Журнал «Травма» Том 14, №3, 2013

Введение

Изучение синовиальной жидкости (СЖ) относится к наиболее информативным методам диагностики заболеваний суставов, в частности остеоартроза (ОА) [3, 6, 8]. При ОА дегенеративно-воспалительные процессы в хряще и суставной мембране характеризуются последующими изменениями в синовии уровней (в алфавитном порядке) аггрекана, альбумина, аполипопротеидов, бигликана, виментина, гаптоглобина, коллагена II типа, моноцитарного хемоаттрактантного протеина-1, олигомерного матриксного протеина хряща, тенасцина-С, тубулина, фибриногена, фибронектина, хондроитинсульфатов [4, 15, 19], остеогенного протеина-1 и остеокальцина [18], а также глюкозамина (2-амино-2-деокси-D-глюкозы) [20], обладающих большими или меньшими сурфактантными (поверхностно-активными) свойствами.

Сурфактантные характеристики биологических жидкостей обеспечиваются мембранными межмолекулярными взаимосвязями, обусловленными гидрофобными силами [7, 17]. При наличии двух фаз («воздух/СЖ») у больных синовитом силы полярного взаимодействия молекул выталкивают гидрофобную часть из жидкой фазы и занимают энергетически наиболее выгодное положение на границе раздела [4]. У больных ОА в результате выталкивания гидрофобной и притягивания гидрофильной частей молекул сурфактанта в суставном ликворе образуются поверхностные адсорбционные слои [9, 12, 16], вследствие чего нарушаются физико-химические лубрикантные свойства СЖ.

Целью и задачами данной работы стали изучение биохимического сурфактантного состава суставной жидкости при гонартрозе (ГА), выяснение факторов, определяющих эти показатели, исследование влияния поверхностно-активных веществ на физико-химические адсорбционно-реологические свойства СЖ, оценка патогенетической значимости.

Материалы и методы

Обследовано 27 больных ГА с синовитом в возрасте от 40 до 63 лет (в среднем 50,50 ± 5,40 ± 1,04 года). Среди этих пациентов было 22 % мужчин и 78 % женщин. Узелковая форма ОА установлена в каждом пятом наблюдении, причем только у женщин, а полиартроз — в 89 % (суставной счет составил 11,60 ± 6,80 ± 1,31). I рентгенологическая стадия болезни констатирована у 7 % от числа обследованных больных, II — у 30 % и III — у 63 %, индекс Лансбури был равен 88,40 ± 29,21 ± 5,62 балла, индекс тяжести ОА (ИТОА) — 123,00 ± 101,63 ± 19,56 отн.ед., индекс прогрессирования ОА (ИПОА) — 1,80 ± 0,97 ± 0,19 отн.ед. Тендовагиниты диагностированы в 48 % наблюдений, энтезопатии и кисты Бейкера — в 15 %, остеокистоз и изменения рогов менисков — в 59 %, субхондральный склероз — в 93 %, эпифизарный остеопороз — в 74 %, остеоузуры и лигаментоз — соответственно в 41 %, интраартикулярные кальцинаты — в 25 %, хондромные тела — в 56 %.

Пациентам выполняли рентгенологическое (аппарат Multix Compact, Siеmens, Германия), ультразвуковое (аппарат Envisor, Philips, Нидерланды) и магнитно-резонансное (томограф Signa Excite HD, Германия) исследование коленных суставов. Подсчитывали ИТОА по формуле: ИТОА = (А + В) • C, где А — суставной счет, В — индекс Ричи, С — стадия заболевания. Кроме того, определяли ИПОА по формуле: ИПОА = (С₂ + Е) : D, где С — стадия заболевания, Е — сумма рентгеносонографических признаков болезни, D — длительность клинической манифестации суставного процесса. Используя биохимические анализаторы BS-200 (Китай) и Olympus-AU-640 (Япония), в надосадочном слое СЖ после ее центрифугирования изучали показатели общего белка, С-реактивного белка (СРБ), b2-микроглобулина (b2МГ), глюкозы, мочевой и молочной кислот, а концентрацию нитритов (конечных стойких продуктов метаболизма оксида азота) исследовали спектрофотометрически («СФ-46», Россия) с помощью реактива Грейса при длине волны 540 нм. Межфазную тензиореометрию суставного ликвора проводили с применением компьютерных аппаратов MPT2-Lauda (Германия), ADSA-Toronto (Германия-Канада) и PAT2-Sinterface (Германия). Изучали поверхностные вязкость (u) и упругость (p), модуль вязкоэластичности (Е), время релаксации (T), поверхностное (межфазное) натяжение (Q) при времени существования поверхности, равном 0,01 (Q1), 1 (Q2) и 100 с (Q3), оценивали равновесное (статическое)Q при t-> (Q4), подсчитывали угол наклона и фазовый угол тензиореограмм (ф), а также интегральный адсорбционный коэффициент (w) [4, 17]. С помощью ротационного вискозиметра Low Shear-30 (Швейцария) исследовали объемную вязкость (n) СЖ.

