Остеоартроз (ОА) крупных суставов – полиэтиологическая группа заболеваний, которая у ряда пациентов, особенно пожилого и старческого возраста с сопутствующей соматической патологией характеризуется различными нарушениями в системе иммунитета, приводящими к ухудшению результатов оказываемой высокотехнологичной медицинской помощи и увеличению затрат на ее осуществление [5]. На фоне существенного роста общего числа и относительной доли людей старшей возрастной группы проблема приобретает существенное медико-социальное значение [10]. Длительные метаболические изменения компенсаторного характера у пожилых пациентов с ОА приводят к постепенному истощению физиологических резервов, что усугубляет воспалительно-деструктивные изменения, проявляющиеся в интенсификации синтеза и повышения активности как локальных (простагландинов, цитокинов, металлопротеиназ), так и системных метаболитов: инсулиноподобных факторов роста, гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора. Перечисленные особенности не могут не сказываться на результатах хирургического лечения данной категории пациентов [1,2].
Цель исследования: изучение особенностей гуморального и клеточного иммунитета у пациентов пожилого и старческого возраста с остеоартрозом крупных суставов после тотального эндопротезирования.
Материалы и методы исследования
В исследовании принимали участие 43 пациента в возрасте 69-84 лет с ОА, поступивших в НИИТОН СГМУ с целью проведения эндопротезирования крупных суставов (опытная группа). Длительность поражения суставов составила не менее 6 лет. У большинства пациентов отмечали выраженную функциональную недостаточность и стойкий болевой синдром.
Пациентам опытной группы проводили комплексное клинико-рентегнологическое и лабораторное обследование в дооперационный период, а также спустя 12 месяцев после проведенного хирургического вмешательства по поводу эндопротезирования тазобедренного сустава. Иммунологический профиль и состояние ремоделирования костной ткани пациентов опытной группы оценивали, сравнивая их с результатами комплексного обследования 20 добровольцев-доноров того же возраста без признаков заболеваний опорно-двигательного аппарата или хронических заболеваний, способных оказывать влияние на изучаемые показатели (группа сравнения).
У пациентов опытной группы в динамике (до эндопротезирования и через 12 месяцев после его проведения) и здоровых лиц группы сравнения однократно изучали клеточный состав периферической крови с использованием гематологического анализатора MEK 8222 K, (NIHON KOHDEN). С целью оценки состояния клеточного иммунитета определяли субпопуляционный состав лимфоцитов периферической крови при помощи иммунофенотипирования на цитофлуориметре BD FACSCanto™ II, используя стандартные наборы моноклональных антител: BD Multitest 6-Color TBNK Reagent (BD, США) с целью детекции B- и Т -лимфоцитов и NK-клеток. Гуморальное звено иммунитета оценивали по содержанию в сыворотке крови иммуноглобулинов основных классов А, М и G, определяемых турбидиметрическим методом с использованием анализатора автоматического биохимического открытого типа – Sapphire 400 (Hirose Electronic Sistem Co.,) и наборов Immunoglobulin A, М, G (FS).
При проведении статистической обработки полученного материала предварительно определяли размер выборки на основании анализа мощности по O’Brien с использованием «UnifyPow» в «SAS macro». После определения нормальности распределения вариационных рядов по Колмогорову-Смирнову проводили подсчет показателя вероятности (р). Статистически значимыми считали различия при р < 0,05 («Medstat»).
Результаты исследования и их обсуждение
Согласно полученным результатам у пожилых пациентов с ОА отмечалось некоторое повышение относительного содержания лимфоцитов на поздних стадиях заболевания до эндопротезирования и спустя 12 месяцев после него. Однако абсолютное их количество не превышало аналогичные показатели в группе сравнения. Подобные изменения могли быть вызваны с одной стороны – возрастным аспектом [5, 9], сопутствующей соматической патологией, а также системным характером основного заболевания опорно-двигательного аппарата, с другой – операционным стрессом и существенной медикаментозной нагрузкой.
При изучении субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови у пожилых пациентов с ОА до и после эндопротезирования крупных суставов с использованием рекомендованной ВОЗ панели 1-го уровня выявлены некоторые изменения в количественном соотношении иммунокомпетентных клеток, выполняющих как регуляторные, так и эффекторные функции, о чем свидетельствуют данные, представленные в табл. 2.
