ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. М. ГОРЬКОГО

ПУЗИРЬОВ ІГОР ВІКТОРОВИЧ

УДК 616.728.3–092.19

РОЛЬ ПОРУШЕНЬ ІМУНІТЕТУ В ПАТОГЕНЕЗІ

ГОНАРТРОЗУ І ПРОГНОЗУВАННЯ ЙОГО ПЕРЕБІГУ

14.03.04 – патологічна фізіологія

А в т о р е ф е р а т

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Донецьк – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в НДІ травматології та ортопедії Донецького державного медичного університету ім. М. Горького Міністерства охорони здоров’я України

Науковий керівник:

доктор медичних наук, старший науковий співробітник Золотухін Сергій Євгенович, НДІ травматології та ортопедії Донецького державного медичного університету ім. М. Горького МОЗ України, завідувач відділу патологічної фізіології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Крюк Юрій Якович, Донецький державний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, професор кафедри патологічної фізіології;

доктор медичних наук, професор Клименко Микола Олексійович, Харківський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри патологічної фізіології.

Провідна установа:

Одеський державний медичний університет МОЗ України, кафедра загальної та клінічної патологічної фізіології ім. В.В.Підвисоцького.

Захист відбудеться “25” травня 2007 року о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.600.02 при Донецькому державному медичному університеті ім. М. Горького (83003, м. Донецьк, проспект Ілліча, 16).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донецького державного медичного університету ім. М. Горького (83003, м. Донецьк, проспект Ілліча, 16).

Автореферат розісланий “10” квітня 2007 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради

д. мед. н., професор Ігнатенко Г.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Остеоартроз – хронічне прогресуюче захворювання суглобів, що характеризується первинною дегенерацією суглобного хряща з наступною зміною субхондральної кістки й розвитком крайових остеофітів, а також супроводжується реактивним синовітом (Насонова В.А. и соавт., 2006; Golding M.B., 2002). Поширеність остеоартрозу в популяції (6,4%) корелює з віком і досягає максимальних показників (13,9%) в осіб, що старші за 45 років (Коваленко В.М. і співавт., 2003; Scott J.C. et al., 1999).

Захворюваність на остеоартроз в Україні становить 497,1, поширеність – 2200,6 на 100 тис. населення, що значно нижче світових показників (у США відповідно 700 й 6500 на 100 тис. населення) (Коваленко В.М. і співав., 2002; Creamer P. et al., 1997).

За остеоартрозом в Донецькій області, у порівнянні з усіма іншими областями України, реєструється найбільша первинна інвалідність, що становить 407 на 100 тис. населення. Вона ж у групі працездатних людей становить 275 на 100 тис. населення (Коваленко В.М і співавт., 2003; Синяченко О.В. і співавт., 2005).

Гонартроз або деформуючий артроз колінного суглоба за частотою ураження посідає друге місце після артрозу кульшового суглоба (коксартрозу) (Князєва Н.В., 2001; Поворознюк В.В., 2004). Особливу тривогу, внаслідок високої інвалідизації, викликає травма нижніх кінцівок у шахтарів (Єльський В.М. і співавт., 2003; Kirkhorn S. et al. 2003). Травматичний синовіт є найбільш частим ускладненням ураження колінних суглобів (Герцен Г.І. і співавт., 2003; Superio-Cabuslay E. et al., 2004). Надалі в 60-80 % постраждалих він дає розвиток запально-дистрофічному процесу, що призводить до гонартрозу (Коваленко В.М. і співавт., 2003).

У нинішній час роль порушень імунологічної реактивності й неспецифічної резистентності в динаміці гонартрозу вивчено недостатньо. Не ясно, які імунологічні порушення в потерпілих з тяжкою множинною травмою колінного суглоба мають патогенетичне значення для розвитку гонартрозу.

Недостатньо вивчено патогенез гонартрозу при гіперактивному стані імунологічної реактивності, роль прозапальних цитокінів, таких як ІЛ-8 і ФНП-?, у механізмах ураження хряща при такому типі імунологічної реактивності. Недостатня вивченість питань патогенезу хвороби стримує розробку важливих для практичної медицини методів прогнозування ймовірності виникнення гонартрозу, його різновидів перебігу, особливо для категорії осіб, які працюють на важких і небезпечних виробництвах.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження належить до тематики науково-дослідних робіт Донецького НДІ травматології та ортопедії Донецького державного медичного університету ім. М. Горького МОЗ України й виконано в рамках комплексної НДР “Розробити систему раннього комплексного реконструктивно-реабілітаційного лікування тяжких відкритих переломів гомілки” (номер державної реєстрації 0104U010580). Дисертантом проведені дослідження імунологічної ланки патогенезу травматичної хвороби.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження стало виявлення механізмів імунологічних порушень у патогенезі гонартрозу і розробка імунологічних критеріїв прогнозування та оцінки тяжкості ушкоджень суглобів.

Досягнення мети забезпечувалося рішенням наступних задач:

1. Вивчити патогенетичну значущість стану імунологічної реактивності й неспецифічної резистентності при гонартрозі.

2. Визначити особливості імунологічних порушень у постраждалих з множинною і поєднаною травмою колінного суглоба і роль віх порушень у патогенезі гонартрозу.

3. Вивчити особливості імунологічних порушень при гонартрозі з нормальним і гіперактивним рівнем імунологічної реактивності.

4. Оцінити інформативність імунологічних показників для розробки методів прогнозування виникнення гонартрозу, оцінки його тяжкості.

5. Обґрунтувати необхідність корекції виявлених імунологічних порушень у хворих на гонартроз.

Об'єкт дослідження – стан імунологічної реактивності і неспецифічної резистентності у хворих на гонартроз.

