Современные подходы к диагностике нарушений консолидации при переломах
Автор: Мироманов Александр Михайлович, Гусев Кирилл Аркадьевич, Усков Сергей Анатольевич, Давыдов Сергей Олегович, Мироманова Наталья Анатольевна
Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 1, 2017 года.
Бесплатный доступ
Цель. Выявление персонифицированных диагностических критериев нарушений консолидации при переломах костей конечностей. Материалы и методы. В исследование включено 108 пациентов в возрасте от 20 до 40 лет (по ВОЗ) с переломами костей конечностей. Первая группа - 62 пациента с неосложнённым течением переломов. Вторая (n = 46) - пациенты с нарушением консолидации. Критерием исключения из групп являлось наличие острых или хронических сопутствующих заболеваний. Данные клинического, лабораторного и инструментального методов определялись при поступлении в стационар, затем на 2, 5, 10 и 90 сутки исследования (210 показателей) и оценивались в многомерной прогностической регрессионной модели. Статистическая обработка выполнялась с помощью пакета программ STATISTICA 6.1 (StatSoft, Russia). Результаты. Используемый многомерный регрессионный анализ выявил высокую связь генотипа -25Pro/Pro гена TGFβ1 и генотипа -2073Т/T гена EGFR-2073A > T у пациентов с нарушением консолидации по типу замедленной консолидации (p
Переломы, нарушение консолидации, полиморфизм, гены, прогноз
Короткий адрес: https://sciup.org/142121936
IDR: 142121936 | УДК: 616.71-001.5-044.964:575.113.1 | DOI: 10.18019/1028-4427-2017-23-1-12-15
Current approaches to diagnosis of fracture consolidation disorders
Purpose Identification of personalized diagnostic criteria of consolidation disorders in limb bone fractures. Materials and methods 108 patients at the age from 20 to 40 years (according to WHO classification) with limb bone fractures were included into the study. Group 1 were patients (n = 62) with uncomplicated fractures. Group 2 (n = 46) included patients with consolidation disorders. The presence of acute or chronic associated diseases was the exclusion criteria. Clinical, laboratory and instrumentation findings (210 parameters) were assessed in a multivariate predictive regression model. These parameters were studied at admission, then on days 2, 5, 10 and 90 of the study. Statistic processing was performed using STATISTICA 6.1 software package (StatSoft, Russia). Results The multivariate regression analysis used revealed high association of -25Pro/Pro genotype of TGFβ1 gene and -2073Т/T genotype of EGFR-2073A > T gene in patients with consolidation disorders that ran as delayed consolidation type (p
Текст научной статьи Современные подходы к диагностике нарушений консолидации при переломах
В современных условиях нарушения консолидации при переломах остаются нерешенной проблемой [1, 2, 3].
В течении и исходе нарушений консолидации при травматической болезни важную роль играют многие факторы [1, 4], в том числе и наследственные [5, 6, 7]. Развитие нарушений консолидации приводит не только к ухудшению морального и физического состояния па-
циентов, но и к значимой экономической нагрузке при их лечении, вследствие чего изыскание методов персонифицированного прогноза является приоритетным направлением современной медицины [8].
Цель исследования – выявление персонифицированных диагностических критериев нарушений консолидации при переломах костей конечностей.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследование включено 108 пациентов в возрасте от 20 до 40 лет (по классификации ВОЗ) с переломами костей конечностей, находившихся на стационарном лечении в ГУЗ «Городская клиническая больница № 1» г. Чита. Исследуемые рандомизированы в две группы: первую группу (n = 62) составили пациенты с неосложнённым течением переломов длинных костей. Больные с замедленной консолидацией объединены во вторую группу (n = 46).
В работе с обследуемыми лицами соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской Декларацией Всемирной Медицинской Ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki (1964, 2011 – поправки)) и "Правилами клинической практики в Российской Федерации", утвержденными
Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266.
Формирование групп пациентов осуществляли в соответствии с классификацией переломов, предложенной М.Е. Mюллером и соавт. (1996) (рис. 1).