Таблица 1
Показатели гемограмм у пациентов до и после эндопротезирования, (М ± m)
|
Исследуемые показатели |
Группа сравнения (n = 20) |
Опытная группа до операции (n = 43) |
Опытная группа через 12 мес. после хирургического вмешательства (n = 31) |
|
Моноциты, % |
4,90 ± 0,61 |
6,20 ± 0,43 |
7,10 ± 0,63 |
|
Гранулоциты, 109/л |
48,60 ± 4,17 |
61.20 ± 7,11 |
57,90 ± 5,83 |
|
Лимфоциты, % |
23,20 ± 0,41 |
26,80 ± 0,38* |
31,60 ± 0,65**,*** |
|
Лейкоциты, 109/л |
5,90 ± 0,80 |
6,60 ± 0,49 |
7,20 ± 0,35 |
Примечание: * статистически достоверная разница показателей между опытной группой в дооперационный период и группой сравнения; ** статистически достоверная разница показателей между опытной группой через 12 месяцев после операции и группой сравнения; *** статистически достоверная разница показателей между опытной группой до операции и через 12 месяцев после ее проведения.
Таблица 2
Субпопуляционный состав лимфоцитов периферической крови пациентов с ОА (М ± m)
|
Исследуемые показатели |
Группа сравнения (n = 20) |
Опытная группа до операции (n = 43) |
Опытная группа через 12 мес. после хирургического вмешательства (n = 31) |
|
Cd 3+, абсолютн. |
1259,72 ± 73,44 |
1019,06 ± 19,73 |
1270,22 ± 45,18 |
|
Cd 3+, % |
76,31 ± 1,09 |
71,66 ± 1,12* |
68,11 ± 0,83**,*** |
|
CD 3+ CD 8+, абс. |
391,97 ± 39,11 |
419,81 ± 12,28 |
564,17 ± 40,72 |
|
CD 3+ CD 8+, % |
30,06 ± 0,84 |
20,68 ± 1,22* |
28,14 ± 1,02** |
|
CD 3+CD4+, абс |
795,73 ± 63,55 |
570,08 ± 20,03 |
857,65 ± 54,41** |
|
CD 3+CD4+, % |
43,11 ± 1,17 |
49,01 ± 0,2* |
39,07 ± 0,99**,*** |
|
CD3+CD4+CD8+, абс. |
19,27 ± 2,43 |
13,01 ± 0,81* |
28,53 ± 2,90**,*** |
|
CD16+CD56+ |
291,65 ± 13,19 |
281,14 ± 19,61 |
217,51 ± 17,08*** |
|
CD19+ |
222,68 ± 30,09 |
199,47 ± 15,34 |
236,87 ± 19,71 |
|
CD19+ |
14,3 ± 0,08 |
12,53 ± 1,12 |
13,51 ± 0,46 |
|
CD 45+ |
1787,11 ± 73,45 |
1919,77 ± 41,21 |
2409,18 ± 26,28**,*** |
|
4/8 Ratio |
2,59 ± 0,44 |
1,52 ± 0,11* |
1,82 ± 0,23 |
Примечание:* различие показателей между контрольной и опытной группой до ТЭП ТБС, достоверно при p < 0,05. ** различие показателей в опытной группе до ТЭП ТБС и через 12 месяцев после его проведения, достоверно при p < 0,05. *** различие показателей между контрольной группой и опытной через 12 месяцев после ТЭП ТБС, достоверно при p < 0,05.
Согласно полученным результатам, у пациентов с ОА пожилого и старческого возраста наблюдалось снижение относительного содержания Т-лимфоцитов (CD3+) по сравнению с группой контроля. Изменения оставались значительными и через 12 месяцев после ТЭП ТБС. При этом абсолютное количество Т-лимфоцитов у пациентов опытной группы в различные сроки наблюдения практически не отличалось от нормальных значений, характерных для данной возрастной группы. Через 12 месяцев после хирургического вмешательства наблюдалась тенденция к нормализации относительного и абсолютного содержания цитотоксических Т-клеток, маркированных СD3+CD8+.. Существенных различий в абсолютном количестве натуральных киллеров (CD16+CD56+) между опытной и контрольной группой не отмечали, но спустя 12 месяцев после ТЭП ТБС обнаружили снижение содержания NK-клеток данного фенотипа.