Предмет дослідження – особливості імунологічної реактивності і неспецифічної резистентносі та імунологічних порушень у динаміці гонартрозу, важкості макротравми; прогностична значущість імунологічних показників крові у хворих на гонартроз; роль прозапальних цитокінів у патогенезі гонартрозу.

Методи дослідження. У роботі використані клінічні (опитування, фізичне обстеження, розрахунок суглобних індексів й амплітуди рухів), рентгенологічний (рентгенографія суглобів), ультразвукові (сонографія суглобів), імунологічні (кількість лейкоцитів, лімфоцитів – СD-3+, СD-4+, СD-8+, СD-22+, активність лімфоцитів у РБТЛ на КонА, на МЛ, на ЛП, визначення фагоцитарної активності, фагоцитарного індексу, величини НСТ-тесту, рівня ЦІК), імуноферментні (показники ІЛ-8, ФНП-б), статистичні (комп’ютерний парметричний аналіз, перевірка на відповідність законам Гауссового розподілення).

Наукова новизна отриманих результатів. За результатами проведених досліджень отримано ряд положень, які визначаються науковою новизною.

Наукова новизна роботи полягає в тому, що, уточнена роль імунологічних порушень, обумовлених важкою механічною травмою у патогенезі гонартрозу, Поглиблено теоретичні основи концепції гонартрозу у хворих: встановлено, що в першій стадії хвороби зміни в імунологічному статусі хворих незначні; на другій стадії формується синдром системної запальної відповіді; у третій стадії має місце імуносупресія, що веде до збільшення продукції антитіл класу G, рівня ЦІК, концентрації ІЛ-8 і ФНП-?; виявлено, що прогресування гонартрозу призводить до дисбалансу між Т-хелперами і Т-супресорами та сприяє зниженню кількості останніх. Встановлено механізм використання імунологічних порушень у складі реакцій системної запальної відповіді організму при гонартрозі. Вперше визначено механізм зміни імунітету у зв'язку із трансформацією в колінних суглобах дегенеративно-дистрофічного процесу в запальний, та ролі у цій трансформації гіперактивного стану імунологічної реактивності й цитокінів (ІЛ-8 і ФНП-?). Доведено значущість найбільш нформативних імунологічних показників як критеріїв прогнозування й оцінки тяжкості гонартрозу стану хворих.

Практичне значення отриманих результатів. Практичне значення дисертаційного дослідження полягає у тому, що розроблено медичну технологію прогнозування тяжкості перебігу гонартрозу, на основі виявленого гіперактивного механізму запального ушкодження колінних суглобів обґрунтоване використання імуномодуляції, яка спрямована на усунення дисбалансу між кількістю лімфоцитів і фагоцитів (макро- й мікрофагів), окремих субпопуляцій лімфоцитів, а також змін співвідношення цитокінів.

Отримані висновки та рекомендації впроваджені в практику відділень Донецької обласної травматологічної лікарні, клінік інституту травматології та ортопедії Донецького державного медичного університету ім. М.Горького, Інституту невідкладної та відновної хірургії ім. В.К. Гусака АМН України, а також у навчальний процес – лекційний курс та практичні заняття Донецького і Луганського державних медичних університетів.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є повністю результатом самостійного наукового дослідження здобувача.

Особистий внесок здобувача в отриманні результатів досліджень є основним і складається з особисто розробленої схеми експериментів усієї роботи, з проведення патентно-інформаційного пошуку й аналізу літературних джерел, розробці методів дослідження, плануванні роботи, аргументації робочої гіпотези дослідження, самостійному обстеженні хворих, виконанні більшості лабораторних аналізів, узагальненні етапів дослідження й результатів дисертаційної роботи, і в цілому визначення методичних рішень.

Автором проведено статистичний аналіз результатів дослідження, написані глави дисертації, сформульовано висновки роботи, практичні рекомендації, оформлено наукові публікації й автореферат, виконано впровадження результатів дослідження в практику.

Дисертантом не було використано результатів та ідей співавторів публікацій.

Апробація результатів дисертації. Дисертаційну роботу апробовано на спільному засіданні співробітників ЦНДЛ, кафедри патологічної фізіології, травматології, ортопедії та екстремальної медицини Донецького державного медичного університету ім.М.Горького.

Основні положення дисертації були подані й обговорювалися:

на конференції “Актуальні питання педагогіки, експериментальної та клінічної медицини” (Донецьк, 1995);

на XIII з'їзді ортопедів-травматологів України (Донецьк, 2001);

на науково-практичній конференції, присвяченій 85-річчю Київської медичної академії післядипломної освіти ім. П.Л. Щупика (Київ, 2003);

на Всеукраїнській конференції з міжнародною участю “Теоретичні та клінічні аспекти травматичної хвороби” (Донецьк, 2003).

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи опубліковані в 11 наукових працях, серед яких 3 статті у складі збірників наукових праць, визнаних ВАК України, 6 статей в журналах, та 2 роботи – у матеріалах наукових форумів.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена українською мовою на 135 сторінках тексту, складається зі вступу, 5 розділів (у тому числі огляду літератури, матеріалів та методів досліджень, трьох розділів власних досліджень), аналізу й узагальнення результатів, що були отримані, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних джерел літератури, що містить 269 найменувань (169 кирилицею та 100 латиницею). Роботу проілюстровано 17 таблицями та 11 рисунками.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень. При вивченні порушень імунної системи при гонартрозі обстежено 238 чоловіків, розподілених на дві групи. У першу групу увійшли 146 хворих, які в минулому не мали важкої травми колінних суглобів. Відповідно до рентгенологічних критеріїв триступеневої класифікації остеоартрозу першу стадію гонартрозу діагностували у 66 (45,3%), другу – у 60 (41,0%), третю – у 20 (13,7%) чоловік. Середній вік пацієнтів першої групи склав 48,7±4,3 років. Для виявлення особливостей імунологічної реактивності у зв'язку із трансформацією у колінному суглобі дегенеративно-дистрофічного процесу в запальний, за величиною загального числа лейкоцитів у периферичній крові, зробили розподіл імунологічних показників пацієнтів першої групи на дві підгрупи.

