Повреждения хряща суставных поверхностей коленного сустава и повреждения внутрисуставных структур (мениски, крестообразные связки) зачастую имеют одинаковую клиническую картину, которая проявляется выраженным болевым синдромом [1]. Данные клинического осмотра и лучевых методов исследования не во всех случаях позволяют установить истинный характер повреждений, что критично для выбора тактики лечения, так как повреждения хряща лечатся преимущественно консервативно, а повреждения менисков и связок требуют оперативного лечения. Проведение лечебно-диагностической артроскопии позволяет уточнить характер повреждений сустава, проводить лечебные манипуляции и проводить забор синовиальной жидкости для исследований. При травматических повреждениях сустава большое значение имеет вазоконстрикторная реакция, при развитии которой создаются все условия для интенсификации процессов пероксидации [3]. Клинические наблюдения свидетельствуют, что сосудистая патология имеет значение и в развитии артроза. Усиление деструктивных процессов в результате развития окислительного стресса может являться патогенетическим фактором развития дегенеративно-дистрофического процесса в суставе [6].
Целью настоящей работы являлось определение показателей перекисного окисления белков и липидов в синовиальной жидкости у больных с травматическими и дегенеративно-дистрофическими поражениями коленного сустава.
Материалы и методы исследования
Были исследованы образцы синовиальной жидкости 29 больных в возрасте от 16 до 65 лет. Больные разделены на две группы: первая группа (13 человек) включала в себя 7 мужчин и 6 женщин с остеоартрозом коленных суставов. Вторая группа (16 человек) насчитывала 9 мужчин и 7 женщин с повреждением мениска и передней крестообразной связки. Контролем служили образцы синовиальной жидкости внезапно погибших людей (31) обоего пола (23 мужчины и 8 женщин) в возрасте от 22 до 78 лет, не имевших зарегистрированной экспертом суставной патологии. Синовиальная жидкость была получена спустя 1,5–2 ч (в отдельных случаях 3–4, но не более 6 ч) с момента наступления смерти, до проведения каких-либо патологоанатомических мероприятий. Материал для исследования извлекался в соответствии с приказом Минздрава № 694 от 21 июля 1978 г. п. 2.24 «Инструкция о производстве судебно-медицинской экспертизы в СССР». Отмечался цвет синовии, ее вязкость, прозрачность, наличие примесей крови. Для объективизации результатов исследования, их статистической обработки забор материала проводили с учетом возраста и пола.
Общее количество белка определяли биуретовым методом, электрофоретическое разделение белковых фракций проводили без предварительной обработки синовии, используя прибор для электрофореза Helena («BioSciens Europe», Англия), производя расчет альбумин-глобулинового коэффициента, доли α-, β- и γ-глобулинов. Продукты перекисного окисления белков (ПОБ) синовиальной жидкости определяли в белковом осадке по реакции 2,4-динитрофенилгидразином. Продукты реакции регистрировали при длинах волн 270 нм первичные продукты – альдегиды (ПОБ270), 363 и 370 нм вторичные продукты – кетоны (ПОБ363 + 370). Степень окислительной модификации белков выражали в единицах оптической плотности (ед. опт. пл.) на 1 мг белка [2]. Оценку процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) осуществляли путем измерения в синовиальной жидкости содержания первичных (диеновые коньюгаты) и вторичных (малоновый диальдегид) продуктов ПОЛ. Содержание диеновых конъюгатов (ДК) определяли спектрофотометрически по разности оптической плотности между опытной и контрольной пробами при длине волны 232 нм [11]. Определение малонового диальдегида (МДА) проводили по реакции с тиобарбитуровой кислотой [11]. Концентрацию продуктов перекисного окисления рассчитывали на мг общих липидов синовиальной жидкости, которые в свою очередь определяли с помощью наборов фирмы «Lachema» (Чехия). О состоянии антиоксидантной защиты судили по активности в синовиальной жидкости фермента каталазы, определение которой проводили спектрофотометрически при длине волны 410 нм согласно описанному методу, основанному на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдена стойкий окрашенный комплекс [8]. Сиаловые кислоты определяли с помощью наборов «Сиало-тест» (С.-Петербург, НПЦ «Эко-сервис»).
Статистическую обработку результатов выполняли с помощью программ «MicrosoftExel – 2007» и «AtteStat» Версия 1.0. Результаты исследований обработаны методом вариационной статистики, применяемым для малых выборок, с принятием вероятности (р), равной 0,05. Достоверность различий между группами наблюдений оценивали с помощью критерия Вилкоксона.
Результаты исследования и их обсуждение
Известные литературные источники приводят данные по содержанию белковых фракций, ссылаясь на результаты, полученные в 1980 г. К. Кleesiek. Полученные нами показатели распределения белковых фракций и соотношения альбуминов и глобулинов синовиальной жидкости здоровых людей практически совпадают с приводимыми в литературе значениями. Белковый спектр синовиальной жидкости коленного сустава в норме и при изученной нами суставной патологии мы приводим на рисунке.