Учитывая активное участие CD 16+ в антитело-зависимой клеточной цитотоксичности и обеспечении функционального состояния NK-клеток, по результатам исследований можно говорить о некотором снижении активности натуральных киллеров через 12 месяцев после хирургического вмешательства. При оценке относительного и абсолютного содержания В-лимфоцитов (CD 19+) наметилась слабо выраженная тенденция к уменьшению значений у пациентов опытной группы в дооперационном периоде и приближению к нормальным показателям здоровых лиц данной возрастной группы спустя 12 месяцев после ТЭП ТБС. При оценке иммунорегуляторного индекса (CD 4/CD 8) было выявлено его снижение у пациентов опытной группы до ТЭП ТБС, а через 12 месяцев после операции существенно не отличался от значений в контрольной группе. Полученные данные свидетельствовали о наличии некоторых признаков истощения компенсаторного потенциала иммунной системы у пожилых пациентов с ОА. Не исключено, что подобные изменения могли быть обусловлены особенностями медикаментозной терапии основного заболевания. Из литературных источников известно, что снижение количества Т- и В-лимфоцитов и натуральных киллеров может быть результатом применения кортикостероидов, оказывающих иммуносупрессивное действие, но встречается и у здоровых лиц. Кроме того, у пожилых людей и женщин в периоде менопаузы может отмечаться дисбаланс в популяциях Т-хелперов, Т-супрессоров, натуральных киллеров, В-лимфоцитов [9], что косвенно подтверждают и полученные нами данные. Особенности клеточного ответа в послеоперационном периоде могут быть обусловлены активным образованием в зоне контакта с имплантатом специфических частиц износа его компонентов: ионов металла, частиц полиэтилена, цемента и т.д. Кроме того, высокая активность макрофагов в зоне эндопротезирования приводит к избыточной продукции медиаторов воспаления [7,8]. Количественные характеристики общего содержания и соотношения концентраций в биологических средах организма различных классов иммуноглобулинов являются основными показателями гуморального иммунитета. Результаты исследований приведены в табл. 3.
Таблица 3
Содержание иммуноглобулинов в сыворотке крови пожилых пациентов с эндопротезированием крупных суставов, (М ± m)
|
Группа/ Показатель |
Контрольная группа (n = 20) |
Опытная группа до операции (n = 40) |
Опытная группа через 12 месяцев после ТЭП ТБС (n = 40) |
|
IgА, г/л |
1,94 ± 0,23 |
2,25 ± 0,18 |
3,11 ± 0,16*** |
|
IgМ, г/л |
1,72 ± 0,22 |
1,71 ± 0,12 |
2,03 ± 0,44 |
|
IgG, г/л |
15,81 ± 0,38 |
10,12 ± 0,61* |
13,65 ± 1,03**, *** |
Примечание:* различие показателей между контрольной и опытной группой до ТЭП ТБС, достоверно при p < 0,05. ** различие показателей в опытной группе до ТЭП ТБС и через 12 месяцев после его проведения, достоверно при p < 0,05. *** различие показателей между контрольной группой и опытной через 12 месяцев после ТЭП ТБС, достоверно при p < 0,05.
Т.о., нами были изучен ряд основных параметров, характеризующих функциональное состояние иммунной системы [6]. Согласно данным, полученным при проведении изучения содержания сывороточных иммуноглобулинов основных классов отмечено значительное повышение иммуноглобулина IgА, у пациентов через 12 месяцев после ТЭП ТБС по сравнению с контрольными цифрами. Кроме того, содержание IgG у пожилых пациентов с ОА было достоверно ниже, чем в контрольной группе, а также через 12 месяцев после ТЭП ТБС. Изменения содержания иммуноглобулинов у пожилых пациентов с ОА свидетельствовало о наличии умеренной активации при относительно низком уровне реактивности иммунной системы. Данные изменения могли быть обусловлены пролиферативными процессами при адаптации окружающих тканей в условиях наличия имплантата в период начала активного его использования [3–5].
Выводы
1. У пациентов старшей возрастной группы с остеоартрозом 3-4 ст. отмечается дисбаланс иммунных клеточных и гуморальных реакций.
2. Послеоперационный период на протяжении 12 месяцев поле тотального эндопротезирования крупных суставов характеризуется определенной напряженностью клеточных реакций, совпадающей с началом активного использования конструкции.
3. Выявленные нарушения требуют коррекции как в до- так и послеоперационном периоде с целью улучшения результатов эндопротезирования.