Рис. 1. Распределение больных по классификации Мюллера М.Е. и соавт. (1996)
Градация пациентов в зависимости от вида оперативного пособия представлена в таблице 1.
Оперативное лечение выполнялось в первые 2-4 часа с момента поступления в стационар, последующее консервативное лечение осуществлялось согласно действующим руководствам [9].
Диагноз нарушения консолидации верифицировали с помощью клинических, лабораторных и инструментальных методов исследования [9].
Некоторые клинические, лабораторные и инструментальные методы (210 показателей) оценивались в многомерной прогностической регрессионной модели. Параметры исследовались при поступлении в стационар, затем на 2, 5, 10 и 90 сутки травматической болезни.
Рассматриваемые анамнестические и клинические данные соответствовали рекомендуемым в диагностике переломов и осложнений [9].
Лабораторные данные:
– показатель лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии (ЛТА);
– некоторые цитокины (IL1α, IL1β, ФНОα, IL-4, IL-10, TGFα, TGF1β, EGF);
– параметры адениловой (АТФ, АДФ, АМФ) и антипротеазной систем (α2-макроглобулин, α1-антитрипсин);
– значения системы «ПОЛ-антиоксиданты» (кетодиены и сопряженные триены, ТБК-активные продукты, малоновый диальдегид, конъюгированные диеновые структуры, общая антиоксидантная активность).
Исследование вышеуказанных параметров производилось стандартными методами [1].
Носительство полиморфных маркеров генов (TNFα (G-308А), гена IL-4 (С 589Т), гена IL-10 (G-1082A, C-592A, C-819T), TGFβ1 (Arg-25Pro) и EGFR (A-2073T)) выявляли, используя наборы «Литех»-«SNP» (Москва) [10]. Инструментальные методы:
-
– лазерная допплеровская флоуметрия (показатели микроциркуляторного русла);
-
– рентгенологическое исследование [1].
Статистическая обработка выполнялась с помощью пакета программ STATISTICA 6.1 (StatSoft, Russia). В качестве многомерного метода статистического анализа использован регрессионный анализ [11].
Таблица 1
Стратификация пациентов по способу хирургического лечения
|
Способ |
Открытые переломы |
Закрытые переломы |
Итого |
|||
|
абс. ч. |
% |
абс. ч. |
% |
абс. ч. |
% |
|
|
Неосложненное течение (n = 62) |
||||||
|
ПХО*, АНФ**, дренирование |
21 |
33,87 |
– |
– |
21 |
33,87 |
|
Накостный остеосинтез |
– |
– |
28 |
45,2 |
28 |
45,16 |
|
Интрамедуллярный остеосинтез |
– |
– |
13 |
20,97 |
13 |
20,97 |
|
Нарушение консолидации (n = 46) |
||||||
|
ПХО*, АНФ**, дренирование |
16 |
34,78 |
– |
– |
16 |
34,78 |
|
Накостный остеосинтез |
– |
– |
21 |
45,65 |
21 |
45,65 |
|
Интрамедуллярный остеосинтез |
– |
– |
9 |
19,57 |
9 |
19,57 |
Примечание: * – первичная хирургическая обработка; ** – аппарат наружной фиксации.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Используемый многомерный (пошаговый с включением) регрессионный анализ выявил высокую связь генотипа -25Pro/Pro гена TGFβ1 с нарушением консолидации в позднем периоде травмы. Точность данной математической модели значимо увеличивалась при добавлении генотипа -2073Т/T гена EGFR , тогда как другие показатели статистически значимого влияния на прогноз не оказали (табл. 2).
Коэффициент (К) корреляции (множественный) ре-
гистрировался на уровне 0,985, К детерминации (R2) составил 0,967, а уровень значимости регрессионной модели составил < 0,0000001. Генотип -25Pro/Pro гена TGFβ1 оказался наиболее важным прогностическим фактором в нарушении консолидации при переломах (риск увеличен в 53 раза). Генотип -2073Т/T гена EGFR также вносит существенный вклад в диагностику нарушений репарации костной ткани (риск повышается в 39 раз) (табл. 2).
