Известно, что при развитии нестабильности эндопротеза (НЭ) одним из самых ранних признаков является болевой симптом в области сустава, усиливающийся при нагрузке, ротационных движениях, изменении характера походки, появление хромоты [1, 4, 6]. После первичного эндопротезирования, по данным Drees и соавт., благоприятные результаты отмечаются в 85 % случаев при горизонте анализа в 3 года, однако, по мере изучения отдаленных результатов количество положительных исходов существенно снижается, и это снижение закономерно связано с длительностью срока наблюдения за прооперированными больными [7].
Целью данной работы является исследование синовиальной жидкости (СЖ) больных дегенеративно-дистрофическими изменениями суставов, которые были прооперированы по поводу первичного эндопротезирования коленного сустава.
Материалы и методы исследования
Материал исследования составили образцы СЖ от 217 пациентов из числа обследованных, которые были прооперированы по поводу первичного эндопротезирования коленного сустава. Из них 208 пациентов со стабильным эндопротезом: (мужчин – 96 и женщин – 112, средний возраст – 71,4 ± 2,8) и 9 пациентов с нестабильностью эндопротеза (мужчин – 2 и женщин – 7, средний возраст – от 67,4 ± 3,1 года). Забор и исследование СЖ проводился непосредственно перед оперативным вмешательством на коленном суставе. Контролем служили образцы СЖ внезапно погибших людей (30) обоего пола (22 мужчины и 8 женщин), средний возраст – 68,4 ± 1,92 года, не имевших зарегистрированной экспертом суставной патологии. СЖ была получена спустя 11/2–2 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».
Общее количество белка (ОБ) 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 окислительной модификации белков (ОМБ) СЖ определяли в белковом осадке по реакции 2,4-динитрофенилгидразином. Продукты реакции регистрировали при длинах волн 270 нм, первичные продукты – альдегиды (ОМБ270), 363 нм и 370 нм, вторичные продукты – кетоны (ОМБ363+370). Степень ОМБ выражали в единицах оптической плотности (ед. опт. пл.) на 1 мг белка [2]. Оценку процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) осуществляли путем измерения в СЖ содержания первичных (диеновые коньюгаты – ДК) и вторичных (малоновый диальдегид – МДА) продуктов ПОЛ. Содержание диеновых конъюгатов (ДК) определяли спектрофотометрически по разности оптической плотности между опытной и контрольной пробами при длине волны 232 нм [5]. Определение малонового диальдегида (МДА) проводили по реакции с тиобарбитуровой кислотой [5]. Концентрацию продуктов перекисного окисления рассчитывали на мг общих липидов (ОЛ) СЖ, которые, в свою очередь, определяли с помощью наборов фирмы «Lachema» (Чехия). Концентрации холестерина (ХЛ) и триглицеридов (ТГ) определяли с помощью наборов фирмы «Vital Diagnostic». О состоянии антиоксидантной защиты судили по активности в СЖ 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 [3].
Результаты исследования и их обсуждение
Сравнительный анализ биохимических показателей произведен в группах со стабильным эндопротезом и в группе с нестабильностью его компонентов. Данные представлены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, биохимические показатели СЖ больных с НЭ статистически значимо отличаются как от значений нормы, так и от показателей в группе больных со стабильным эндопротезом. Концентрация ОЛ в группе больных с НЭ повышена относительно нормальных значений в 2 раза; статистически не значимы различия относительно группы стабильного эндопротеза. Анализ изменений спектра липидов показал повышение концентрации ХЛ (в 4 раза относительно нормы и более чем в 2 раза относительно группы стабильного эндопротеза). Концентрация ТГ снижена в 3,5 раза относительно нормы, но, тем не менее, она значимо выше, чем у пациентов со стабильным эндопротезом. При НЭ уровень содержания продуктов пероксидации липидов резко понижается по сравнению с группой стабильного эндопротеза (в 4,5 раза для ДК и в 6,5 раза для МДА). В сравнении с нормальными значениями наблюдалось повышение концентрации первичных продуктов ДК и достоверное понижение вторичных продуктов МДА. Расчетный коэффициент [ДК+МДА] также имел отличия между группами больных. Если в группе пациентов со стабильным эндопротезом накопление суммарных продуктов пероксидации липидов значительно (почти в 18 раз) превышало нормальные значения, то в группе пациентов, у которых в дальнейшем развивалась нестабильность, этот показатель не имел статистически значимых изменений от нормы. В группе с НЭ соотношение [ДК/МДА] статистически значимо возрастало относительно нормы. Анализ активности антиоксидантного фермента каталазы в группе со стабильным эндопротезом не показал статистически значимых отличий от нормы, а в группе с нестабильностью активность каталазы была повышена почти в 2 раза.