У першій підгрупі пацієнтів (n=44) рівень загального числа лейкоцитів не перевищував 8 г/л. У другій підгрупі (n=102) мав місце лейкоцитоз.

Друга група була представлена потерпілими з тяжкою множинною та сполученою травмою колінних суглобів (n=92). У них вивчали імунологічні показники в динаміці травматичної хвороби через рік після виписки зі стаціонару. Середній вік пацієнтів другої групи склав 44,6±3,9 років. До одержання травми вони усі працювали у вуглевидобувній галузі.

Контрольна група, що складалась з 20 чоловіків, була представлена практично здоровими людьми, які були донорами крові. Середній вік їх склав 25,3±2,2 років.

Рентгенологічно стадію гонартрозу визначали за триступеневою класифікацією. Рентгенографію кожного суглоба проводили ізольовано у двох проекціях. Клітинні фактори імунітету вивчали в цитотоксичному тесті за допомогою моноклональних антитіл фірми Ortho Diagnostic Systems (USA). Використали комерційні моноклональні антитіла класів СD3+ (до тотальної популяції Т-лімфоцитів), СD22+ (до В-кліток), СD4+ (до субпопуляції Т-хелперів/індукторів), СD8+ (до Т-супресорів/кілерів). Дослідження периферичної крові проводили уніфікованим методом. Для оцінки функціональної активності лімфоцитів за допомогою реакції бластної трансформації (РБТЛ) використали різні мітогени: фітогемаглютинін (ФГА) для визначення функціональної активності Т-лімфоцитів, конканавалін А (КонА) для визначення супресорної активності, мітоген лаконоса (МЛ) для виявлення хелперної активності й мітоген ліпополісахариду (ЛП), що активує В-клітини. Мітогени додавали в зразки культивуємих клітин у наступних концентраціях:

- ФГА фірми “Дифко-Р” – 40 мкг/мл;

- Кон-А фірми “Сигма” – 60 мкг/мл;

- МЛ фірми “Сигма” – 2 мкг/мл;

- ліпополісахарид фірми “Сигма” – 100 мкг/мл.

У гуморальній ланці імунної системи визначали рівень циркулюючих імунних комплексів (ЦІК). Концентрацію імуноглобулінів класів G, A і М у сироватці крові виявляли методом радіальної імунодифузії.

Для визначення фагоцитарної активності моно- і полінуклеарів використали метод, заснований на поглинанні цими клітинами мікробів (Staphilococcus aureus, штам 209). При виконанні цього методу розраховували фагоцитарний індекс (ФІ) і фагоцитарне число (ФЧ). Додатково до перерахованих показників визначали бактерицидну активність нейтрофілів у тесті відновлення нітросинього тетразолія вільним внутрішньоклітинним киснем (НСТ-тест).

Для оцінки виразності запальної відповіді організму вивчали в сироватці крові концентрацію прозапальних цитокінів – інтерлейкіну-8 (ІЛ-8) і фактора некрозу пухлин-альфа (ФНП-?). Зазначені цитокіни виявляли методом твердофазного імуноферментного аналізу із застосуванням у якості індикаторного ферменту пероксидази хрону. У методиці використані реактиви виробництва компанії “Протеиновый контур” (Росія, Санкт-Петербург).

Отримані в результаті дослідження вибірки даних було перевірено на відповідність законам нормального (Гауссового) розподілення з застосуванням програмного пакету Statistic 5.5 для Windows. Вірогідність різниці між парними вибірками даних визначалася з застосуванням критерію Стьюдента. Засобами програми Stadia отримані показники було перевірено на предмет визначення статистично вірогідних різниць між ними. Різниці між парними вибірками вважалися статистично вірогідними при ймовірності нульової гіпотези менш 5% (p<0,05). Рисунки, які графічно демонструють взаємозв’язок між різними показниками, отримано за допомогою програми MS Exсel 2000 із пакету MS Office 2000.

Результати власних досліджень та їх обговорення. У першій стадії хвороби в них мав місце незначний лейкоцитоз зі збільшенням загального числа лейкоцитів у середньому на 40,6% (p<0,01). Лейкоцитарна формула крові істотно не змінювалася. Між окремими фракціями Т- і В-лімфоцитів мало місце порушення співвідношень: кількість Т-супресорів (CD8+) не змінювалося, але збільшувалося число В-лімфоцитів (CD22+) на 87,5% (p<0,001). Рівень В-лімфоцитів зростав за рахунок збільшення імунорегуляторного індексу (відношення між хелперною та супресорною популяціями Т-лімфоцитів) з 1,4 до 1,7 (p<0,05).

Число клітин, які в РБТЛ були стимульовані ФГА (загальний пул Т-лімфоцитів), підвищувалося на 23% (p<0,05). Число клітин, які в РБТЛ були стимульовані ЛП (пул В-лімфоцитів), також підвищувалося на 54,9% (p<0,01). У хворих у першій стадії гонартрозу спостерігалося підвищення фагоцитарного числа у 2,2 рази (p<0,001) і у 4,4 рази (p<0,001) величини НСТ-тесту. У крові хворих у 6,2 рази (p<0,001) зростала концентрація ІЛ-8 і у 2,1 рази (p<0,001) ФНП-б. Збільшувалася також концентрація Ig G у 2,1 рази (p<0,05).

