Изучение патогенеза и улучшение диагностики остеоартроза (ОА) в настоящее время является одной из актуальных проблем восстановительной ортопедии. Большинство людей старших возрастных групп предъявляют жалобы на суставные боли, а необходимое лечение, как правило, носит отсроченный характер, что связано с отсутствием ургентности в течении заболевания. ОА характеризуется полиэтилогичностью. Среди значимых факторов риска развития ОА следует отметить возраст пациентов, пол, наследственную предрасположенность, аномалии развития костно-мышечной системы, дисгормональные нарушения, метаболический синдром и ряд других [1, 2, 3]. Развитию ОА, в том числе и в молодом возрасте, могут способствовать различные виды травм, сопровождающихся повреждением суставного хряща и капсулярно-связочного аппарата сустава.
В настоящее время существует необходимость использования современных молекулярных маркеров не только для диагностики и прогноза течения заболевания, но и углубленного изучения патогенеза ОА, который нельзя признать окончательно выясненным. В ряде современных работ проведена оценка значимости биохимических маркеров в сыворотке крови и моче для оценки активности и прогрессирования ОА процесса. Показано, что такие клинические признаки как воспаление, боль, рентгенологические критерии значимо коррелируют с С-терминальными перекрестными телопептидами коллагена II типа, С-реактивным белком, с олигомерным матриксным протеином хряща [4, 5]. В настоящее время многие авторы рекомендуют проводить исследование синовиальной жидкости, как внутрисуставной среды, наиболее тесно связанной и отражающей структурные изменения в суставных тканях, и определяют клинические симптомы ОА. Целью проведенного нами исследования являлось выявление связи биохимических показателей синовиальной жидкости с клинической характеристикой остеоартрозного процесса.
Материалы и методы исследования
В синовиальной жидкости 46 больных ОА коленных суставов биуретовым методом определяли количество белка, электрофоретическим разделением с использованием прибора для горизонтального электрофореза Paragon (фирмы «Becman») – состав белковых фракций. Электрофорез проводили в 1 % агарозном геле при 20 мА 40 мин. Концентрацию уроновых кислот (УК) определяли по Bitter & Muir; сиаловых кислот (СК) по Warren. Количество сульфатной серы оценивали турбдиметрическим методом [6]. Клинико-рентгенологическая характеристика больных ОА приведена в табл. 1.
Таблица 1
Клинико-рентгенологическая характеристика больных ОА коленных суставов
Признаки |
Абс. |
% |
Пол Ж |
33 |
28,3 |
М |
13 |
71,7 |
Возраст < 31 |
1 |
2,2 |
31–40 |
6 |
13,0 |
41–50 |
9 |
19,6 |
51–60 |
19 |
41,3 |
60–70 |
10 |
21,7 |
> 70 |
1 |
2,2 |
Моноартроз |
44 |
95,7 |
Олигоартроз |
2 |
4,3 |
Компенсированная форма (тип А) – стадия I |
18 |
39,2 |
Субкомпенсированная форма (тип В) – стадия II |
14 |
30,4 |
Декомпенсированная форма (тип С) – стадия III |
14 |
30,4 |
Идиопатический ОА |
16 |
34,8 |
Посттравматический ОА |
23 |
50,0 |
Дисплазия, ОА + |
7 |
15,2 |
– |
39 |
84,8 |
Киста Бейкера + |
22 |
47,8 |
– |
24 |
52,2 |
Синовит + |
19 |
41,3 |
– |
27 |
58,7 |
Примечание. Артроцентез и оперативные вмешательства выполнены д.м.н. О.К. Чегуроввым.
Из данных табл. 1 видно, что основной контингент больных составили лица женского пола (72 %) в возрасте старше 50 лет. По этиологии преобладал посттравматический гонартроз. В половине случаев гонартроз сопровождался кистой Бейкера. Распределение по стадиям артроза приблизительно было равномерным. Стадию артрозного процесса устанавливали по классификации, разработанной в лаборатории патологии суставов Центра [7]. Забор синовиальной жидкости производился до проведения оперативного вмешательства в условиях операционной.
