Влияние эндопротезирования на фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови

Операция по замене разрушенного сустава на имплантат является одним из наиболее тяжёлых способов оперативного лечения заболеваний и повреждений опорно-двигательного аппарата, что обусловлено высокой травматичностью и риском развития послеоперационных осложнений [1].

Исход имплантации зависит от многих факторов, в том числе от состояния иммунной системы [2, 6]. В последние годы большое внимание уделяется функциональным возможностям клеточных элементов крови и синовиальной жидкости – нейтрофилоцитам. Фагоцитарная реакция – это центральное звено неспецифической защиты организма, именно фагоциты (нейтрофилы и моноциты) составляют первую линию защиты от проникновения инфекционных агентов, а также именно они отвечают за элиминацию поврежденных клеток. Фагоцитоз обязательный и существенный компонент воспаления. Благодаря наличию рецепторов к значительному числу эндогенных медиаторов и особенностям своего строения, нейтрофилы реагируют на малейшие изменения постоянства внутренней среды. Кроме того, нейтрофилы синтезируют и секретируют в кровоток множество биологически активных веществ, оказывая регуляторные влияния на различные органы и системы организма [3, 4, 5]. Изучение фагоцитоза не требует дорогостоящего оборудования и реагентов, технология относительно проста в исполнении, методы исследования унифицированы и широко применяются в клинической практике.

Интерес к иммунологическому мониторингу эндопротезирования крупных суставов в настоящее время высок, о чём свидетельствует большое количество отечественных и зарубежных публикаций. При этом до настоящего времени алгоритм обследования пациентов, в основе которого лежит изучение показателей функциональной активности нейтрофилов периферической крови, отсутствует.

Цель настоящей работы изучить влияние эндопротезирования на фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови (ФАН).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Обследовано 23 пациента с остеоартрозом (ОА) коленного и тазобедренного суставов III стадии в возрасте от 28 до 71 года с хорошими и удовлетворительными функциональными результатами лечения. В качестве контрольных использовались показатели 20 добровольцев аналогичного возраста, у которых отсутствовали клинические признаки ОА. Забор крови осуществлялся из локтевой вены натощак. Исследование проводилось до начала лечения, на 5-7-е и 18-21-е сутки, а также через 4-8 и 10-24 месяца после операции.

Методика изучения фагоцитарной активности нейтрофилов основана на количественном определении поглотительной и переваривающей способности нейтрофилов по отношению к микробной тест-культуре ( Staphylococcus epi-dermidis штамм № 9198 НИИЭМ ). Рассчитывались следующие проказатели ФАН:

• 1.    Фагоцитарный показатель (ФП) процент нейтрофилов, участвующих в фагоцитозе, от общего их количества. Норма: 65-100 %.

• 2.    Фагоцитарное число (ФЧ) среднее число микробов, поглощенных одним нейтрофилом (частное от деления общего числа поглощенных бактерий (Чп), на число клеток, вступивших в фагоцитоз (ФП)). Характеризует поглотительную способность нейтрофилов. Норма: 6-14 у.е.

• 3.    Индекс завершенности    фагоцитоза

• 4.    Показатель завершенности фагоцитоза (ПЗФ) – отношение количества переваренных микробов (Чу) к общему числу поглощенных микробов (Чп), выраженное в процентах (используется для оценки переваривающей функции фагоцитов). Норма зависит от вида тест-микроба.

• 5.    Количество активных фагоцитов (КАФ) – абсолютное число фагоцитирующих нейтрофилов. КАФ вычисляют исходя из абсолютного содержания лейкоцитов, процента нейтрофилов (Нф) в общем мазке крови и процента фагоцитоза (ФП). Норма: 1,35-6,4 (10⁹/л).

  

• 6.    Абсолютный фагоцитарный показатель (АФП) (фагоцитарная емкость крови) количество микробов, которое могут поглотить фагоциты 1 литра крови. Норма: 20-100 (10⁹/л).

  

(ИЗФ) – коэффициент фагоцитарного числа характеризует переваривающую способность фагоцитов. ФЧ30 – фагоцитарное число через 30 минут инкубации; ФЧ120 фагоцитарное число через 120 минут инкубации. Норма: ≥ 1.

ФЧЗО

ИЗФ =----

ФЧ120

Чу

ПЗФ = -^х 100 % Чп

Для морфологического исследования использовали мазки крови, окраску препаратов осуществляли по Романовскому – Гимзе.

Полученные данные обрабатывались с помощью методов непараметрической статистики с использованием U-критерия Вилкоксона и были представлены в виде медиан и интерквартильных размахов. Применялось программное обеспечение AtteStat 1.0, выполненное как надстройка к «Microsoft Excel» программного продукта «Microsoft Office» (И.П. Гайдышев, 2001).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

До имплантации статистически значимые отличия были выявлены только в отношении абсолютного фагоцитарного показателя и фагоцитарного числа, которые превышали значения контрольной группы (p<0,05), при этом оба показателя не выходили за пределы нормативных границ (табл. 1).

