Особенности состояния клеточного звена иммунитета до и после эндопротезирования крупных суставов

характеризующейся высокой частотой инвалидизации больных и низкой эффективностью консервативного лечения [1]. Ведущую роль в возникновении и развитии дистрофических заболеваний крупных суставов отводят нарушениям в системе иммунитета [2, 3].

Травма суставов с повреждением суставного хряща вызывает общую и местную иммунную реакцию организма, сопровождающуюся воспалением, и в конечном итоге приводит к дегенеративным изменениям в тканях сустава [4]. Хронизация воспалительного процесса в суставе способствует усилению разрушения гиалинового хряща. В результате этого происходит накопление фрагментов коллагена и протеогликанов в синовиальной жидкости, что влечет за собой усиление воспалительной реакции и нарастание дегенеративных процессов в области пораженного сустава [5–7].

Разрушение хряща ведет к активации иммуно-воспалительных реакций. Продукты деградации хрящевой ткани активируют иммунокомпетентные клетки, что способствует усилению выработки про-воспалительных цитокинов. Кроме того, хрящевой детрит обладает антигенными свойствами и индуцирует выработку аутоантител [2].

Методом выбора лечения поздних стадий остеоартроза является их эндопротезирование. Вместе с тем резвившиеся в результате длительно протекающего дегенеративно-дистрофического процесса в области пораженного сустава иммунологические нарушения в сочетании с оперативным стрессом становятся предпосылками развития вторичной иммунодепрессии. Результатом этого является формирование ранних (в основном гнойно-септических) или поздних (асептических) послеоперационных осложнений, приводящих к удлинению сроков лечения и реабилитации пациентов, потере трудоспособности и требующих повторного оперативного вмешательства [8].

Цель: изучение показателей клеточного иммунитета у больных до и после эндопротезирования тазобедренного сустава.

Материал и методы. В исследование включены 20 пациентов с посттравматическим остеоартрозом III степени до эндопротезирования и в динамике на 3–7-е и 21-е сутки после проведения операции. Средний возраст больных составил 57,4±2,4 года. В контрольную группу входили 20 практически здоровых добровольцев, сопоставимых по возрасту (12 мужчин и 8 женщин), не имеющих указаний на пато- логию опорно-двигательной системы. Из обследования были исключены лица, имеющие сопутствующие аллергические, аутоиммунные, инфекционно-воспалительные заболевания, а также носители вирусов гепатита В и С, ВИЧ.

Забор крови для исследования производили в количестве 6 мл из локтевой вены, натощак, с соблюдением правил асептики, используя пробирки для забора крови: BD Vacutainer с EDTA (BD, США). Антикоагулированную кровь хранили при комнатной температуре (от 20 до 25°C). Иммунологические исследования проводили не позднее 24 часов с момента взятия образцов в соответствии с общепринятыми рекомендациями [9], дополненными современными диагностическими методами.

Типирование лимфоцитов периферической крови осуществляли методом лазерной проточной цитофлю-ориметрии на цитометре BD FACSCantoII (BD, США). Для идентификации лимфоцитов и определения их субпопуляционного состава применяли набор реагентов для прямой иммунофлюоресценции BD Multitest 6-Color TBNK Reagent (BD, США). Т-лимфоциты (CD3+), Т-хелперы (CD3+CD4+), цитотоксические Т-лимфоциты (CD3+CD8+), В-лимфоциты (CD3-CD19+), естественные киллеры (CD3-CD16+CD56+) идентифицировали с помощью моноклинальных антител, меченных фикоэритрином (РЕ), флуоресцинизотиоцианатом (FITC), перидинин-хлорофилл протеином (Per-CP), алофико-цианином (APC).

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Microsoft Excel 2010 и Statistica 6.0. Проверку нормальности распределения количественных показателей выполняли с использованием критерия Колмогорова — Смирнова, коэффициентов асимметрии и эксцесса. Оценку различий между выборками проводили с использованием t-критерия Стьюдента, так как переменные соответствовали нормальному распределению.

Результаты. Анализ полученных данных (табл. 1) показал снижение абсолютного (р˂0,001) и относительного (р<0,05) числа Т-лимфоцитов у пациентов

Таблица 1

Показатели клеточного иммунитета у пациентов после эндопротезирования крупных суставов

Примечание : р — достоверность по отношению к группе доноров; р₁ — достоверность по отношению к дооперационным показателям.