Компенсированная форма (18 пациентов) гонартроза (тип А) характеризовалась непостоянным болевым синдромом, без лекарственной зависимости. Нестабильность сустава отсутствовала, функция – в полном объеме. Рентгенологически структурные изменения соответствовали первой стадии по Н.С. Косинской. Субкомпенсированная форма (14 пациентов) гонартроза (тип В) сопровождалась незначительной нестабильностью коленного сустава без нарушения биомеханической оси конечности и непостоянным болевым синдромом с относительной лекарственной зависимостью. Амплитуда движений в суставе – в пределах функциональных требований. Больные использовали трость при длительной ходьбе. Рентгенологически структурные изменения соответствовали второй стадии. При декомпенсированной (14 пациентов) форме гонартроза (тип С) больные жаловались на постоянные боли в покое и при нагрузке. Была необходимость постоянной ортопедической разгрузки (костыли). Боли носили постоянный характер, что требовало применения анальгетических средств. Клинически определялось нарушение биомеханической оси конечности с резким ограничением амплитуды движений. Рентгенологически структурные изменения соответствовали третьей стадии заболевания.
Для проведения факторного анализа использовали программу Factor Analysis for Exel, разработанную в ИВЦ ФГУН РНЦ «ВТО» им. акад. Илизарова Росздрава И.П. Гайдышевым. Матрица исходных данных включала клинические параметры: пол, возраст, этиология, наличие дисплазии, моно- либо олигоартроз, киста Бейкера, синовит, стадию заболевания, и биохимические показатели синовиальной жидкости: концентрацию сульфатной серы, уроновых и сиаловых кислот, общего белка и белковых фракций. Использованное нами программное обеспечение дает возможность исследования корреляции признаков, измеренных в различных шкалах. Для исследования корреляции и построения корреляционной матрицы разнородных признаков программное обеспечение выбирает следующие правила вычисления коэффициентов корреляции: при вычислении корреляции двух количественных параметров – коэффициент Пирсона; при вычислении корреляции порядковых/количественных и порядковых параметров – коэффициент ранговой корреляции Кендалла; при вычислении корреляции двух дихотомических признаков – коэффициент сопряженности Бравайса; при вычислении корреляции количественных/порядковых и дихотомических признаков – точечно-бисериальная корреляция. Для идентификации программой шкалы измерения признаков на этапе выбора исходных данных был введен интервал признаков.
Для установления внутренней взаимосвязи между биохимическими показателями синовиальной жидкости и клинической характеристикой остеоартрозного процесса нами был проведен факторный анализ. Учитывали факторы, максимально действующие на переменную, для которых факторные нагрузки превышали по модулю 0,292 (при n = 46), т.е. действие являлось сильным.
Результаты исследования и их обсуждение
Выделено 9 факторов, определяющих исследуемые признаки на 84 %. Результаты факторного анализа взаимосвязи биохимических показателей синовиальной жидкости с клинической характеристикой ОА процесса представлены в табл. 2.
При ранжировании биохимических показателей по частоте связей с клиническими характеристиками наиболее значимыми явились показатели белковых фракций, сульфатов и сиаловых кислот. Из клинических характеристик (табл. 2) наиболее связанными с биохимическими показателями оказались возраст, пол, реактивные изменения в суставе (синовит, киста Бейкера и синовит). Возраст наиболее часто коррелирует с другими клиническими и биохимическими показателями, выделенными по факторному анализу, вследствие того, что возрастные нарушения метаболизма суставных тканей в большей степени определяют развитие дегенеративно-дистрофических процессов в суставах. Действительно, давно известно, что остеоартроз как дегенеративное заболевание суставов связан с естественными процессами старения организма человека. Однако, в последние годы это мнение подвергнуто пересмотру. Проведенный нами факторный анализ показал наличие связи не между возрастом и наличием болезни, а между возрастом и составом синовиальной жидкости больных, хотя в проведенных нами ранее исследованиях у взрослых здоровых людей достоверных различий в биохимических показателях синовиальной жидкости мы не обнаружили [8].
Высокие коррелятивные связи с биохимическими показателями имеет пол пациентов. Учитывая то, что основной контингент больных составили лица женского пола старше 50 лет, можно предположить, что это связано с биологическими проблемами старения женского организма (период менопаузы, наличие остеопороза). Согласно результатам проведенного анализа выраженность клинических и биохимических изменений находится в тесной взаимосвязи со стадиями артрозного процесса, возрастом и реактивными изменениями суставных тканей. По показателям гликозаминогликанов, в основном определяющих вязкость синовиальной жидкости и характеризующихся концентрацией уроновых кислот, наиболее тесная связь прослеживается для таких клинических признаков, как возраст, пол и этиология заболевания.