При прогнозировании НЭ необходимо также обратить внимание на показатели ОМБ и белкового спектра (табл. 2).
Показательно изменялась концентрация ОБ, которая последовательно возрастала относительно нормы в группах стабильного и НЭ (от нормы – на 40 %, от группы сравнения – на 22 %). Концентрация первичных продуктов ОМБ – альдегидов повышалась относительно нормальных значений (в 1,5 раза) и статистически значимо снижалась относительно группы сравнения (в 2 раза). Концентрация вторичных продуктов ОМБ – кетонов – была статистически значимо снижена (в 4 раза – от нормы). Расчетный коэффициент [альдегиды + кетоны] был в 2 раза снижен по сравнению с нормой и в 3 раза от группы сравнения. Соотношение [альдегиды/кетоны] статистически значимо возрастало относительно нормальных значений в обеих группах исследования (почти в 10 раз в группе со стабильным, и в 3 раза – в группе с НЭ); при этом в группе с НЭ это отношение было статистически значимо ниже, чем в группе сравнения.
Изменение состава белковых фракций было определено в понижении доли фракции α1- глобулинов и повышении процентного содержания β-глобулиновой фракции в обеих группах сравнения. Концентрация фракции α2-глобулинов была повышена относительно группы сравнения и не имела статистически значимых отличий от нормы. Фракция γ-глобулинов СЖ пациентов с нестабильностью не имела достоверных отличий в сравнении с нормой и группой стабильного эндопротеза.
Таблица 1
Биохимические показатели нестабильности эндопротеза по результатам определения липидного спектра и системы ПОЛ-АОС (медианы значений и интерквартильные размахи)
|
Показатель, ед. изм. |
Норма (n = 30) |
Стабильный эндопротез (n = 208) |
Нестабильный эндопротез (n = 9) |
|
Общие липиды (ОЛ), г/л |
0,69 (0,60; 0,83) |
1,23 (0,77; 1,83) |
1,42 (1,30; 3,20) |
|
Холестерин (ХЛ), ммоль/л |
0,42 (0,29; 0,49) |
0,68 (0,42; 111) |
1,630,05 (1,30; 1,79) |
|
Триглицериды (ТГ), ммоль/л |
0,72 (0,38; 1,18) |
0,13 (0,02; 0,30) |
0,200,001 (0,11; 0,26) |
|
Диеновые конъюгаты (ДК), нмоль/ г ол |
5,91 (3,94; 13,03) |
35,29 (28,79; 49,76) |
7,570,001 (5,47; 10,62) |
|
Малоновый диальдегид (МДА), нмоль/ г ол |
5,91 (3,94; 13,03) |
8,77 (3,80; 13,24) |
1,340,01 (1,27; 2,51) |
|
Каталаза мкатал/ г ОБ |
5,00 (2,54; 12,08) |
3,50 (2,26; 13,07) |
9,040,05 (5,58; 12,04) |
|
ДК + МДА |
11,52 (5,20; 44,43) |
309,49 (109,40; 658,82) |
10,140,001 (6,94; 26,65) |
|
ДК/МДА |
3,02 (2,98; 3,82) |
4,32 (3,12; 8,15) |
5,91 (3,96; 10,71) |
Примечание. Верхний индекс – уровень значимости (р) сравнение между группами; подчеркнуты результаты, отличающиеся от группы нормы.
