Динамика цитокинового профиля у больных с посттравматическим синовитом на фоне озонотерапии

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Механическая травматизация суставов инициирует каскад катаболических реакций воспалительного генеза, реализующихся главным образом посредством активации процессов перекисного окисления липидов и сопровождающихся повышением концентрации цитокинов как на местном уровне, так и в системном кровотоке [1, 2]. Данные сигнальные молекулы формируют межклеточные сигнальные пулы, которые модифицируют реактивность тканей и способствуют вовлечению в воспалительный процесс неповрежденных первичной альтерацией тканей, что достигается посредством активации лизосомальных ферментов, стимуляции синтеза медиаторов воспаления, способных повышать чувствительность к оксидативному стрессу, вызывая расширение очага вторичной деструкции [3].

На фоне длительно сохраняющегося провоспалительного потенциала тканей сустава происходит значительное снижение репаративных процессов, что в конечном итоге приводит к дезорганизации внеклеточного матрикса и прогрессирующей дезинтеграции хряща в совокупности с другими дегенеративно-дистрофическими внутрисуставными изменениями [4].

Вследствие этого выявление особенностей динамических нарушений показателей цитокинового профиля и их патогенетическая коррекция с ранних сроков позволит ограничить площадь вторичной альтерации и активировать репаративные механизмы в очаге повреждения, что улучшит результаты восстановительного лечения, ограничивая прогрессирование посттравматического остеоартроза [5, 6].

 ЦЕЛЬ

Изучить цитокиновый профиль у пациентов с посттравматическим синовитом при внутривенной и внут-рисуставной озонотерапии.

 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Работа основывается на результатах исследования и лечения 69 больных с травматическими повреждениями коленного сустава, осложненными развитием посттравматического синовита. Исследуемые пациенты были информированы о проведении лечебно-диагностических мероприятий и дали на это письменное согласие.

Критерии включения: длительность травматизации от одного до десяти дней, возрастной ценз от 20 до 40 лет, отсутствие сопутствующих повреждений и заболеваний.

Критерии исключения: лица, имеющие соматические, эндокринные расстройства, длительность травматизации более 10 дней, возрастной ценз до 20 и более 40 лет.

Соотношение мужчин и женщин составляло: для I группы – 23:12, для II группы – 22:12 соответственно. Наибольшее количество пострадавших приходилось на спортсменов и лиц, имеющих рабочие специальности. В зависимости от характера повреждения преобладали пациенты с изолированным повреждением медиального мениска, латерального мениска, покровного хряща суставных поверхностей. Всем больным осуществлялась лечебно-диагностическая артроскопия травмированного сустава. Тактика хирургического вмешательства зависела от характера и объема повреждения.

Были сформированы 2 исследуемые группы, сходные по объему и характеру травмы сустава у пациентов. В I группе (35 человек) проводилось традиционное лечение. Среди обязательных мероприятий выполнялось удаление пунктата синовиально-геморрагического характера из суставной полости поврежденного сустава. С целью уменьшения воспаления и достижения анальгетического эффекта использовались НПВС (кеторол, нимесулид, диклофенак), с целью повышения репаративного потенциала тканей – препараты, улучшающие периферическое кровообращение (трентал, никотиновая кислота, курантил), а также физиотерапевтические методы лечения (магнитотерапия, УВЧ, лазеротерапия) [7].

У пациентов II группы (34 больных) традиционная комплексная терапия дополнялась 10-дневным курсом внутривенной инъекционной озонотерапии: 200 мл раствора NaCl в концентрации 2,0 мг/л 1 раз в сутки и внутрисуставным введением 20 мл озона в концентрации 15 мг/л через день в количестве 5 процедур. Во время выполнения артроскопии производился проточно-промывной лаваж сустава озонированным раствором NaCI в концентрации озона 2,0 мг/л.

В исследованиях использовался озонатор – АОН-01-Арз. Мониторинг результатов исследования проводился на 7–8 и 15–17 сутки с момента начала лечения.