Характер зміни імунологічних показників у хворих указував на наявність серйозних порушень, властивих початковому етапу патогенезу хвороби. Напруга імунітету, що проявлялася в лейкоцитозі, у зміні співвідношення субпопуляцій лімфоцитів (зміні числа активних Т- і В-лімфоцитів), підвищенні фагоцитарної активності макрофагів і росту концентрації інтерлейкінів, особливо ІЛ-8, варто розглядати як результат стимуляції імунної системи різними антигенами. Природу цих антигенів пояснюють високі результати оцінки спонтанного НСТ-тесту і дані зростання поглинальної здатності фагоцитів. Підвищення концентрації ІЛ-8 і ФНО-б у крові вказувало на посилення продукції цих цитокінів моноцитами й тканинними макрофагами для стимуляції хемотаксису й фагоцитарної активності нейтрофілів.

У пацієнтів у другій стадії хвороби, порівняно з контролем, мали місце зміни, обумовлені збільшенням загального числа лейкоцитів, зменшенням кількості Т-супресорів і В-лімфоцитів на 50% (p<0,05), 55% (p<0,01) й 2,2 рази (p<0,01) відповідно, підвищенням значень НСТ-тесту у 5,9 рази (p<0,01) фагоцитарного числа на 87% (p<0,05), рівня ЦІК у 2,4 рази (p<0,01), а також збільшенням концентрації цитокінів – ІЛ-8 у 7,6 рази (p<0,01) і ФНП-б у 2,8 раз (p<0,01).

При вивченні активності лімфоцитів у РБТЛ було встановлене підвищення спонтанної активності лімфоцитів на 46% (p<0,05), підвищення активності Т-супресорів (стимульованої КонА) на 28,8% (p<0,05) і В-лімфоцитів (стимульованої ЛП) на 24,3% (p<0,05).

Зміни в імунній системі, які спостерігалися у хворих у другій стадії гонартрозу, обумовлені порушенням характеру імунологічного реагування на кількість антигенного матеріалу, що збільшується. Про зростання рівня антигенів свідчив високий рівень ЦІК. Про початковий етап сенсибілізації організму цими антигенами свідчило зниження кількості Т-супресорів, що у нормі справляються з факторами гіперергічного запалення. На блокаду функціональної активності лімфоцитів імунними комплексами вказувало зниження величини функціональної активності Т-лімфоцитів у РБТЛ. Активність фагоцитуючих клітин залишалася, як й у контролі, високою, приблизно такою, якою вона була в першій стадії хвороби.

Прогресуюче зростання концентрацій ІЛ-8 і ФНП-б було обумовлено збільшенням території запалених тканин і відбивало реакції не локальної, а вже системної запальної відповіді. Джерелом нових антигенів могли бути тканини ураженого запаленням колінного суглоба. При цьому збільшувалася концентрація Ig M на 69% (p<0,05), а Ig G у 2,9 рази (p<0,01) при незначному зниженні концентрації Ig A (p<0,05).

У пацієнтів у третій стадії хвороби спостерігалося зменшення числа лейкоцитів до рівня норми. Склад лейкоцитарної формули не змінювався, загальне число Т-лімфоцитів залишалося в межах норми. Між окремими субпопуляціями Т-лімфоцитів відбувалася зміна співвідношень, зокрема збільшувалася на 60% (p<0,01) кількість Т-хелперів/індукторів (CD4+). Число клітин, які в РБТЛ були стимульовані МЛ (пул Т-хелперів), підвищувалося на 44% (p<0,05). У хворих у третій стадії гонартрозу спостерігалося зниження на 49% (p<0,05) величини ФЧ при збереженому високому рівні показника НСТ-тесту. Величина цього показника була втричі (p<0,001) вищою, ніж у людей контрольної групи. У крові хворих як і раніше спостерігалося дуже висока концентрація ЦІК і цитокінів. Рівень ЦІК у 4,3 рази (p<0,001), ІЛ-8 у 13 раз (p<0,001), а ФНП-б у 8,9 рази (p<0,001) перевищували значення норми, концентрація Ig G у 3,4 рази (p<0,01) також була вищою, а ніж у контролі. Порушення в ланках імунологічної реактивності й неспецифічної резистентності, що виявляють у хворих у третій стадії хвороби, свідчили про інтенсивний запальний процес у тканинах організму. Кістково-суглобну деструкцію підтверджували дані рентгенологічного дослідження.

На другому етапі дослідження був вивчений зв'язок імунологічних порушень із травмою у хворих на гонартроз. Всі потерпілі одержали виробничу травму й були доставлені в клініку реанімаційно-протишоковими групами гірничорятівників. У потерпілих була важка множинна й поєднана травма, що супроводжується травматичним шоком 1-3 ступеня. Найбільш важкими ушкодженнями колінного суглоба були внутрішньосуглобні переломи, відкриті рани й розтрощення, ушкодження зв'язкового апарату. Постраждалих залежно від віддалених результатів лікування й компенсації патологічного процесу розподілено на підгрупи з добрим, задовільним і незадовільним результатом лікування.

Установлено, що реакція організму на ушкодження у зв'язку з важкою механічною травмою характеризувалася виразними змінами в кількості й складі імуноцитів. У перші 1-2 дня відбувалося зниження загальної кількості Т- і В-лімфоцитів (p<0,01). Кількість цих клітин найбільшою мірою знижувалося в 3-й підгрупі (у потерпілих з незадовільним віддаленим результатом лікування (p<0,01)). Зрушення в імунній системі, які виникали в перші дні після травми, імовірно, були обумовлені крововтратою, перерозподілом крові в організмі й нейроендокринним впливом – дією на імунологічні органи й клітини катехоламінів і глюкокортикоїдних гормонів.

