Динамика уровня ИЛ-8, ГМ-КСФ и оценка кислородозависимых механизмов бактерицидности нейтрофилов и моноцитов в НСТ-тесте у больных с дегенеративно дистрофическими заболеваниями до и после операции эндопротезирования тазобедренных суставов

Операцию эндопротезирования тазобедренных суставов можно рассматривать как тяжёлую операционную травму, приводящую к формированию иммунологической недостаточности. Ее степень определяется величиной кровопотери, эндотоксемии, выработкой гормонов, нейропептидов, цитокинов, обменными нарушениями.

Показано, что типичным для данной операции является стимуляция гуморального иммунного ответа на фоне функциональной неполноценности клеточной кооперации, проявляющейся снижением фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов [1, 2]. Каждый хирургический больной подвергается воздействию общей и местной анестезии. Наибольшее депри-мирующее влияние на иммунитет оказывает ингаляционный анестетик фторотан. Он значительно снижает пролиферативную активность лимфоцитов в ответ на митогены. Фторотан и (в меньшей степени) эфир и закись азота снижают количество Т-клеток [5]. Иммунодепрессивное действие оказывают гепарин и непрямые антикоагулянты [2]. Степень постоперационной иммуносупрессии резко возрастает у больных с исходно сниженной иммунологической реактивностью. Всё это требует тщательной оценки иммунологических параметров в процессе предоперационной подготовки.

Большинство исследователей считают, что на ранних этапах оперативное вмешательство вызывает активацию Th2 и синтез цитокинов, оказывающих супрессивный эффект на клеточный иммунитет [1-3]. Это приводит к снижению функциональной активности Th1 и фагоцитирующих клеток и является одной из главных причин развития хирургических инфекций. Существенная роль в этом принадлежит ГМ-КСФ и ИЛ-8 [4, 5]. Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) является крайне важным цитокином для миелопоэза вообще и формирования клеток иммунной системы. Биологическое действие ГМ-КСФ заключается в стимуляции роста и обеспечении дифференцировки миело-моноцитарной линии развития [6, 7].

Интерлейкин-8 (ИЛ-8) относится к группе хемокинов, основное свойство которых обеспечивать хемотаксис в зону воспаления различных типов клеток: нейтрофилов, моноцитов, эози нофилов, Т-клеток [3, 4, 10]. Это небольшой гликопротеин с мол. весом 8,8 кД, включающий 72 аминокислотных остатка. Пептидная часть цитокина содержит 4 цистеиновых остатка, образующих в молекуле две дисульфидные связи, которые формируют соответственно две петли. Какое-либо нарушение этих связей приводит к изменению конформации белка и потере его биологических функциий.

Клетками-продуцентами ИЛ-8 являются макрофаги, лимфоциты, эпителиальные клетки, фибробласты, клетки эпидермиса. Как и другие цитокины, ИЛ-8 - индуцибельный белок. Его продукция начинается после воздействия на клетки митогенов или эндогенных регуляторов: ИЛ-1, ИЛ-3, ФНО, ГМ-КСФ и др. [2, 4, 8, 11]. Помимо основного биологического действия, как хемоат- трактанта, ИЛ-8 усиливает адгезивные свойства нейтрофилов, изменяя экспрессию интегринов и других соединений с адгезивными свойствами. Свойства ИЛ-8 вызывать миграцию клеток и способствовать их адгезии определяют его как активного участника острой воспалительной реакции в местах проникновения патогена [11].

В связи с этим представляется интересным оценить вклад цитокинов в дисрегуляцию иммунитета при дегенеративно-дистрофических заболеваниях суставов, проанализировав, каким образом изменяется соотношение провоспали-тельных и регуляторных цитокинов на примере ГМ-КСФ, ИЛ-8, а также оценить кислородозависимые механизмы бактерицидности нейтрофилов и макрофагов в НСТ-тесте.

Целью нашей работы было оценить возможность прогнозирования развития осложнений в послеоперационном периоде путём мониторинга уровня ГМ-КСФ, ИЛ-8 и показателей НСТ-теста у больных с ДДЗ до и после эндопротезирования тазобедренных суставов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

У больных c гладким послеоперационным периодом перед операцией показатели ГМ-КСФ были выше, чем в контрольной группе и составили 2,14 0,58 пг/мл против 0,99 0,10 пг/мл (p<0,05). В первые сутки после операции отмечалось повышение показателей активности ГМ-КСФ (3,81 1,02 пг/мл, p<0,05), с последующим понижением на 5-е сутки (2,41 0,68 пг/мл, p<0,05). В динамике на 14-е сутки после операции количество ГМ-КСФ изменялось мало и составило 2,13 0,56 пг/мл, p<0,05, однако уровень изучаемого медиатора оставался достоверно выше, чем у здоровых людей.

В группе больных с послеоперационными осложнениями показатели ГМ-КСФ перед операцией составили 2,23 0,67 пг/мл (p<0,05) и также в предоперационный период оказались выше, чем в контрольной группе 0,99 0,10 пг/мл (p<0,05). На первые сутки после операции у больных с осложнённым течением зафиксирована монотонная динамика (1,92 0,5 пг/мл), с последующим резким увеличение уровня ГМ-КСФ на 5-е и 14-е сутки (12,54 5,52 пг/мл и 15,40 3,24 пг/мл соответственно, при p<0,05).