Исследовались показатели цитокинового статуса, а именно: провоспалительные (TNF-á, IL-1â, IL-17, IL-6), регуляторные (IL-2), противовоспалительные (IL-4, IL-10) и рецепторный антагонист IL-1 (IL-1RA). В качестве исследуемого материала использовалась сыворотка крови. Замер результатов производился методом твердофазного иммуноферментного анализа анализатором «Multiscan» с применением набора реагентов фирмы ЗАО «Вектор – Бест» (г. Новосибирск). В качестве ферментной индикаторной метки применялась пероксидаза. Среднестатистические данные биохимических показателей, полученные от 20 здоровых добровольцев, были приняты в качестве контрольных значений. Сформированная группа сравнения по гендерному и возрастному распределению была сопоставима с исследуемыми группами. Исследования были одобрены локальным этическим комитетом Медицинского института ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева» (протокол №44 от 18.11.2012). Вычислительный этап и статистический анализ проводились посредством лицензионных программ SPSS-115 for Windows, Statistica 6.0.

 РЕЗУЛЬТАТЫ

Анализ цитокинового профиля сыворотки крови при поступлении больных показал высокие уровни цитокинемии. Среди провоспалительных цитокинов определялся рост TNF-á на 275,8% (р<0,001), IL-1â – на 206,5% (р<0,001), IL-17 – на 196,4% (р<0,001), кроме того, значительно увеличился регуляторный цитокин IL-2 на 345,4% (р<0,001) (таблица 1).

Противовоспалительные цитокины также отреагировали на травму увеличением всех пулов: IL-1RA – на 139,9% (р<0,001), IL-4 – на 288,5% (р<0,001), IL-10 – на 224,0% (р<0,001) (таблица 1). Противовоспалительное звено возрастало в ответ на повышение провоспалительного, являясь механизмом контроля и сдерживания излишней продукции медиаторов воспаления.

Показатели, пг/мл	Контроль (n=20)	До лечения (n=35)	I группа 7–8 сутки (n=35)	I группа 15–17 сутки (n=35)
TNF-á	1,20±0,02	4,51±0,19*	4,98±0,191	4,39±0,31*
IL-1â	3,22±0,08	9,87±0,25*	10,24±0,311	4,39±0,31*
IL-6	4,87±0,27	16,24±0,27*	17,93±0,341	15,19±0,38*
IL-17	1,96±0,05	5,81±0,13*	7,03±0,341	5,45±0,15*
IL-2	2,49±0,03	11,09±0,31*	12,35±0,411	11,72±0,18*
IL-4	2,18±0,05	8,47±0,21*	9,97±0,331	10,36±0,19*1
IL-1RА	468,23±18,94	1123,09±39,91*	1234,74±36,291	1298,84±49,82*1
IL-10	7,34±0,21	23,78±0,37*	24,86±0,43	25,79±0,41*

Таблица 1. Влияние традиционной терапии на динамику цитокинов при посттравматическом синовите

Примечание. * – достоверность отличия к нормальным величинам при р<0,05;
¹ – достоверность отличия к данным при поступлении р₁<0,05.

Table 1. The effect of traditional therapy on the cytokines dynamics in post-traumatic synovitis

Note. * – significant difference to normal values at p<0.05; ¹ – significant difference to admission data at p₁< 0.05.

К 7–8 суткам традиционной терапии содержание цитокинов в сыворотке крови продолжило расти. И на момент мониторинга при сравнении с данными, полученными при поступлении, определялось повышение провоспалительных цитокинов: TNF-á – на 10,4% (р₁<0,05), IL-6 – на 10,4% (р₁<0,05), рост IL-17 достигал 21,0% (р₁<0,01) (таблица 1). Наблюдалось дальнейшее увеличение противовоспалительных и регуляторного медиаторов: IL-2 – на 11,4% (р₁<0,05), IL-1RА – на 9,9% (р₁<0,05), IL-4 – на 17,7% (р₁<0,001).