Таблица 2
Прогностическое значение показателей в многофакторной модели развития замедленной консолидации переломов
|
N=108 |
*БЕТА |
Ст. ош. БЕТА |
В |
Ст. ош. В |
**р |
|
Св. член |
2,486932 |
0,123786 |
0,000000 |
||
|
-25Pro/Pro гена TGFβ1 |
-0,53048 |
0,030101 |
-0,296475 |
0,016823 |
0,000000 |
|
-2073T/Т гена EGFR |
-0,39622 |
0,030789 |
-0,248905 |
0,019342 |
0,000000 |
Примечание: *beta – регрессионный коэффициент; **р – уровень статистической значимости (достоверен при р ≤ 0,05).
ОБСУЖДЕНИЕ
Полученная прогностическая модель имеет достаточно высокую чувствительность и достоверность (p < 0,0000001). О данном факте свидетельствует не только высокая степень соответствия эмпирическим данным (R2), линейная подчиненность факторов вли-
яния и отклика, т.е. развития осложнения (К), но и учтенные параметры влияния на осложнения, которых выявлено всего два – это -25Pro/Pro гена TGFβ1 и -2073T/Т гена EGFR (скорректированный R2 не отличается от исходного) [11].
К настоящему времени в гене TGFβ1 выявлено более десяти полиморфных сайтов. Их роль до конца не выявлена, однако имеются данные о влиянии тех или иных генотипов полиморфных участков на состояние костной массы [6, 14, 15, 16] и при некоторых заболеваниях желудочно-кишечного тракта [17]. Рассматривая влияние наследственного фактора на течение репаративных процессов костной ткани при переломах, отмечено, что носительство генотипа -25Pro/Pro гена TGFβ1-25Arg > Pro приводит к уменьшению экспрессии кодируемого белка (TGFβ1), что, в свою очередь, способствует дезорганизации процессов ремоделирования костной ткани и, тем
самым, замедляет консолидацию переломов [12].
Что касается гена EGFR , то его влияние в настоящее время активно исследуется при злокачественных новообразованиях [13], хотя и имеются единичные исследования при переломах длинных костей [5].
Возможно, что различные комбинации носительства генотипов разных полиморфных участков генов могут способствовать разнонаправленному синтезу кодируемых белков и, соответственно, приводить либо к заболеваниям (осложнениям), либо осуществлять про-тективный эффект. Данный факт подтверждают изыскания многих исследователей [13, 14].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Следовательно, в качестве одного из маркеров нарушения консолидации переломов костей конечностей может использоваться сочетание генотипов -25Pro/Pro гена
TGFβ1 и -2073Т/T гена EGFR , что позволит использовать персонифицированную профилактическую программу для предотвращения данной группы осложнений.
Список литературы Современные подходы к диагностике нарушений консолидации при переломах
- Мироманов А.М., Намоконов Е.В. Прогностические критерии развития осложнений при переломах костей конечностей. Чита: РИЦ ЧГМА, 2014. 175 с.
- Павлов Д.В., Новиков А.Е. Интрамедуллярный остеосинтез при лечении несросшихся переломов и ложных суставов большеберцовой кости//Травматология и ортопедия России. 2009. № 2. С. 106-111.
- Сочетанное применение обогащенной тромбоцитами аутоплазмы и биокомпозиционного материала Коллапан в комплексном лечении больных с длительно несрастающимися переломами и ложными суставами длинных костей конечностей/Г. А. Кесян, Г. Н. Берченко, Р. З. Уразгильдеев, Д. С. Микелаишвили, Б. Н. Шулашов//Вестн. травматологии и ортопедии им Н. Н. Приорова. 2011. № 2. С. 26-32.
- Берченко Г.Н. Биология заживления переломов кости и влияние биокомпозиционного наноструктурированного материала коллапан на активизацию репаративного остеогенеза//Мед. алфавит. 2011. Т. 1, № 2. С. 14-19.
- Мироманов А.М., Гусев К.А., Усков С.А. Полиморфизм гена TGFβ1 (Arg25Pro) и гена EGFR (А2073Т) у больных с нарушением консолидации переломов в Забайкальском крае//Фундам. исслед. 2014. № 10-7. С. 1360-1364.
