Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ПОКАЗАТЕЛИ ВРОЖДЁННОГО ИММУНИТЕТА У ПАЦИЕНТОВ С ЗАМЕДЛЕННЫМ СРАЩЕНИЕМ КОСТНОЙ ТКАНИ ПОСЛЕ ЗАКРЫТОЙ ТРАВМЫ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ

Кузнецова Е.И. 1 Чепелева М.В. 1 Карасев А.Г. 1
1 ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова Минздрава РФ»
Изучены показатели врожденного иммунитета через 7 – 18 месяцев после закрытой травмы длинных трубчатых костей у пациентов с замедленной консолидацией костной ткани (n=19) и сращением перелома в оптимальные сроки (n=20). При нормальной репаративной активности костной ткани основные показатели врождённого иммунитета находились в пределах границ физиологической нормы. Замедленная консолидация костной ткани характеризовалась умеренным снижением способности моноцитов экспрессировать на своей поверхности HLADR, усилением кислородзависимой и кислороднезависимой бактерицидной активности нейтрофилов, способности нейтрофилов к формированию нейтрофильных внеклеточных ловушек.
переломы
замедленное сращение
врождённый иммунитет
1. Долгушин И.И. Нейтрофилы и гомеостаз / И.И. Долгушин, О.В. Бухарин. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2001. – 277 с.
2. Долгушин И.И. Нейтрофильные внеклеточные ловушки и методы оценки функционального статуса нейтрофилов / И.И. Долгушин, Ю.С. Андреева, а. Ю. Савочкина. – М. : изд-тво РАМН, 2009. – 208 с.
3. Исайкин А.И. Особенности ремоделирования костной ткани при стимуляции фагоцитов: Автореф. дис… канд. мед, наук. – Екатеринбург, 2008. – 98 с.
4. Склянчук Е.Д., Зоря В.И., Гурьев В.В., Васильев А.П. Алгоритм хирургического лечения посттравматических нарушений костного сращения на основе локальной стимуляции остеогенеза / Центрально-Азиатский Медицинский Журнал. – 2009. – T.XV, Приложение 3. – С. 281 – 282.
5. Ткаченко С.С. Остеосинт=ез. – Л.: Медицина, 1987. – 272 с.
6. Уразгильдеев Р.З. Роль перекисного окисления липидов в патогенезе ложных суставов длинных костей / Р.З. Уразгильдеев, Г.А. Кесян, В.Н. Варфоломеев, В. Н. Штолько // Вестник ортопедии и травматологии им. Н. Н. Приорова. – 2013. – №2. – С. 54 – 58.
7. A strong association between down-regulation of HLA-DR expression and the late mortality in patients with severe acute pancreatitis / Y.P. Ho [et al] // Am J Gastroenterol. – 2006. Vol.101, № 5. – P.1117-1124.
8. Low monocytic HLA-DR expression and risk of secondary infection / A. Cheron [et al] // Ann Fr Anesth Reanim. – 2010. – Vol. 29, № 5. – P. 368 – 376.

Одной из острых проблем здравоохранения является лечение осложнений переломов костей. Несмотря на современные достижения в травматологии и ортопедии доля неудовлетворительных результатов лечения переломов, обусловленных замедленной консолидацией и несовершенным остеогенезом костной ткани, остается довольно высокой от 5 до 40 %. [4].

В экспериментах и клинических условиях доказано участие клеток иммунной системы, в частности нейтрофилов и моноцитов (макрофагов), в воспалительной и регенераторной фазах репаративного остеогенеза [3].

Однако, несмотря на проведенные исследования, значение факторов врожденного иммунитета остается не до конца изученным.

Цель исследования – изучить показатели врожденного иммунитета у пациентов с замедленной консолидацией костной ткани через 7 – 18 месяцев после закрытой травмы длинных трубчатых костей.

Материалы и методы исследования

Обследовано 39 пациентов через 7 – 18 месяцев после закрытых переломов длинных трубчатых костей, которые были разделены на две группы: основную и контрольную. Основная группа включала 19 пациентов в возрасте 41,8±3,4 лет, поступивших на лечение с последствиями закрытых переломов верхних и нижних конечностей (бедра – 9, голени – 8, плеча – 2): 10 мужчин и 9 женщин. Из них 8 пациентов до поступления лечились с использованием внутренней фиксации (накостный остеосинтез – 5 больных, интрамедуллярный блокируемый стержень – 3 больных), а 11 – с применением внешнего остеосинтеза. Причины нарушений консолидации были следующими: при внешней фиксации – неправильно выбранная схема остеосинтеза, отсутствие точной репозиции и раннее снятие аппарата. При использовании накостного остеосинтеза в двух случаях отмечали неправильный выбор типа или размера металлофиксатора, что не создавало прочной фиксации, в трех – перелом пластины или винтов. С блокируемым интрамедуллярным стержнем поступило на лечение трое больных с тяжелыми оскольчатыми переломами, в результате чего даже в условиях стабильной фиксации осколки не были адаптированы к своему ложу, вследствие чего формировался краевой дефект и сохранялся диастаз между основными фрагментами.