Операционная травма является пусковым механизмом для развития воспалительной реакции. Через 5-7 суток после эндопротезирования наблюдались изменения, обусловленные массивным повреждением суставных и околосуставных тканей, внедрением инородных тел (имплантат, костный цемент). В эти сроки, в сравнении с дооперационным периодом, достоверно повышались все исследуемые показатели. Было выявлено увеличение относительного и абсолютного содержания активных нейтрофилов, что выражалось в повышении фагоцитарного показателя на 9 % (p<0,05) и количества актив- ных фагоцитов на 45 % (p<0,01). На данном этапе возрастала поглотительная функция нейтрофилов, в сравнении с дооперационным периодом фагоцитарное число увеличивалось на 20 % (p<0,01). На фоне лейкоцитоза и нейтрофилёза, обусловленного хирургическим вмешательством, существенно повышалась фагоцитарная емкость крови (абсолютный фагоцитарный показатель увеличивался на 118,9 % (p<0,001)), повышалась переваривающая функция фагоцитов, что проявлялось в увеличении индекса завершенности фагоцитоза на 22,2 % (p<0,01) и показателя завершенности фагоцитоза на 3,5 % (p<0,05).

Через 18-21 сутки после эндопротезирования показатели ФАН оставались повышенными, хотя и имелась тенденция к снижению количества активных фагоцитов и абсолютного фагоцитарного показателя вследствие уменьшения в периферической крови количества лейкоцитов и нейтрофилов.

На этапе перехода оперированной конечности на полную нагрузку (4-8 месяцев после имплантации) исследуемые показатели (ФЧ, ИЗФ, ПЗФ, КАФ, АФП) возвращались к исходным значениям. Исключение составлял фагоцитарный показатель, который в эти сроки превышал дооперационный уровень на 11,5 % (p<0,05)

(табл. 1).

Через 12-24 месяца после эндопротезирования на этапе активного функционирования эндопротеза все исследуемые показатели ФАН не отличались от дооперационных и не выходили за пределы границ физиологической нормы.

Таблица 1

Фагоцитарная активность нейтрофилов периферической крови на этапах эндопротезирования крупных суставов (медианы и интерквартильные размахи)

	ФП (%)	ФЧ (у.е.)	ИЗФ	ПЗФ (%)	КАФ (109/л)	АФП (109/л)
До ЭП	78,0 72,0÷84,5	↑ 10,0+ 8,0÷10,5	1,8 1,6÷2,0	71,5 67,7÷73,5	2,9 2,6÷3,6	↑ 37,0+ 28,7÷41,5
5-7 сут. после ЭП	↑ 85,0* 78,0÷94,0	↑ 12,0** 11,3÷13,8	↑ 2,2** 2,0÷2,6	↑ 74,0* 70,0÷77,0	↑ 5,3** 4,6÷6,2	↑ 81,0*** 66,6÷93,0
18-21сут. после ЭП	↑ 92,0* 80,0÷94,0	↑ 12,5** 12,0÷13,0	↑ 2,5** 2,2÷2,6	↑ 77,0* 72,0÷81,5	↑ 3,8* 2,9÷4,9	↑ 54,0** 41,4÷73,8
4-8 мес. после ЭП	↑ 87,0* 84,5÷88,8	10,5 10,0÷11,0	2,0 1,8÷2,5	69,2 62,0÷70,8	2,2 1,7÷3,8	28,8 27,5÷45,9
10-24 мес. после ЭП	74,0 70,0÷78,5	10,5 10,0÷11,0	1,9 1,8÷2,2	70,7 66,3÷74,3	2,7 2,4÷3,1	37,8 30,4÷41,1
КГ	71,0 68,5÷78,0	7,0 6,0÷8,0	2,0 2,0÷2,5	73,2 69,8÷84,3	2,1 1,7÷2,8	23,0 16,8÷30,0

Примечание: +  p<0,05 относительно значений контрольной группы; *  p<0,05; **  p<0,01; *** p<0,001 относительно показа телей, зарегистрированных до имплантации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, для раннего послеоперационного периода после имплантации искусственного сустава характерно увеличение фагоцитарной емкости крови и количества активных нейтрофилов на фоне повышения поглотительной и переваривающей способности фагоцитов. При благоприятном течении послеоперационного периода через 48 месяцев после эндопротезирования показатели ФАН возвращаются к нормальным значениям. При отсутствии инфекционных осложнений через 12-24 месяца после имплантации ФП, ФЧ, ИЗФ, ПЗФ, КАФ, АФП не выходят за пределы нормативных границ, что можно использовать в качест- ве прогностического теста для оценки течения послеоперационного периода.

Исследование функциональных резервов нейтрофильных гранулоцитов, а именно фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови, лежащей в основе защитных и адаптационных возможностей организма при инфекционном процессе, позволяет получить объективную информацию о состоянии иммунной реактивности в ответ на стрессорные воздействия, к которым относится эндопротезирование, а также прогнозировать исход проводимого лечения.