В группе больных после ревизионного вмешательства предоперационные значения ГМ-КСФ составили 1,46 0,22 пг/мл (p<0,05), на 1-е сутки после операции у этих больных зафиксирован резкий подъём уровня ГМ-КСФ до 6,70 2,14 пг/мл (p<0,05), с последующим резким снижением на 5-е и 14-е сутки (1,51 0,26 пг/мл и 0,61 0,03 соответственно при p<0,05) (рис. 1).

Рис. 1. Динамика ГМ-КСФ у больных с ДДЗ до и после операции эндопротезирования тазобедренного сустава

У больных c гладким послеоперационным периодом перед операцией показатели ИЛ-8 были выше, чем в контрольной группе и составили 26,6 7,1 пг/мл (p<0,05) против 5,8 1,2 пг/мл (p<0,05). На 1-е сутки после операции отмечалось снижение уровня ИЛ-8 до 14,5 3,8 пг/мл (p<0,05) с последующим значительным повышением на 5-е сутки (42,7 6,1 пг/мл, p<0,05) и снижением на 14-е сутки (30,4 6,7 пг/мл, p<0,05).

У больных с осложнённым течением послеоперационного периода до операции уровень ИЛ-8 составил 9,9 1,2 пг/мл против контрольной группы 5,8 1,2 пг/мл (p<0,05). На первые сутки после операции отмечалось повышение показателей ИЛ-8 (26,3 5,1 пг/мл, p<0,05) с монотонным значением на 5-е сутки (23,6 0,9 пг/мл, p<0,05). Однако на 14-е сутки после операции отмечался резкий подъём уровня ИЛ-8 до 54,5 20,6 пг/мл, (p<0,05).

У больных после ревизионного вмешательства перед операцией показатели ИЛ-8 составили 7,6 1,2 пг/мл, (p<0,05). На первые сутки зафиксирован существенный подъём уровня ИЛ-8 (33,8 2,30 пг/мл, p<0,05) с последующим быстрым снижением на 5-е сутки и монотонным уровнем на 14-е сутки 1,5 0,9 пг/мл и 1,7 0,1 пг/мл соответственно при p<0,05 (рис. 2).

При оценке кислородозависимых механизмов бактерицидности нейтрофилов и моноцитов в спонтанном НСТ-тесте нами было отмечено закономерное снижение фагоцитарной активности нейтрофилов и макрофагов в раннем послеоперационном периоде с последующим возрастанием показателей активности в позднем послеоперационном периоде у всех больных без осложнений после операции. У этой же группы больных при активации латексом в НСТ-тесте отмечалось увеличение показателей фагоцитарной активности у 81,25 % (13 чел.), отсутствие ответа на активацию латексом выявлено у

12,5 % (2 чел.). Супрессия показателей фагоцитарной активности при воздействии латексом зафиксирована у 6,25 % (1 чел.) соответственно.

Рис. 2. Динамика ИЛ-8 у больных с ДДЗ до и после операции эндопротезирования тазобедренного сустава

У 11 (33,3 %) больных в послеоперационном периоде развились осложнения в виде удлинения сроков заживления послеоперационной раны, образования свищей, а также нагноения послеоперационной раны. Для них характерны были низкие показатели фагоцитарной активности в НСТ-тесте в ранний послеоперационный период, а также отсутствие положительной динамики или супрессия при стимуляции латексом in vitro.У 6 (18,2 %) больных после ревизионного эндопротезирования отмечалось снижение фагоцитарной активности нейтрофилов и макрофагов в раннем послеоперационном периоде с последующим возрастанием показателей активности в позднем послеоперационном периоде. При активации латексом in vitro в этой группе больных отмечалось незначительное увеличение показателей у 5 (83,3 %) и отсутствие ответа на активацию у 1 (16,7 %).

Таким образом, нами была выявлена взаимосвязь между активностью ГМ-КСФ и ИЛ-8 на 5-е и 14-е сутки, а также снижение показателей кислородной активности макрофагов, моноцитов в поздний послеоперационный период и последующим развитием осложнений. Повышение уровня ГМ-КСФ на 5-е и 14-е сутки, а также реактивация продукции ИЛ-8 на 14-е сутки, не даёт в полной мере развиться иммунному ответу после операционной травмы, что в свою очередь ведёт к дисбалансу в системе цитокинов и клеточном иммунном ответе и, как следствие, приводит к развитию послеоперационных осложнений.

ВЫВОД

Повышение показателей ГМ-КСФ на 5-е и 14-е сутки а также резкое увеличение ИЛ-8 на 14-е сутки после операции эндопротезирования тазобедренного сустава, а также снижение показателей кислородной активности макрофагов, моноцитов в поздний послеоперационный период можно расценивать как прогностические признаки неблагоприятного течения послеоперационного периода.