Таблица 2
Биохимические показатели нестабильности эндопротеза по результатам определения ОМБ и белкового спектра (медианы значений и интерквартильные размахи)
|
Показатель, ед.изм. |
Норма (n = 30) |
Стабильный эндопротез (n = 208) |
Нестабильный эндопротез (n = 9) |
|
Общий белок (ОБ), г/ л |
20,40 (12,30; 25,70) |
22,90 (19,20; 38,80) |
28,000,05 (22,90; 30,70) |
|
ОМБ альдегиды ед. опт. пл./ г ОБ |
0,05 (0,04; 0,07) |
0,18 (0,10; 0,37) |
0,090,05 (0,06; 0,15) |
|
ОМБ кетоны ед. опт. пл./ г ОБ |
0,08 (0,04; 0,12) |
0,03 (0,01; 0,06) |
0,02 (0,01; 0,05) |
|
альдегиды + кетоны (10-3) |
5,00 (1,00; 8,00) |
5,41 (1,00; 6,01) |
1,840,05 (0,61; 2,76) |
|
альдегиды/кетоны |
0,82 (0,49; 1,58) |
9,090,05 (1,33; 20,63) |
2,42 (1,54; 7,48) |
|
Белковые фракции: альбумины, % |
69,30 (66,90; 70,30) |
70,40 (67,87; 71,95) |
68,60 (65,72; 72,22) |
|
α1-глобулины |
3,70 (3,20; 5,80) |
3,00 (2,55; 3,40) |
2,75 (2,40; 2,80) |
|
α2-глобулины |
6,00 (5,30; 6,40) |
4,00 (3,30; 4,55) |
5,500,05 (4,85; 5,85) |
|
β-глобулины |
8,60 (7,50; 9,10) |
10,25 (9,65; 11,60) |
9,95 (9,37; 12,10) |
|
γ-глобулины |
11,50 (8,90; 15,30) |
10,90 (10,47; 13,80) |
12,50 (11,27; 14,92) |
Примечание. Верхний индекс – уровень значимости (р) сравнение между группами; Подчеркнуты результаты, отличающиеся от группы нормы.
Оценивая прогностическую ценность проведенных исследований, мы, в первую очередь, выделили те биохимические тесты СЖ, изменения которых в группах сравнения были разнонаправленны. Такими тестами являются только показатели ПОЛ. Среди показателей ОБ, белковых фракций и продуктов ОМБ таких тестов мы не выделили. В определении продуктов липопероксидации таким показателем является МДА, концентрация которого при эндопротезировании была ниже у пациентов с развившейся нестабильностью. Учитывая, что в группе пациентов со стабильным эндопротезом его концентрация была более чем в 4 раза выше нормы, мы оцениваем его информативность как высокую. То же самое можно сказать и в отношении суммарного показателя продуктов липопероксидации [ДК + МДА]: у пациентов с НЭ он ниже нормы, а в группе со стабильным – значительно выше. Следует отметить также важную роль в прогнозе нестабильности повышение активности каталазы, которая не показала таких значений в группе сравнения. Следующими по вкладу в прогнозирование нестабильности мы выделили бы те показатели, которые изменялись однонаправленно, но наиболее существенно. Таким показателем является, прежде всего, первичный продукт ПОЛ – ДК, концентрация которого была в 4,5 раза выше в группе пациентов со стабильным эндопротезом, чем с нестабильным. Некоторый прогностический вклад вносят также показатели холестерина и альдегиды, концентрации которых различаются в 2 раза в группах сравнения.
Заключение
Таким образом, возможными критериями прогнозирования нестабильности при эндопротезировании коленного сустава были выделены показатели продуктов перекисного окисления липидов – МДА, суммарный показатель продуктов липопероксидации [ДК+МДА], а также активность антиокислительного фермента каталазы. Снижение показателей продуктов пероксидации ниже нормы, но повышение активности основного фермента АОС каталазы указывает на риск развития данного осложнения.