Продолжившийся рост цитокинов, по-видимому, связан с дополнительной альтерацией тканей сустава во время операции и как следствие – с усилением секреции провоспалительных агентов.

На заключительных этапах традиционного лечения к 15–17 суткам концентрации показателей TNF-á, IL-1â, IL-17, IL-6 и IL-2 уменьшались ниже значений, зафиксированных при поступлении, однако достоверно от них не отличались (р1>0,05), знаменуя таким образом наметившуюся тенденцию к ограничению воспалительного процесса. Противовоспалительные цитокины IL-4 и IL-1RА, в отличие от провоспалительных, напротив,

Показатели, пг/мл	Контроль (n=20)	До лечения (n=34)	II группа 7–8 сутки (n=34)	II группа 15–17 сутки (n=34)
TNF-á	1,20±0,02	4,48±0,28*	5,18±0,17	3,31±0,24*
IL-1â	3,22±0,08	9,82±0,29*	9,41±0,19	7,65±0,16*
IL-6	4,87±0,27	16,19±0,17*	16,71±0,32	12,14±0,26*
IL-17	1,96±0,05	5,91±0,19*	6,48±0,24	4,51±0,23*
IL-2	2,49±0,03	11,12±0,25*	9,94±0,34	8,71±0,17*
IL-4	2,18±0,05	8,54±0,13*	9,41±0,271	7,72±0,18*
IL-1RА	468,23±18,94	1118,72±36,71*	1279,63±38,59	981,35±42,16*
IL-10	7,34±0,21	23,75±0,33*	24,92±0,43	20,29±0,52*

Таблица 2. Влияние комплексного применения озонотерапии на динамику цитокинов при посттравматическом синовите

Примечание. * – достоверность отличия к нормальным величинам при р<0,05; ¹ – достоверность отличия к данным при поступлении р₁<0,05; жирный шрифт – достоверность по отношению к данным I группы лечения при р₂<0,05.

Table 2. The effect of comprehensive ozone therapy on the cytokines dynamics in post-traumatic synovitis

Note. * – significant difference to normal values at p<0.05; ¹ – significant difference to admission data at p₁< 0.05; in bold – significant difference to data of Group I treatment at p₂<0.05.

продолжили расти на 22,3% (р₁<0,001) и 15,6% (р₁<0,01) соответственно (таблица 1).

Включение в комплекс лечения курсовой внут-ривенной и внутрисуставной озонотерапии на 7–8 сутки достоверно не изменило уровень цитокинемии в сыворотке крови относительно результатов, полученных при традиционном лечении (p₂>0,05), за исключением IL-2, который снизился на 19,5% (p₂<0,01) (таблица 2).

На фоне применения озона к 15–17 суткам, в отличие от традиционного лечения, происходила синхронная депрессия всех пулов цитокинов. В большей степени подавлялась секреция регуляторного цитокина IL-2 на 25,7% (p₂<0,001). Наблюдалось снижение уровня как провоспалительных: TNF-á – на 24,6% (p₂<0,001), IL-6 – на 20,1% (p₂<0,001), IL-17 – на 17,3% (p₂<0,01), IL-1â – на 19,1% (p₂<0,001), так и противовоспалительных цитокинов: IL-4 – на 25,5% (p₂<0,001), IL-1RА – на 24,4% (p₂<0,001) IL-10 – на 21,3% (p₂<0,001), относительно значений, полученных при традиционном лечении (таблица 2).

 ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенный курс традиционной терапии не позволил полностью купировать системный воспалительный процесс, что подтверждается высоким уровнем цитокинемии к концу исследования, однако отмечается тенденция к снижению концентрации оцениваемых медиаторов, свидетельствуя об ограничении активности воспаления. Кроме того, в структуре цитокинового профиля наблюдался резкий дисбаланс уровней IL-1â и рецепторного антагониста IL-1RА, что свидетельствует о нарушении регуляторных механизмов цитокиновой системы и продолжающейся деструкции тканей сустава. Активное участие иммунной системы в условиях высокого уровня провоспалительных медиаторов и в то же время значительного роста IL-4 и IL-10 может способствовать инициации реакций, лежащих в основе развития «вторичного» воспаления, хронизации процесса и прогрессирования деструктивно-дегенеративных изменений.

Плейотропность озонотерапии обусловливает воздействие на различные звенья патогенеза, что определяет ее высокую эффективность в лечении многих заболеваний, в том числе опорно-двигательного аппарата [8, 9]. Многочисленные исследования описывают эффективность применения медицинского озона при остеоартрозе различного генеза посредством ингибирования матриксных металлопротеаз, нормализации катаболизма коллагена, улучшения микроциркуляции и усиления резорбции продуктов распада тканей, а также коррекции антиоксидантного потенциала, вследствие чего происходит уменьшение воспалительных реакций, снижается повреждающее действие на хондроциты и синовиоциты и реализуется способность к подавлению «вторичной» альтерации тканей сустава. Это клинически подтверждается улучшением результатов восстановительного лечения и сокращением сроков госпитализации [10, 11, 12].

Однако при анализе доступных для изучения публикаций встречаются единичные исследования, в которых оценивается цитокиновый профиль на фоне озонотерапии у пациентов с посттравматическим синовитом, а результаты его динамического мониторинга при комбинации внутривенного и внутрисуставного введения озона представляют значимую научно-практическую ценность.

Результаты исследования показали, что применение озонотерапии в сочетании со стандартным лечением более эффективно приводило к коррекции показателей цитокинового профиля, являющихся маркерами провоспалительного потенциала тканей. При этом наблюдалась значительная депрессия всех пулов цитокинов – главным образом провоспалительных – при одновременном подавлении экспрессии противовоспалительных, тем самым объективно подтверждая угнетение активности воспалительной реакции, что способствует восстановлению функции сустава.

Озонотерапия, оказывая влияние на системном и регионарном уровне на ключевые звенья патогенеза заболевания, потенцирует лечебное действие традиционной терапии, что соотносится с результатами исследований мировой литературы [6].

 ВЫВОДЫ

1. Травма коленного сустава инициировала дисбаланс цитокиновой сети, увеличивая концентрации про- и противовоспалительных цитокинов, играющих в посттравматическом периоде значительную роль во вторичной альтерации хрящевой ткани и синовиальной оболочки с прогрессированием дегенеративно-деструктивных изменений.
2. Системная внутривенная и внутрисуставная озонотерапия эффективно корригировали показатели цитокинового профиля в посттравматическом периоде, уменьшая тем самым активность воспалительной реакции и ограничивая формирование вторичных деструктивных изменений в суставе. 

Об авторах

А. Н. Захватов

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университетимени Н.П. Огарева», Медицинский институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: zachvatan78@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1433-0337

д.м.н., доцент кафедры общей хирургии им. профессора Н.И. Атясова

Россия, Саранск

Т. В. Тарасова

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университетимени Н.П. Огарева», Медицинский институт

Email: zachvatan78@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9745-9739

д.б.н., профессор кафедры нормальной и патологической физиологии

Россия, Саранск

А. А. Виноградова

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»

Email: zachvatan78@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2557-0558

ассистент кафедры общей и клинической стоматологии

Россия, Москва

Д. А. Хайдар

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университетимени Н.П. Огарева», Медицинский институт

Email: zachvatan78@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5490-1037

соискатель кафедры нормальной и патологической физиологии

Россия, Саранск

В. О. Тимошкин

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университетимени Н.П. Огарева», Медицинский институт

Email: zachvatan78@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2490-9353

студент 4 курса

Россия, Саранск

Список литературы

Дополнительные файлы