Не вызывает сомнений активное участие иммунной системы в развитии и прогрессировании остеоартроза [1, 2]. В настоящее время описаны механизмы иммунного ответа при ревматоидном артрите, воспалительных артропатиях [3, 4]. В пользу участия иммунопатологических процессов в патогенезе остеоартороза свидетельствует наличие в тканях пораженного сустава признаков местных иммунологических реакций – появление скоплений плазматических клеток, фиксация иммуноглобулинов, компонентов комплемента в стенках мелких сосудов [5]. Более, чем в половине случаев при остеоартрозе коленного сустава отмечается инфильтрация синовиальной оболочки В-лимфоцитами [6]. Немногочисленные сообщения о влиянии этиологического фактора на выраженность иммунопатологических реакций в суставных тканях достаточно противоречивы [7]. Недостаток такой информации ограничивает возможности применения исследований синовиальной жидкости в клинической практике. Целью нашего исследования являлось проведение сравнительного анализа биохимических показателей белкового спектра, а также изучение иммуноглобулинов разных классов в синовиальной жидкости у пациентов с остеоартрозом коленного и тазобедренного суставов III стадии различной этиологии.
Материалы и методы исследования
Для исследования состава синовиальной жидкости в норме был получен материал от 21 трупа внезапно погибших людей обоего пола (20 мужчины и 6 женщин) в возрасте от 36 до 78 лет, не имевших зарегистрированной экспертом суставной патологии. Синовиальная жидкость была получена спустя 11/2–2 ч (в отдельных случаях 3–6 ч с момента наступления смерти, до проведения каких-либо патолого-анатомических мероприятий. Отмечался цвет синовии, ее вязкость, прозрачность, наличие примесей крови. Для объективизации результатов исследования, их статистической обработки забор материала проводили с учетом возраста и пола. Основным материалом исследования являлись 50 образцов синовиальной жидкости коленных и тазобедренных суставов больных остеоартрозами III стадии заболевания (27 мужчин и 23 женщин) в возрасте от 36 до 70 лет. По этиологии заболевания 1 группу составили больные с гонартрозом идиопатической этиологии, 2 – группу – гипопластическим коксартрозом сустава, 3 – посттравматическим гонартрозом сустава и 4 – остеоартрозом тазобедренного сустава на стадии асептического некроза головки бедренной кости.
Количественное определение иммуноглобулинов классов А, М, G в синовиальной жидкости проводилось на иммуноферментном анализаторе BIO-TEK Instruments Inc, ELx808 (CША) с использованием набора реагентов (производитель – ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирск). Общее количество белка определяли биуретовым методом, электрофоретическое разделение белковых фракций проводили используя прибор для горизонтального электрофореза Paragon System,«Beckman-Сulter», (США).
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы Attestat 8.1. (И.П. Гайдышевб 2008) методом вариационной статистики для малых рядов наблюдений, вычисляя среднюю арифметическую (М), среднюю ошибку средней арифметичнской (m) и среднее квадратичное отклонение (σ), достоверность отличий оценивали, вычисляя непараметрический критерий Вилкоксона (W) и степень вероятности (р). Взаимосвязи переменных анализировали методом ранговой корреляции Спирмена (rs). Различия между сравниваемыми группами рассматривали как достоверные при значениях степени вероятности < 0,05.
Результаты исследования
и их обсуждение
В синовиальной жидкости группы нормы определение иммуноглобулинов выявило следовые количества иммуноглобулинов класса G. Иммуноглобулины классов А и М обнаружены не были. При наличии дегенеративно-дистрофического процесса в суставе достоверно возрастал уровень иммуноглобулинов всех классов (рис. 1).
Рис. 1
Данные по содержанию белковых фракций в синовиальной жидкости здоровых людей полученные К. Кleesiek [8]. Полученные нами показатели распределения белковых фракций и соотношения альбуминов и глобулинов нормальной синовиальной жидкости практически совпадают с приводимыми в литературе значениями (табл. 1).
Таблица 1
Содержание белка и состав белковых фракций синовиальной жидкости здоровых людей (литературные данные и результаты собственных исследований)
|
Показатели |
1 |
2* |
|
Белок общий,г/л |
20,0 |
14,2–20,4 |
|
Белок, фракции, % Альбумины |
72,0 |
62,5–69,8 |
|
α1– глобулины |
4,5–4,9 |
4,4–5,5 |
|
α2 – глобулины |
3,2–3,8 |
5,0–5,6 |
|
β – глобулины |
9,2–10,0 |
10,2–11,9 |
|
γ – глобулины |
9,3–12,4 |
12,8–14,0 |
|
А/G |
1,89–2,07 |
Примечание: *1 – данные К. Кleesiek (1980), 2 – собственные результаты.
При развитии дегенеративно-дистрофических изменений (ДДИ) в суставе достоверно возрастает содержание общего белка в синовиальной жидкости. Кроме того, мы отметили перераспределение % содержания белковых фракций (рис. 2). Мы не отметили
изменения отношения альбуминов и глобулинов, но в глобулиновой фракции при развитии патологического процесса произошло достоверное возрастание %-го содержания γ- и β-глобулинов при снижении α2-глобулинов.