- Полиморфизм гена трансформирующего фактора роста бета 1 при постменопаузальном остеопорозе/М. Ю. Крылов, К. А. Маслова, Т. А. Короткова, Н. А. Торопцова, О. А. Никитинская, Н. В. Демин, В. А. Мякоткин, Л. И. Беневоленская//Науч.-практ. ревматология. 2009. № 1. С. 18-23.
- Cytokine gene polymorphism in human disease: on-line databases, supplement 1/J. Bidwell, L. Keen, G. Gallagher, R. Kimberly, T. Huizinga, M.F. McDermott, J. Oksenberg, J. McNicholl, F. Pociot, C. Hardt, S. D’Alfonso//Genes. Immun. 2001. Vol. 2, no. 2, pp. 61-70.
- Об утверждении стратегии развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года: распоряжение Правительства РФ № 2580-р: от 28.12.2012 //КонсультантПлюс, 2012. Режим доступа: www.consultant.ru (дата обращения: 27.07.2015).
- Ортопедия. Национальное руководство/под ред. С. П. Миронова, Г. П. Котельникова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. 840 с.
- Полиморфизм гена TNF-α (G-308А) у больных с гнойно-воспалительными осложнениями при переломах длинных костей конечностей в Забайкальском крае /А. М. Мироманов, О. Б. Миронова, М. В. Трубицын, Ю. А. Витковский//Забайкал. мед. вестн. 2013. № 1. С. 41-45. Режим доступа: http://chitgma.ru/zmv2 (20 мая 2013).
- Михалевич И. М. Регрессионный анализ (использование в медицинских исследованиях с применением ППП Statistica): пособие для врачей. Иркутск: РИОГБОУ ДПО ИГМАПО, 2012. 32 с.
- Мироманов А.М., Гусев К.А., Мироманова Н.А. Влияние полиморфизма гена TGFβ1-25Arg>Pro на экспрессию ростового фактора TGFβ1 у больных с нарушением консолидации переломов в Забайкальском крае//Фундам. исслед. 2015. № 1-5. С. 1008-1012.
- Молекулярно-генетические исследования в практике онкологической клиники/Н.Е. Торопова, Е.В. Закамова, Ю.Ю. Тетерина, С.В. Козлов, Н.В. Тимофеева, Г.П. Морошкина, С.Г. Нетелева, Е.Н. Липатова, Л.В. Трухова, Е.В. Фролова//Изв. Самар. науч. центра РАН. 2015. № 2. С. 690-696.
- Оценка значимости полиморфизмов генов LRP5, BMP4, TGFβ1 при постменопаузальном остеопорозе // В. А. Мякоткин, М. Ю. Крылов, Л. Ю. Казеева, К. А. Маслова, Н. В. Торопцова, О. А. Никитинская, Л. М. Беневоленская // Науч.-практ. ревматология. 2008. № 3. С. 8-15.
- Association of a polymorphism of the transforming growth factor beta-1 gene with plevalent vertebral fractures in Japanese women/Y. Yamada, A. Miyauchi, Y. Takagi, K. Nakauchi, N. Miki, M. Mizuno, A. Harada//Am. J. Med. 2000. Vol. 109, no. 3, pp. 244-247.
- Evidence of association and linkage disequilibrium between a novel polymorphism in the transforming growth factor beta 1 gene and hip bone mineral density: a study of female twins/R.W. Keen, H. Snieder, H. Molloy, J. Daniels, M. Chiano, F. Gibson, L. Fairbairn, P. Smith, A.J. MacGregor, D. Gewert, T.D. Spector//Rheumatology. 2001. Vol. 40, no. 1, pp. 48-54.
- Analysis of common transforming growth factor beta-1 gene polymorphisms in gastric and duodenal ulcer disease: pilot study/A.V. Polonikov, V.P. Ivanov, D.A. Belugin, I.V. Khoroshaya, I.O. Kolchanova, M.A. Solodilova, M.P. Tutochkina, A.A. Stepchenko//J. Gastroenterol. Hepatol. 2007. Vol. 22, no. 4, pp. 555-564.