с остеоартрозом до проведенного оперативного вмешательства по сравнению со значениями контрольной группы преимущественно за счет Т-супрессоров (CD3+CD8+), что подтверждено увеличением иммуннорегуляторного индекса (СD4+/СD8+) (р<0,001). Кроме того, установлено, что на фоне снижения Т-супрессоров (р<0,001) достоверно увеличивалось относительное количество Т-хелперов (CD3+CD4+) (р<0,001) при незначительном снижении их абсолютного числа (р<0,05). Полученные изменения расценивали как пролонгированную иммунологическую реакцию на последствия разрушения тканей сустава.

Выявлено статистически значимое повышение относительного числа лимфоцитов с киллерной активностью (р<0,05), что, возможно, было обусловлено или участием микроорганизмов в развитии патологических изменений, или продуктами распада тканей сустава.

Отмечали умеренное снижение абсолютного числа В-клеток (CD3-CD19+) (р<0,001).

На 3–7-е сутки после проведения оперативного вмешательства по эндопротезированию тазобедренного сустава статистически значимых изменений абсолютного и относительного количества Т-лимфоцитов выявлено не было. Установлено снижение абсолютного числа Т-хелперов (р<0,001) и Т-супрессоров (р<0,05), что, вероятно, связано с их миграцией в зону имплантации. Отмечали также достоверное снижение относительного количества В-лимфоцитов (р<0,001) и абсолютного числа NK-клеток (р<0,001) к 7-м суткам после проведенного оперативного вмешательства. Выявленные изменения субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови обусловлены реакцией организма на операционный стресс, что можно сопоставить с массивным повреждением суставных и околосуставных тканей.

К 21-м суткам показатели субпопуляционного состава периферической крови достоверно не отличались от дооперационных значений.

Обсуждение. У пациентов с остеоартрозом до проведения оперативного вмешательства были выявлены иммунологические изменения, затрагивающие в основном Т-клеточное звено иммунитета, проявляющиеся в дисбалансе иммунорегуляторных субпопуляций и выражающиеся в снижении содержания Т-супрессоров и повышении Т-хелперов. Выявленное увеличение количества NK-клеток может быть обусловлено продуктами деградации хрящевой ткани. Иммунологическая динамика, регистрируемая в течение первых дней после проведения оперативного вмешательства, характеризовалась адекватной ответной реакцией организма на хирургическую агрессию. При благоприятном течении послеоперационного периода к 18–21-м суткам изучаемые показатели клеточного иммунитета возвращались к до-операционным значениям.

В результате проведенного нами исследования установлены выраженные иммунологические нарушения у больных остеоартрозом до и после эндопротезирования сустава. Оперативное вмешательство, на наш взгляд, приводит к усугублению уже присутствующего иммунодефицитного состояния, обусловленного пожилым возрастом пациентов, а также длительным течением основного заболевания и наличием сопутствующих патологий. Развитию иммунодепрессии также способствует длительный прием иммуносупрессивных препаратов в связи с наличием системного воспалительного ответа.

Полученные нами данные соответствуют литературным. Хирургическое вмешательство определяет развитие индуцированного вторичного иммунодефицитного состояния, связанного с попаданием в кровеносную систему пациентов фрагментов разрушенных тканей, которые взаимодействуют с рецепторами макрофагов. В результате этого макрофаги начинают синтезировать противовоспалительные цитокины (IL-1b, TNF-a, γ-IFN), что приводит к развитию синдрома системного воспалительного ответа и, как следствие, к неспособности активированных макрофагов презентировать антигены T-лимфоцитам. Дисбаланс регуляторных сигналов (преобладание активационных сигналов (IL-1, g-IFN) над дифференцировочными (IL-2; IL-4)) реализуется снижением как клеточного, так и гуморального ответа [10].

Заключение. Иммунологические изменения, выявленные у пациентов после эндопротезирования крупных суставов затрагивают в основном Т-клеточное звено иммунитета и проявляются в дисбалансе иммунорегуляторных субпопуляций, выражающемся снижением содержания Т-супрессоров, повышением Т-хелперов, увеличением NK-клеток.

Авторский вклад: концепция и дизайн исследования — И. А. Мамонова, В. У. Ульянов; получение данных — И. А. Мамонова, Е. В. Гладкова; обработка данных — Э. С. Кузьмин, Л. Х. Безроков, анализ и интерпретация результатов — И. В. Бабушкина, С. В. Белова; написание статьи — И. А. Мамонова, В. Ю. Ульянов.