У цілому, зміна функціональної активності імунної системи в потерпілих відбувалося нерівномірно в різні періоди після травми й у різних підгрупах. На зміну параметрів імунної системи впливали, у першу чергу, важкість травми (p<0,01) й ефективність лікування (p<0,01).

Відповідно до рентгенологічних критеріїв тяжкості гонартрозу (при тристадійному перебігу захворювання), було встановлено, що через рік перша стадія гонартрозу припадала на всі випадки з гарним і задовільним результатом лікування, друга – на випадки з незадовільним результатом лікування. Першу стадія гонартрозу було діагностовано в 46 чоловік, другу – 20 чоловік.

Імунологічні показники у хворих з посттравматичним гонартрозом, який розвинувся через рік після травми, характеризувалися помірним (на 25,2%) зниженням загального числа Т-лімфоцитів (p<0,05), підвищенням на 14,8% (p<0,05) кількості В-лімфоцитів. Зниження Т-лімфоцитів відбувалося в основному за рахунок хелперної субпопуляції. Інші імунологічні показники істотно не змінювалися. Звертав на себе увагу той факт, що найбільш виразними були зміни в 3-й підгрупі – у хворих з поганою компенсацією патологічного процесу (p<0,01).

Для виявлення особливостей імунологічної реактивності у зв'язку із трансформацією у колінному суглобі дегенеративно-дистрофічного процесу в запальний, за величиною загального числа лейкоцитів у периферичній крові, зробили розподіл імунологічних показників пацієнтів першої групи на дві підгрупи. У першій з них рівень загального числа лейкоцитів не перевищував 8 г/л. У другій підгрупі мав місце лейкоцитоз.

У пацієнтів з гонартрозом першої підгрупи показники НСТ-тесту, ЦІК та ІЛ-8 залишалися збільшеними в порівнянні з контролем в 2,5-4 рази (p<0,01). Разом з ростом концентрації ІЛ-8 збільшувалася у 2,3 рази (p<0,01) концентрація ФНП-б і на 17,9% (p<0,05) функціональна активність В-лімфоцитів. Як наслідок зростання функціональної активності В-лімфоцитів збільшувалася концентрація Ig G (p<0,01).

У пацієнтів другої підгрупи підвищувалось на 60% число Т-лімфоцитів (p<0,01), у 3 рази – В-лімфоцитів (p<0,01). Т-лімфоцити збільшувались за рахунок субпопуляції Т-хелперів/індукторів. Разом з кількісними показниками росту зазначених кліток змінювалася їхня функціональна активність. На 58,3% була підвищена спонтанна активність Т-лімфоцитів (p<0,05), на 59,3% – активність Т-хелперів (p<0,05) і на 72,3% - активність В-лімфоцитів (p<0,01). Концентрація Ig G збільшувалася в 3,6 рази (p<0,01). На більш високому, порівняно з пацієнтами першої підгрупи рівні, були показники неспецифічного імунітету: ФА, ФЧ, НСТ-тест (p<0,001). Рівні ЦІК, ІЛ-8 і ФНП-б приймали максимальне значення: величини ЦІК були в 5,3 рази вище (p<0,001), ніж у контролі, а концентрація ІЛ-8 і ФНП-б відповідно в 16,0 (p<0,001) й 12,8 (p<0,001) рази. Високі значення цих факторів і самі гуморальні ефекторні реакції указували на важливу ланку гіперактивного стану імунологічної реактивності в патогенезі гонартрозу (рис.).

Для виявлення кореляційного зв'язку між клініко-рентгенологічними проявами й імунологічними показниками крові у хворих на гонартроз спочатку оцінювали діагностичну значимість клініко-рентгенологічних ознак хвороби, виражали цю оцінку в балах діагностичного коефіцієнту (ДК), а потім уже між сумарним значенням сукупності ДК знаходили кореляційні співвідношення.

Нами на підставі обліку клініко-рентгенологічних ознак гонартрозу розроблена бальна оцінка цих ознак. Оцінку різних клініко-рентгенологічних ознак проводили за таблицею згідно того внеску, що мали ці ознаки відносно діагностики гонартрозу в конкретного хворого.

Для остаточного тлумачення про діагноз “гонартроз”, відповідно до діагностичної процедури Вальда, застосовували підсумовування всіх окремих ДК, визначених при порівнянні симптомів тестуємого пацієнта з табличними даними. Уважали, що з імовірністю 95% діагноз “гонартроз” буде в того пацієнта, у якого сумарне значення всіх ДК буде більше 20. Діагноз “гонартроз” варто виключити з імовірністю 95%, якщо сумарна величина ДК буде менше -20. Оцінка ознак гонартрозу в 146 пацієнтів у динаміці I-III стадії показала, що сумарна величина ДК при I стадії дорівнює 37,1±2,7, II стадії – 72,6±5,8, III стадії – 106,3±8,4 балів.

Рис. Роль гіперактивного стану імунологічної реактивності у патогенезі гонартрозу.

На другому етапі дослідження було проведене порівняння всіх вивчених імунологічних показників із сумарною величиною ДК в пацієнтів з гонартрозом й обстежених, що не мали гонартрозу.

Метою такого зіставлення було знаходження коефіцієнтів парної й множинної кореляції, а також обчислення коефіцієнтів регресійних рівнянь.

