования и декомпрессии бедра и большеберцовой кости в системе патогенетического лечения гетерогенного гонартроза / В. Д. Макушин [и др.] // Гений ортопедии. - 2005. - № 2. - С. 23-28.

11. Critical roles for interleukin 1 and tumor necrosis factor alpha in antibody-induced arthritis / H. Ji [et al.] // J. Exp Med. - 2002.-Vol. 1, N 1.-P.77-85.

12. Cytokine production in the infrapatellar fat pad: another source of cytokines in knee synovial fluids / T. Ushiyama [et al.] // Ann. Rheum. Dis. - 2003. - Vol. 2. - P. 108-120.

13. Defining the role of molecular markers to monitor disease, intervention, and cartilage breakdown in osteoarthritis / L. Lohmander [et al.] // J. Rheumatol. - 1997. - Vol. 4. - P. 782-785.

14. The characteristic cytological, immunological and biochemical change in the synovial fluid in synovitis of different etiologies / D. R. Panavene [et al.] // Scand. J. Rheumatol. - 1990. - Vol. 19, No 4. - P. 269-279.

Рукопись поступила 29.07.05.

К сведению читателей журнала «Гений Ортопедии»!

На наш журнал можно подписаться в любом отделении связи. Индекс издания - 81417. Подписная цена за 6 месяцев составляет 400 руб. Периодичность выхода журнала - 4 раза в год.

Сведения о подписке - см. каталоге Агентства «Роспечать» на первое полугодие 2007 г. «Газеты. Журналы», страница 6.