Таблица 2
Факторные нагрузки биохимических показателей синовиальной жидкости и клинической характеристики ОА процесса
Признак |
Фактор |
||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
|
Возраст |
0,58 |
+ 0,60 |
|||||||
Пол |
+ 0,34 |
– 0,69 |
|||||||
Этиология |
– 0,35 |
+ 0,77 |
|||||||
Наличие дисплазии |
– 0,58 |
– 0,51 |
|||||||
Стадия заболевания |
+ 0,78 |
+ 0,37 |
|||||||
моно- олигоартроз |
– 0,54 |
+ 0,29 |
– 0,69 |
||||||
Наличие кисты Бейкера |
– 0,63 |
+ 0,34 |
– 0,38 |
||||||
Синовит |
+ 0,58 |
+ 0,38 |
– 0,43 |
||||||
Концентрация сульфатов |
+ 0,34 |
– 0,52 |
– 0,54 |
||||||
Концентрация уроновых кислот |
– 0,51 |
– 0,29 |
– 0,53 |
||||||
Концентрация сиаловых кислот |
– 0,64 |
– 0,45 |
|||||||
Концентрация общего белка |
+ 0,44 |
+ 0,48 |
– 0,34 |
– 0,42 |
|||||
% содержание альбумина |
+ 0,29 |
– 0,83 |
– 0,41 |
||||||
% содержание α1 |
+ 0,63 |
||||||||
% содержание α2 |
– 0,40 |
+ 0,36 |
+ 0,35 |
– 0,36 |
– 0,37 |
||||
% содержание β |
– 0,41 |
+ 0,55 |
– 0,33 |
+ 0,31 |
|||||
% содержание γ |
+ 0,89 |
||||||||
Выделенные дисперсии (в %) |
17,9 |
18,0 |
11,8 |
9,7 |
9,5 |
9,3 |
9,3 |
7,7 |
6,8 |
Примечание. Факторные нагрузки признаков, значения которых не превышают по модулю 0,29, не показаны.
Реактивные изменения в виде синовита и кисты Бейкера наиболее часто коррелируют с составом белковых фракций: с α1- и α2 – глобулинами, как ингибиторами протеолитической активности (α1-антитрипсин и α2-макроглобуллин), с соотношением альбуминов-глобулинов и концентрацией гамма-глобулинов, отражающих поступление белков острой фазы в синовию. Это, очевидно, является компенсаторно-приспособительной реакцией, связанной с активностью воспалительного процесса.
Мультифакторность развития остеоартроза в настоящее время широко освещена в отечественной и зарубежной литературе [9, 10]. Рассмотрена роль воспалительной реакции, развития возрастных дегенеративно-дистрофических процессов, диспластических изменений в суставах. Однако связь изменений в составе синовии с влиянием с различных этологических моментов развития суставной патологии исследована, очевидно, недостаточно. Результаты исследований синовиальной жидкости необходимо учитывать при проведении лечения пациентов с суставной патологией. Медикаментозная терапия остеоартроза [11] включает в себя две большие группы препаратов – нестероидные противовоспалительные препараты, которые уменьшают боли и снижают проявления реактивного синовита, и хондропротекторы – лекарственные средства, улучшающие метаболизм хряща, предупреждающие его деструкцию. При проведении биохимического анализа синовиальной жидкости следует обращать внимание на показатели деструкции соединительной ткани и показатели воспаления. Если в результатах исследования значительно снижены показатели уроновых кислот, очевидно клиницисту следует обратить внимание на назначение хондропротекторов, а также, возможно, препаратов-заменителей синовиальной жидкости на основе гиалуроновой кислоты. При повышенных показателях общего белка, сиаловых кислот и перераспределении белковых фракций следует сделать назначение нестероидных противовоспалительных средств.
Таким образом, выявленные в результате факторного анализа связи между биохимическими показателями синовиальной жидкости больных остеоартрозами и их клинической характеристикой позволяют комплексно и дифференцированно оценить метаболические нарушения и определить рациональную тактику лечения.