При виконанні кореляційно-регресійного аналізу були отримані шукані коефіцієнти, за якими, остаточно, і були побудовані регресійні рівняння:

(R=0,58), (1)

(R=0,63), (2)

(R=0,76), (3)

де:

у – сумарна величина ДК, що прогнозується;

х1 – величина ЦІК, опт. од; х2 – концентрація Ig G, г/л;

х3 – концентрація в сироватці крові ІЛ-8, Пкг/л;

х4 – концентрація в сироватці крові ФНП-?, Пкг/л.

Рівняння регресії, які мали максимальні значення коефіцієнтів кореляції, доцільно було використати з метою прогностичної оцінки важкості стану пацієнтів з гонартрозом. Така оцінка важкості істотно доповнювала клінічну оцінку, підкреслюючи імунологічні механізми, що беруть участь в ушкодженні колінних суглобів у хворих.

На контрольній вибірці хворих, що мали гонартроз I ступеня, й у тих, що були донорами крові, проведені обчислення по всіх прогностичних рівняннях. Результати цього дослідження виявили 80% точність діагностування гонартрозу в хворих й 100% точність виключення гонартрозу в групі практично здорових людей.

Виходячи з отриманих нами нових даних про патогенез гонартрозу, зокрема, про механізм запального ушкодження колінних суглобів, нами виконане обґрунтування необхідності проведення фармакологічної корекції цієї ланки. Для зниження несприятливої дії “факторів стресу” на зниження імунологічної гіперреактивності необхідне введення в схеми лікування хворих на гонартроз імунокоригуючих засобів. Ними можуть стати (після додаткового вивчення) такі препарати-імуномодулятори, як ербісол, імунофан та ін.

ВИСНОВКИ

У дисертації представлено теоретичне обґрунтування результатів і досягнуто рішення наукового завдання – досліджено роль порушень імунітету в патогенезі гонартрозу, на основі вивчення клініко-рентгенологічних проявів гонартрозу та імунологічної реактивності у хворих установлено нові механізми імунологічних порушень, що доповнюють патогенез гонартрозу, а також представлено імунологічні критерії, які уточнюють діагностику, прогноз та оцінку важкості гонартрозу й стану хворих.

1. На початковому етапі гонартрозу клініко-рентгенологічні зміни в колінних суглобах та імунологічному статусі хворих незначні. У динаміці гонартрозу активація фагоцитозу стає все більш значною, в другій стадії вона є максимальною й переважає над активацією Т- і В-лімфоцитів. Це призводить до дисбалансу у функціонуванні імунної системи та сприяє зниженню в 2,2 рази кількості Т-супресорів. У третій стадії порушення імуносупресії, у свою чергу, ведуть до збільшення продукції аутоантитіл класу G у 3,4 рази, рівня ЦІК у 4,4 рази, концентрації ІЛ-8 у 13,2 рази і ФНП-? у 8,9 рази. Імунні комплекси й прозапальні цитокіні запускають системну запальну реакцію.

2. У потерпілих із множинною травмою колінного суглоба в початковому й ранньому періодах травматичної хвороби з боку імунної системи наступають виразні зміни, які стосуються зниження на 10-40% числа Т- і В-лімфоцитів. Разом з тим відбувається зменшення концентрації імуноглобулінів у плазмі крові. Зрушення в імунній системі потерпілих укладаються в картину імунодефіциту. Показники клітинної й гуморальної ланки імунної системи відновлюються до 12-14 доби, але більша їхня частина – до 28-30 доби. Виразний дисбаланс між Т-хелперами й Т-супресорами на користь останніх спостерігається в підгрупі потерпілих, в яких у віддаленому посттравматичному періоді гонартроз прогресує.

3. У патогенезі гонартрозу важливу роль відіграє стан імунологічної реактивності. При гіперактивному її рівні, обумовленому нейтрофільним лейкоцитозом на 50% збільшується кількість й активність Т-лімфоцитів, в 3 рази підвищуються число В-лімфоцитів. При цьому також зростають в 1,5-3,5 рази показники неспецифічного імунітету, в 5,3 рази – концентрація ЦІК, в 6 разів – ІЛ-8, в 12,8 рази – ФНП-?.

4. Для розробки методів прогнозування виникнення гонартрозу, прогностичної оцінки його важкості й тяжкості стану пацієнтів доцільно використовувати як клініко-рентгенологічні, так і імунологічні показники, серед яких для прогнозування найбільше значення мають параметри СD8+- і СD22+-клітин, ЦІК, концентрації ІЛ-8, ФНП-? і Ig G.

5. Виразний дисбаланс між лімфоцитами й макрофагами, субпопуляціями лімфоцитів, а також між показниками клітинного й гуморального імунітету у хворих на гонартроз є підставою для проведення імунокорекції за допомогою етіотропних і патогенетичних засобів фармакотерапії.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Прогнозування тяжкості стану хворих з гонартрозом здійснюється за допомогою сумарної оцінки балів діагностичних коефіцієнтів (ДК), одержуваних шляхом порівняння значень клініко-рентгенологічних показників хворого й табличних, або за допомогою імунологічних показників шляхом рішення прогностичних рівнянь.

1. При використанні табличного методу прогнозування наявності (або відсутності) гонартрозу сумарна величина ДКi > 20 підтверджує факт наявності гонартрозу, а величина ДКi < -20 навпаки, його виключає. Інтервал значень ознаки від мінімально діагностичних до максимальних його параметрів утворює шкалу кількісної оцінки важкості стану хворих на гонартроз.

2. При використанні прогностичних рівнянь тяжкість стану хворого визначається значенням розрахункового показника у, що відповідає величинам суми ДКi: при 20 yi 50 діагностують гонартроз I ступеня важкості, при 51 yi 90 – II ступеня, а при yi > 90 – гонартроз III ступеня важкості.