В контрольной группе использованы иммунологические показатели 20 пациентов аналогичного возраста с закрытыми переломами верхних и нижних конечностей, пролеченных в РНЦ ВТО по разработанным методикам с соблюдением всех методических принципов чрескостного остеосинтеза, у которых в обычные сроки было достигнуто сращение костных отломков в правильном положении.

В исследование не включались пациенты с сопутствующей соматической патологией, способной повлиять на результаты иммунологического исследования.

Для изучения фагоцитарной активности нейтрофилов (ФАН) применялась стандартная методика, основанная на количественном определении поглотительной и переваривающей способности нейтрофилов по отношению к микробной тест – культуре (Staphylococcus epidermidis штамм № 9198 НИИЭМ). Рассчитывались следующие показатели ФАН: фагоцитарный показатель (ФП, %), фагоцитарное число (ФЧ, %). Кислородзависимую метаболическую активность нейтрофильных гранулоцитов оценивали в реакции восстановления нитросинего тетразолия (НСТ – тест) по методу Park, в двух вариантах: спонтанном и стимулированном. Лизосомальную активность нейтрофилов определяли, используя цитохимическое исследование клеток. Активность миелопероксидазы (МП) определялась по Грехему – Кнолю. Уровень лизосомальных катионных белков (КБ) цитоплазмы устанавливали в реакции с бромфеноловым синим. Уровень МП и КБ выражали в виде среднего цитохимического коэффициента (СЦК). Для подсчета нейтрофильных ловушек (НВЛ) использовали мазки крови, окрашенные по Романовскому – Гимза. Учет ФАН производился при помощи световой микроскопии под иммерсией, исходя из 100 подсчитанных нейтрофилов.

Определение содержания СD14+HLA-DR, характеризующих экспрессию HLA-DR на моноцитах, идентифицировали с помощью моноклональных антител компании «Immunotech» (Франция) методом лазерной проточной цитометрии на цитометре «BECKMAN COULTER EPICS XL» (США).

Все лица, участвовавшие в исследовании, дали информированное добровольное согласие на медицинское вмешательство и публикацию данных, полученных в результате исследования, без идентификации личности.

Анализ результатов исследования проводили с помощью программного обеспечения AtteStat, выполненного как надстройка к «Microsoft Exсel» программного продукта «Microsoft Office». Полученные данные обрабатывались с помощью методов непараметрической статистики с использованием U – критериев Вилкоксона, Манна – Уитни. Результаты исследования представлены в виде медиан и интерквартильных размахов (25 и 75 процентили).

Результаты исследования и их обсуждение

По данным литературных источников, нейтрофилы наряду с другими клетками иммунной системы, не только обеспечивают иммунную реактивность организма, но и играют большую роль в обеспечении репаративных процессов. Нейтрофилы оказывают влияние на коллагеногенез и ремоделирование внеклеточного матрикса путем продукции факторов, активирующих фибробласты [1].

Согласно результатам наших исследований, эффекторные свойства нейтрофильных фагоцитов (ФЧ) у пациентов с нарушением остеогенеза не отличались от контрольных (таблица). При этом активность фагоцитоза (ФП) достоверно превышала значения контрольной группы.

Показатели врождённого иммунитета в сроки от 1,5 до 2 лет после травмы

Показатель

Замедленная консолидация костной ткани

Сращение перелома в оптимальные сроки

Нейтрофилы (109/л)

3,75

(3,6 – 4,31)

3,66

(3,24 – 3,81)

Фагоцитарный показатель ( %)

↑91,0*

(88,3 – 94,8)

87,5

(85,3 – 90,0)

Фагоцитарное число (у.е)

9,5

(8,0 – 13,8)

9,0

(8,0 – 9,0)

МП (СЦК)

↑2,3*

(2,0 – 2,5)

2,0

(1,9 – 2,2)

КБ (СЦК)

↑2,3*

(2,2 – 2,5)

2,1

(2,0 – 2,2)

НСТсп. ( %)

↑9,0*

(6,0 – 15,0)

4,5

(4,0 – 5,0)

НСТ стим. ( %)

↑75,5*

(69,0 – 80,0)

67,5

(58,3 – 72,0)

НВЛ ( %)

↑3,0*

(2,0 – 3,5)

1,0

(0 – 1,0)

Моноциты (109/л)

↑0,64*

(0,53 – 0,72)

0,52

(0,45 – 0,67)

СD14+HLA-DR ( %)

↓84,0*

(81,6 – 86,8)

88,2

(85,9 – 90,3)

Примечание. * – р≤0,05 в сравнении с показателями пациентов у которых сращение было достигнуто в оптимальные сроки.