Распределение белковых фракций синовиальной жидкости коленного сустава в норме и при патологии: 1 – группа нормальных значений; 2 – группа больных с остеоартрозом; 3 – группа больных с травматическими повреждениями сустава
Данные о том, что при развитии суставной патологии в синовиальной жидкости увеличивается количество белка, мы приводили в публикациях предыдущих лет [10]. У исследованных нами больных почти в 2 раза повышено содержание белка в синовии (таблица), без достоверных различий как при остеоартрозе, так и при травматическом повреждении сустава. Кроме того, в обеих группах почти вдвое повышено содержание сиаловых кислот, которые принято считать одним из признаков воспалительного процесса.
Биохимические показатели синовиальной жидкости коленного сустава в норме и при патологии (ОА – остеоартроз, ПМ – повреждения мениска)
|
Показатели |
Норма |
ОА |
ПМ |
|
Белок (ОБ), г/л |
16,3 ± 1,0 |
28,9 ± 3,9 |
30,4 ± 3,1 |
|
А/G |
1,74 ± 0,11 |
2,17 ± 0,38 |
2,39 + 0,11 |
|
ПОБ, альдегиды ед.опт.пл./ г ОБ |
0,06 ± 0,01 |
0,13 ± 0,01* |
0,035 ± 0,01 |
|
ПОБ кетоны, ед.опт.пл./ г ОБ |
0,08 ± 0,01 |
0,06 ± 0,01* |
0,03 ± 0,01 |
|
Сиаловые кислоты, ммоль/л |
1,04 ± 0,04 |
2,10 ± 0,20 |
1,95 ± 0,16 |
|
Общие липиды (ОЛ), г/л |
0,71 ± 0,07 |
2,57 ± 0,25 |
3,27 ± 0,44 |
|
МДА, нмоль/г ОЛ |
2,44 ± 071 |
1,03 ± 0,31 |
0,79 ± 0,15 |
|
ДК, нмоль/г ОЛ |
8,70 ± 1,98 |
2,12 ± 0,68 |
3,31 ± 0,56 |
|
Каталаза, мккатал/г ОБ |
8,72 ± 2,72 |
5,9 ± 2,4 |
5,19 ± 1,69 |
Примечание: подчеркнуты результаты, отличающиеся от группы нормы с уровнем с уровнем значимости p < 0,05* – различия между группами ОА и ПМ достоверны с уровнем значимости p < 0,05.
Исследование белкового спектра синовиальной жидкости больных показало достоверное снижение концентрации фракции α1-глобулинов (рис. 1). Основным составляющим этой фракции является один из важнейших антипротеазных белков – α1-ингибитор протеиназ (α1–антитрипсин). Поскольку его функция состоит в ингибировании активности протеиназ, поступающих из гранулоцитов в воспалительные экссудаты и вызывающих вторичное повреждение тканей, то снижение в сыворотке крови уровней ингибиторов протеиназ при ряде патологических состояний является плохим прогностическим признаком [5]. Очевидно, что аналогичный прогноз можно сделать и при исследовании синовиальной жидкости.
Исследование процессов перекисного окисления липидов и белков показало достоверные отличия от нормы в обеих группах больных. Недостоверно, но снижена активность каталазы синовии как при остеоартрозе, так и при травматических повреждениях коленного сустава, что свидетельствует, по крайней мере, о том, что усиления окислительных процессов в синовии не происходит.
Снижение количества продуктов пероксидации белка (ПОБ) достоверно при травматических повреждениях коленного сустава. При остеоартрозе в синовиальной жидкости наблюдается другая картина – достоверно (в 2 раза) повышается количество первичных продуктов ПОБ – альдегидов, количество же кетонов не изменяется. В обеих группах больных нами отмечено достоверное возрастание общих липидов (в 3,6 и в 4,6 раза при остеоартрозе и повреждении мениска соответственно). Однако количество продуктов перекисного окисления липидов достоверно снижено в обеих группах больных.
Выводы
Биохимические исследования синовиальной жидкости больных обеих групп показали достоверное возрастание количества белка и общих липидов, сиаловых кислот; снижение продуктов ПОЛ в обеих группах больных, возрастание первичных продуктов ПОБ у больных остеоартрозом и снижение продуктов пероксидации белка (как первичных, так и вторичных) у больных с повреждением мениска. Результат исследования биохимического состава синовиальной жидкости следует учитывать при назначении медикаментозной терапии больным с суставной патологией [9]. Использование препаратов-антиоксидантов, по мнению ряда авторов [7, 4] является патогенетически обоснованным, однако критерии назначения препаратов-антиоксиданитов в настоящее время не определены. Комплексная медикаментозная терапия остеоартроза может и должна включать в себя препараты-антиоксиданты, критерием назначения которых может служить уровень показателей перекисного окисления, определенных в синовиальной жидкости.