ПЕРЕЛІК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Пузырев И.В., Золотухин С.Е., Буфистова А.В. Значение иммунологических нарушений в патогенезе гонартроза у шахтеров //Травма. – 2001. – Том 2, №3. – С. 284-289. (Автором подано результати власних досліджень щодо значення імунологічних порушень в патогенезі гонартрозу в шахтарів).

2. Золотухин С.Е., Пузырев И.В., Буфистова А.В., Шпаченко Н.Н., Цуркан А.В. Факторы, определяющие развитие и особенности клинического течения гонартроза у шахтеров-угольщиков. //Травма. – 2002. – Том 3, №3. – С.264-268. (Автором подано результати власних досліджень щодо ролів патогенезі супутніх захворювань у шахтарів з гонартрозом).

3. Золотухин С.Е., Пузырев И.В. Медикаментозная терапия гонартрозов //Травма. – 2003. – Т.4, №6. – С. 676-685. (Особисто здобувачем оцінено ефективність терапії і патогенезу гонартрозу).

4. Золотухин С.Е., Пузырев И.В. Многокомпонентная фармакотерапия гонартроза, вызванного не острой механической травмой: Обоснование многокомпонентной фармакотерапии гонартроза //Архив клинической и экспериментальной медицины. – 2004. – Т.13, №1-2. – С.92-96. (Особисто здобувачем розроблено нові мішені фармакотерапії гонартрозу і його патогенезу).

5. Золотухин С.Е., Пузырев И.В. Многокомпонентная фармакотерапия гонартроза, вызванного не острой механической травмой: Сообщение 2: Обоснование многокомпонентной фармакотерапии гонартроза //Архив клинической и экспериментальной медицины. – 2006. – Т.15, № 1. – С. 57-60. (Автором розроблено нові мішені фармакотерапії гонартрозу і його патогенезу).

6. Золотухин С.Е., Пузырев И.В., Буфистова А.В., Роль нарушений иммунитета в патогенезе гонартроза. //Загальна патологія та патологічна фізіологія. – 2006. – Т.1, №2 – додаток А – С. 64-74. (Автором подано результати власних досліджень щодо значення імунологічних порушень в патогенезі гонартрозу).

7. Шпаченко Н.Н., Пастернак В.Н., Золотухин С.Е., Чирах С.Х., Пузырев И.В. Фармакотерапия пострадавших с травматическим шоком на догоспитальном этапе. //Збірник наукових праць КМАПО ім. П.Л.Шупика. – Київ, 2002. – С.598-605. (Автором подано результати аналізу даних постраждалих шахтарів з важкою механічною травмою суглобів).

8. Золотухин С.Е., Шпаченко Н.Н., Лысенко И.А., Чирах С.Х., Пузырев И.В. Особенности фармакотерапии травматической болезни у лиц пожилого и старческого возраста //Проблеми військової охорони здоров’я: Збірник наукових праць Української військово-медичної академії. – Київ, 2002. – Випуск 11. – С. 691-698. (Автором подані результати власних досліджень про ефективність патогенетичної фармакотерапії травматичної хвороби і гонартрозу).

9. Золотухин С.Е., Пузырев И.В., Шпаченко Н.Н., Цуркан А.В. Фармакотерапия гонартроза у шахтеров. //Збірник наукових праць КМАПО ім. П.Л. Шупика. – Київ, 2003. – С.49-56. (Автором обґрунтовано схеми патогенетичного лікування гонартрозу).

10. Винокуров С.А., Адонин С.В., Хоменко Б.Ф., Пузырев И.В., Оксимец В.М. Накостный остеосинтез переломов костей нижних конечностей при политавме. //Актуальні питання педагогіки, експериментальної та клінічної медицини: Збірник наукових праць. – Донецьк, 1995. – С. 92-94. (Автором подані результати власних досліджень хворих з травмою колінних суглобів).

11. Пузырев И.В., Золотухин С.Е. Значение инфекционного фактора в патогенезе гонартроза у шахтеров //Тези доповідей XIII з’їзду ортопедів–травматологів України. – Київ-Донецк, 2001. – С.436-438. (Автором подані результати власних досліджень щодо значення інфекційних факторів в розвитку гонартрозу в шахтарів-вугільників).

АНОТАЦІЯ

Пузирьов І.В. Роль порушень імунітету в патогенезі гонартрозу і прогнозування його перебігу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.04 – патологічна фізіологія. Донецький державний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, Донецьк, 2007.

Дисертація присвячена вивченню ролі порушень імунітету в патогенезі гонартрозу і прогнозуванню його перебігу.

Встановлено, що на початковому етапі розвитку гонартрозу клініко-рентгенологічні зміни в колінних суглобах й імунологічному статусі хворих незначні. Вони, в основному, обумовлені наслідками травми (макро- й мікро-), а також запаленням з в’ялим перебігом, обумовленим неспецифічною інфекцією.

У другій стадії хвороби синдром системної запальної відповіді запускає імунні комплекси й прозапальні цитокіни.

У третій стадії порушення імуносупресії, у свою чергу, ведуть до збільшення продукції аутоантитіл класу G, рівня ЦІК, концентрації ІЛ-8 і ФНП-?. У потерпілих із множинною й поєднаною травмою колінного суглоба в початковому й ранньому періодах травматичної хвороби з боку імунної системи настають виразні зміни, які укладаються в картину імунодефіциту. Виразний дисбаланс між Т-хелперами й Т-супресорами на користь останніх спостерігається в підгрупі потерпілих, в яких у віддаленому посттравматичному періоді гонартроз прогресує.

При гонартрозі з гіперактивним рівнем імунологічної реактивності збільшується кількість й активність Т- і В-лімфоцитів, в суглобах закінчується трансформація дегенеративно-дистрофічного процесу в запальний.