Статистическая обработка полученных результатов исследований проведена с помощью компьютерного вариационного, корреляционного, одно- (ANOVA) и многофакторного (ANOVA/MANOVA) дисперсионного анализа (программы Microsoft Excel и Statistica, StatSoft, США). Оценивали средние значения (M), стандартные отклонения (SD) и ошибки (m), коэффициенты корреляции (r), критерии дисперсии (D), Стьюдента, Уилкоксона — Рао и достоверность статистических показателей (p).

Результаты и их обсуждение

При ГА параметры общего белка в суставном ликворе составляют 54,90 ± 5,56 ± 1,07 г/л, СРБ — 3,20 ± ± 0,61 ± 0,12 мг/л, B2МГ — 3,80 ± 0,71 ± 0,15 мг/л, глюкозы — 2,30 ± 0,90 ± 0,17 ммоль/л, нитритов — 6,50 ± ± 0,86 ± 0,17 мкмоль/л, мочевой кислоты — 35,80 ± 5,99 ± ± 1,15 мкмоль/л, молочной кислоты — 4,60 ± 0,74 ± ± 0,14 ммоль/л. Необходимо отметить, что по результатам ANOVA/MANOVA на интегральное сурфактантное состояние синовии оказывают влияние пол пациентов, узелковая форма заболевания и число болезненных суставов.

Корреляционные связи отдельных адсорбционно-реологических показателей с параметрами в СЖ СРБ, b2МГ и молочной кислот отсутствуют (табл. 1).

С содержанием общего белка в синовии коррелируют E, Q4 и ф, с концентрацией глюкозы — Q2, Q3 с уровнем нитритов — u и t, мочевой кислоты — p. Повышение уровней нитритов и мочевой кислоты в СЖ больных ГА может быть обусловлено высокой активностью индуцированной оксидазотной синтетазы [14]. Нужно отметить, что содержание этих азотистых продуктов коррелирует с концентрациями в суставном ликворе провоспалительных цитокинов и с активностью матриксных металлопротеиназ [11, 13], а также прямо соотносится с параметрами кристаллов мононатриевого урата и пирофосфата кальция в синовии больных ОА [20].

Поверхностно-активные белки и небелковые азотистые продукты в суставном ликворе способны уменьшать Q данной биологической жидкости, а адсорбируясь на границах раздела фаз — изменять межфазную активность, ускорять или замедлять процессы переноса вещества и энергии через биологические мембраны. Низкомолекулярные сурфактанты характеризуются диффузией и адсорбирующим барьером, тогда как высокомолекулярным присуща еще стадия перестройки соединений в поверхностном слое, замедляющая адсорбцию. Особенно сложные процессы имеют место в смесях поверхностно-активных веществ СЖ [4, 17]. Как демонстрирует регрессионный анализ, показатели равновесной межфазной активности СЖ четко зависят от степени активности синовита, обратно связаны с концентрациями в суставном ликворе высокомолекулярных b2МГ и иммуноглобулина-G и прямо соотносятся с уровнем фибронектина [3].

По данным многофакторного дисперсионного анализа [4, 5], реологические свойства СЖ определяет ее липидный состав, а вязкоупругие и релаксационные — белки и небелковые азотистые продукты. Для оценки тяжести костно-деструктивных изменений суставов при ОА изучаются концентрации аггрекана, бигликана, виментина, гиалуроновой кислоты, гликопротеинов, декорина, дерматансульфата, кальгранулинов, коллагена II типа, общих протеогликанов, хондроитинсульфата и других веществ в синовии. У больных ОА параметры общего белка, гликопротеинов и хондроитинсульфатов в СЖ увеличиваются согласно повышению стадии заболевания [1].

Уровни в СЖ таких аминокислот, как оксипролин (компонент коллагена) и тирозин (показатель общего содержания неколлагеновых белков), предлагается использовать в качестве биологических маркеров интенсивности катаболических процессов в суставах [2]. Аргинин у больных ОА через цитрулиновые пептиды определяет интегральное содержание белка в суставном ликворе [10], а также концентрации таких протеинов, как виментин, коллаген-II, фибриноген и фибронектин [21, 22].

Выводы

1. У пациентов, страдающих ГА, интегральное сурфактантное состояние синовии зависит от пола больных, клинически манифестной распространенности артикулярного синдрома, наличия узелков Гебердена и Бушара.

2. На содержание общего белка в суставном ликворе влияет рентгенологическая стадия болезни, на уровень СРБ — параметры индекса Лансбури, глюкозы — кисты Бейкера, нитритов — тендовагиниты, мочевой кислоты — интраартикулярные хондромные тела.

3. Существуют связи показателей сурфактантных веществ с физико-химическими адсорбционно-реологическими значениями поверхностных вязкости и упругости, модуля вязкоэластичности, поверхностного (межфазного) натяжения и релаксации, а прогностическое значение в течении ГА может иметь суммарная концентрация протеинов в СЖ.

4. Исследование параметров сурфактантного состояния СЖ должно найти широкое применение для оценки степени активности синовита при ГА и прогнозирования темпов прогрессирования патологического процесса, а также для контроля за эффективностью проводимых лечебных мероприятий.