Вместе с тем, у пациентов с несовершенным остеогенезом наблюдалось повышение лизосомальной киллинговой активности нейтрофилов – содержание МП и КБ было достоверно выше, чем у пациентов с благоприятным исходом лечения.

Одним из аспектов регуляции костеобразования является активация кислородзависимого метаболизма в травмированных тканях [6].

На этом фоне вполне закономерно усиление продукции активных форм кислорода (АФК) клетками организма, в частности нейтрофилами. Увеличение интенсивности кислородзависимых метаболических процессов при нарушении остеогенеза было выявлено в НСТ – тесте, который был достоверно выше, чем у пациентов с благоприятным исходом лечения. Значения HCT-стимулированного, позволяющего оценить функциональный резерв кислородзависимого механизма бактерицидности фагоцитов, также были выше значений контроля.

Свои бактерицидные и цитотоксические функции нейтрофилы могут осуществлять путем классического фагоцитоза, но не меньшее значение для поддержания гомеостаза имеет и внешний киллинг – это недавно открытая (2004 г.) способность нейтрофилов образовывать сетеподобные структуры путем выброса во внеклеточное пространство нитей ДНК. Процесс формирования нейтрофилами внеклеточных ловушек является функцией альтернативной фагоцитозу, а возможно и более эффективной. Данный механизм внешней фагоцитарной активности нейтрофилов был до недавнего времени неизвестен и мало изучен, особенно у больных ортопедотравматологического профиля. Известно, что интенсивность образования НВЛ напрямую зависит от активности АФК и связана с величиной НСТ – теста [2].

Наши исследования показали достоверное увеличение количества нейтрофильных ловушек у больных с несросшимися переломами по сравнению с контролем.

В литературных источниках имеются указания на то, что моноциты также участвуют в регенерации костной ткани [5]. У пациентов с нарушениями остеогенеза нами было выявлено достоверное повышение абсолютного количества моноцитов, при этом экспрессии HLA-DR на моноцитах была достоверно ниже, чем в контрольной группе. Известно, что экспрессия HLA-DR на моноцитах – надежный маркер дисфункции моноцитов, связанной с увеличением риска инфекционных осложнений при таких патологических состояниях как острая травма, серьёзные ожоги, острый панкреатит обширные хирургические вмешательства [6, 7].

Литературные сведения об экспрессии HLA-DR на моноцитах в условиях замедленной консолидации костной ткани в доступных литературных источниках отсутствуют. Полученные нами данные свидетельствует об умеренном снижении способности моноцитов выполнять свою антигенпредставляющую функцию в группе с замедленной консолидацией костной ткани.

Заключение

Таким образом, при нормальной репаративной активности костной ткани через 7 – 18 месяцев после травмы основные показатели врождённого иммунитета находятся в пределах границ физиологической нормы. Замедленная консолидация костной ткани, обусловленная отсутствием стабильной фиксации, характеризуется умеренным сниженнием способности моноцитов экспрессировать на своей поверхности HLADR, усилением кислородзависимой и кислороднезависимой бактерицидной активности нейтрофилов и способности нейтрофилов к формированию нейтрофильных внеклеточных ловушек. Наблюдаемые нами иммунологические нарушения у больных с нарушениями консолидации являются, на наш взгляд, вторичными и обусловлены сохраняющейся подвижностью костных отломков, нестабильностью металлоконструкций и отсутствием полноценного контакта костных отломков, металлозом, пролонгированным некрозом интерпонированных тканей.


Библиографическая ссылка

Кузнецова Е.И., Чепелева М.В., Карасев А.Г. ПОКАЗАТЕЛИ ВРОЖДЁННОГО ИММУНИТЕТА У ПАЦИЕНТОВ С ЗАМЕДЛЕННЫМ СРАЩЕНИЕМ КОСТНОЙ ТКАНИ ПОСЛЕ ЗАКРЫТОЙ ТРАВМЫ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 11-5. – С. 652-654;
URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=7855 (дата обращения: 04.03.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074