Для рішення завдань прогнозування виникнення гонартрозу й прогностичної оцінки тяжкості стану хворих, що відповідає клініко-рентгенологічним ознакам гонартрозу I-III ступеня, запропоновано параметри, які полягають в побудовані регресійних рівнянь, що включають найбільш інформативні імунологічні показники.

Ключові слова: гонартроз, патогенез, імунологічна реактивність.

АННОТАЦИЯ

Пузырев И.В. Роль нарушений иммунитета в патогенезе гонартроза и прогнозирование его течения. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.07 – патологическая физиология. Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького МОЗ Украины Донецк, 2007.

Диссертация посвящена изучению роли нарушений иммунитета в патогенезе гонартроза и прогнозированию его течения. В диссертации представлено теоретическое обоснование и достигнуто решение научной задачи – на основе изучения клинико-рентгенологических проявлений гонартроза и иммунологической реактивности у больных установлены новые механизмы иммунологических нарушений, дополняющие патогенез гонартроза, а также представлены иммунологические критерии, уточняющие диагностику, прогноз, оценку тяжести гонартроза и состояния больных.

При изучении нарушений иммунной системы при гонартрозе обследовано 238 человек мужского пола.

В первую группу, которая состояла из 146 больных, вошли пациенты, которые в анамнезе не имели тяжелой травмы коленных суставов. Соответственно рентгенологическим критериям трехстепенной классификации остеоартроза первую стадию гонартроза диагностировали у 45,3%, вторую – у 41,0%, третью – у 13,7% человек.

Вторая группа была представлена потерпевшими с тяжелой множественной и сочетанной травмой коленных суставов. В этой группе пациентов изучали иммунологические показатели в динамике травматической болезни через год после выписки из стационара. Установлено, что на начальном этапе развития гонартроза клинико-рентгенологические изменения в коленных суставах и иммунологическом статусе больных незначительны. Они, в основном, обусловлены последствиями травмы (макро и микро), а также вялотекущим воспалением, обусловленным неспецифической инфекцией. Во второй стадии болезни синдром системного воспалительного ответа запускает иммунные комплексы и провоспалительные цитокины. В третьей стадии нарушения иммуносупрессии, в свою очередь, ведут к увеличению выработки антител класса G, уровня ЦИК, концентрации ИЛ-8 и ФНО-?.

В исследовании уточнена патогенетическая роль тяжелой механической травмы коленных суставов и иммунологической реактивности в патогенезе гонартроза. У пострадавших с множественной и сочетанной травмой коленного сустава в начальном и раннем периодах травматической болезни со стороны иммунной системы наступают выраженные изменения, которые укладываются в картину иммунодефицита. Выраженный дисбаланс между Т-хелперами и Т-супрессорами в пользу последних наблюдается в подгруппе пострадавших, в которой в отдаленном посттравматическом периоде прогрессирует гонартроз. При гонартрозе с гиперактивным уровнем иммунологической реактивности увеличивается количество и активность Т- и В-лимфоцитов, в суставах заканчивается трансформация дегенеративно-дистрофического процесса в воспалительный.

Для решения задач прогнозирования возникновения гонартроза и прогностической оценки тяжести состояния больных, соответствующего клинико-рентгенологическим признакам гонартроза I-III степни, использованы одиннадцать клинико-рентгенологических показателей и построены регрессионные уравнения, включающие наиболее информативные иммунологические показатели. Такими показателями, в частности, явились: общее количество СD8+ (Т-супрессоров); СD22+ (В-лимфоцитов); иммуноциты, активированные ФГА (фракция всех Т-лимфоцитов); концентрация в крови ЦИК, ИЛ-8, ФНО-б и Ig G. Все полученные прогностические уравнения имели 100% точность в отношении диагностики (наличия или отсутствия) гонартроза и 80% точности в отношении оценки его тяжести. Выраженный дисбаланс между лимфоцитами и макрофагами, субпопуляциями лимфоцитов, а также между показателями клеточного и гуморального иммунитета у больных гонартрозом являются основанием для проведения иммуномодулирующей терапии.

Ключевые слова: гонартроз, патогенез, иммунологическая реактивность.

ANNOTATION

Igor V. Puzirov. The role of the breaches immunity in pathogenesis of gonarthrosis and forecasting of his current. - Manuscript.

Thesis for a candidate of medical scientific degree in the specialty 14.03.04 – pathological physiology. Donetsk state medical university a.n. M. Gorky Ministry of Health of Ukraine, Donetsk, 2007.

The thesis is dedicated to study dug the breaches of immunity in pathogenesis of gonarthrosis and forecasting of his current.

It is installed that on initial stage of the development of gonarthrosis clinic- rentgenologic of the change to knee joint and immunology status sick small. They, basically, is conditioned consequence of the trauma (macro and micro), as well as faded-current inflammation, conditioned nonspecific infection. The immunity complexes and proinflammatory cytokines starts in the second stage disease syndrome of the system inflammatory answer. In the third stage of the breach of immune suppression, in turn, lead to increase the production antibody class G, level CIC, concentrations IL-8 and TNF-б.

Beside aggrieved with plural and combined by trauma of the knee joint in initial and early period traumatic disease on the part of immune systems approach expressed change. These change pack in picture of immunity deficit. Denominated breach of the correlation between Т-helper and Т-suppressor in favor of the last exists in subgroup damaged, in which in remote posttraumatic period gonarthrosis progress.

Under gonarthrosis amount increases with hyper level of immunity reaction and activity T- and В-lymphocytes, transformation degenerative-dystrophic of the process ends in joint in inflammatory.

For decision of the problems of the forecasting of the origin of gonarthrosis and prognostic of the estimation to gravity of the