а
б
Рис. 2. Показатели общего белка (а) и белковых фракций (б) в синовиальной жидкости
в норме (1) и при остеоартрозе (2)
Уменьшение количества α-глобулинов синовиальной жидкости больных остеоартрозом связано с перераспрелением белковых фракций и возрастанием концентраций β- и γ-глобулиновых фракций, т.е. возрастанием количества иммуноглобулинов. Как уже было сказано, в синовиальной жидкости пациентов с гонартрозом появляются иммуноглобулины всех трех классов в значениях, приближающихся к нижней границе нормы для сыворотки крови [11]. Сравнительный анализ данных в отношении иммуноглобулинов классов A и G у больных гонатрозом идиопатической и посттравматической этиологии, гипопластическим коксартрозом и асептическим некрозом головки бедренной кости представлен на рис. 3 и 4.
В синовиальной жидкости больных остеоартрозом крупных суставов в небольших количествах был обнаружен IgМ, который не определяется в синовиальной среде доровых суставов (рис. 5).
Рис. 3. Уровень IgА в синовиальной жидкости пациентов с ОА крупных суставов
различной этиологии (мг/мл). I – идиопатический ОА коленного сустава,
II – гипопластический ОА тазобедренного сустава, III – посттравматический
ОА коленного сустава, IV – ОА тазобедренного сустава – исход АНГБ.
Примечание: * – p ≤ 0.05, ** – p ≤ 0.01 – в сравнении с контрольной группой
Наиболее высокими были значения IgG
Рис. 4. Уровень IgG в синовиальной жидкости пациентов с ОА крупных суставов
различной этиологии (мг/мл). I – идиопатический ОА коленного сустава,
II – гипопластический ОА тазобедренного сустава, III – посттравматический
ОА коленного сустава, IV – ОА тазобедренного сустава – исход АНГБ.
Примечание: * – p ≤ 0.05, ** – p ≤ 0.01 – в сравнении с контрольной группой
Рис. 5. Уровень IgМ в синовиальной жидкости пациентов с ОА крупных суставов
различной этиологии (мг/мл). I – идиопатический ОА коленного сустава,
II – гипопластический ОА тазобедренного сустава, III – посттравматический
ОА коленного сустава, IV – ОА тазобедренного сустава – исход АНГБ.
Примечание: * – p ≤ 0.05, ** – p ≤ 0.01 – в сравнении с контрольной группой
Присутствие иммуноглобулина М в синовиальной жидкости предполагает наличие постоянной аутоиммунной реакции [12]. Преобладание IgG говорит о повторной экспозиции иммунного ответа. Самые высокие значения концентраций иммуноглобулинов наблюдаются у больных асептическим некрозом головки бедренной кости, а самые низкие – у больных идиопатической этиологии. Можно говорить о том, что сдвиг в системе иммунитета приводит к самым тяжелым последствиям для страдающего сустава или наоборот самые выраженные изменения в суставах происходят при наличиях иммунопатологических процессов. Определяя корреляционную связь иммуноглобулинов и белкового спектра синовии, мы рассчитывали коэффициент и значимость корреляции для показателей белковых фракций и иммуноглобулинов классов А, М, G. Результаты расчета показателей корреляции представлены
в табл. 2.
Таблица 2
Значения корреляционной связи между показателями белковых фракций и иммуноглобулинов синовиальной жидкости больных ОА.
|
Ig A |
Ig M |
Ig G |
|
|
ОБ |
0,410,18 |
0,79 0,02 |
0,090,43 |
|
Альбумины |
0,010,49 |
0,32 0,02 |
0,270,28 |
|
α1-глобулины |
0,380,20 |
0,500,13 |
-0,100,42 |
|
α2-глобулины |
0,100,41 |
0,310,25 |
-0,280,27 |
|
β-глобулины |
0,750,03 |
0,850,006 |
0,010,49 |
|
γ-глобулины |
0,200,33 |
0,650,05 |
-0,130,39 |
Примечание: Верхний индекс – уровень значимости (р) коэффициента корреляции.
Иммуноглобулин М является иммуноглобулином первичного иммунного ответа и вопреки традиционной исторической характеристике антител, как γ-глобулинов, мигрирует при электрофорезе в β- и α2-глобулиновых фракциях (13). Возрастание значений данной фракции может свидетельствовать о развитии первичного воспаления и о вовлечении в процесс острофазовых белков (например, α2 – макроглобулина).
Т.о. у пациентов с остеоартрозом имеются существенные количественные и качественные сдвиги в иммунологических и биохимических показателях синовиальной жидкости, заключающиеся в увеличении количества белка и изменении спектра белковых фракций. Кроме того, отмечено существенное возрастание иммуноглобулинов всех классов с преобладанием последних у больных с АНГБ и больных травматической этиологии. Возможно, что при ведущей роли травматизации и микротравматизации в патогенезе остеоартроза, дегенерация хряща сопровождается активным поступлением в синовиальную жидкость продуктов деградации, которые обладают антигенными свойствами и индуцируют выработку аутоантител [19, 20, 21]. В качестве собственных антигенов могут выступать фрагменты молекул протеогликанов и коллагена, мембран хондроцитов и др. Поскольку терапия остеоартроза очень часто включает в себя препараты гликозаминогликанов [22, 23], полученные из суставного хряща, следует обратить особое внимание на определение биохимических и иммунологических показателей синовиальной жидкости. При возрастании концентраций белка и иммуноглобулинов считаем применение такого рода препаратов предполагается не оправданным. Возможно в таком случае следует назначать иммуномодулирующие препараты.
Выводы
1. В синовиальной жидкости больных остеоартрозом наблюдается достоверное увеличение концентрации общего белка и иммуноглобулинов всех классов а также перераспределение белковых фракций.
2. Обнаружена сильная корреляционная связь между иммуноглобулинами класса А и β- глобулинами
3. Обнаружена сильная корреляционная связь между иммуноглобулинами класса М, общим белком, β- и γ-глобулиновой фракциями.