CC BY
41
I
Орипнальы дозддження
Original Researches
Травма
УДК 616.718:577.346 DOI: 10.22141/1608-1706.4.20.2019.178744
Ткачук П.В.1, Страфун С.С.1, Кумченко О.Б.4, Савосько С.1.2, Гайович 1.В.1,
Макаренко О.М.2, МхтарянЛ.С.3, Дроботько Т.Ф.3
1ДУ «1нститут травматолог!! та ортопедИ НАМН УкраТни», м. КиТв, Укра!на
2Нащональний медичний ун1верситет ¡мен10.О. Богомольця, м. КиТв, УкраТна
3ДУ «ННЦ «1нститут кард1олог1Т 1м. М.Д. Стражеска» НАМН УкраТни», м. КиТв, УкраТна
4Н1жинський державний ун1верситет ¡мен1 Миколи Гоголя, м. Н1жин, УкраТна
Оцшка впливу тромбоцитарноТ плазми на 6ioxiMi4Hi показники KpoBi в экспериментальна моде^ остеоартрозу
колшного суглоба
Резюме. Збагачену тромбоцитами плазму (Platelet-rich plasma, PRP) запропоновано для використання у кл1тинн1й терапм артрозу колнного суглоба. Уцьомудослдженнiми поставили за метувизначити вплив PRP та стан прооксидантно-антиоксидантного балансу i продукт пероксидного окислення кров'1 при дистроф'чнихзмнахколнного суглоба при атроз'1. PRP отримували з свiжоTкров'1 донор'т у концентраци 0,8-1 • 106/мл i вводили у ко^нний суглоб через 1 мсяць псля моделювання артрозу у кролиюв. Через 2,5 м'юяця у сироватц кров'1 кролиюв вим'рювали концентра^ю продукт в'1льнорадикального окислення бiлкiв, ТБК-активних продукт дieнових кон'югат, церулоплазмну i в'1дновленого глутат'юну. О^нювали активн'ють каталази, супероксиддисмутази (СОД), параоксонази-1 i лейкоцитарноТ ела-стази та м'елопероксидази. Локальне введення PRP об'емом 0,5 мл у суглобову порожнину зменшу-вало дистрофiчнi змни хрящовоТ суглобовоТ поверхн'1, що визначено г'ютолопчними досл'1дкеннями. Показано зменшення активност лейкоцитарноТ еластази i м'елопероксидази, концентраци продукт пероксидаци (денових кон'югат, ТБК-активних продукт, продукт вльнорадикального окислення бiлкiв), в'1дновлення активност ензим'т антиоксидантоТ системи (каталази, СОД) i церулоплазмну. Зменшення активност ензим'т лейкоцит перифер'1Йно'Т кров'1 можна вважати одним iз показнию'в зменшення запального процесу при артроз'1, а вдновлення прооксидантно-антиоксидантного балансу — запоб'гання дистроф'чним змнам хрящовоТтканини пд впливом PRP.
Ключовi слова: збагачена тромбоцитами плазма; артроз; колiнний суглоб; продукти пероксидного окислення; прооксидантно-антиоксидантний баланс
Вступ
Артроз колшного суглоба — це дистрофiчне захво-рювання суглоба, що викликане запальною реакщею i призводить до пошкодження та втрати суглобового хряща, болю та обмежено! рухливост [1]. Пд час за-палення у пошкоджений суглоб м!грують лейкоцити i видтяють протешази, так! як еластаза i м!елоперокси-даза нейтрофшв [2]. Збтьшення р!вня протеолггичних ензимiв у синов!альнш рщиш i тканинах суглоба руй-нуе колаген та протеоглшани суглобового хряща [3],
що е причиною прогресуючого руйнування суглоб!в [4]. Хрящов! поверхш колшного суглоба позбавлеш судин, а трофша вщбуваеться через судини синов!аль-но! капсули, тому суглоб мае обмежений потенщал до вщновлення, а пошкодження судин капсули ще бтьше попршуе стан пошкодженого суглоба [5].
Для лшування дистроф!чних захворювань суглоба запропоновано використання автолопчно! плазми з шдвищеним вмютом тромбоципв (PRP). PRP одержують як продукт плазмаферезу кров!, концен-
© «Травма» / «Травма» / «Trauma» («Travma»), 2019
© Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2019
Для кореспонденци: Страфун Серпй Семенович, доктор медичних наук, професор, ДУ «1нститут травматологи та ортопеди НАМН УкраТни», вул. Бульварно-Кудрявська, 27, м. КиТ'в, 01601, УкраТна; e-mail: redact@i.ua, контактний тел. +38(068)1002855.
For correspondence: Serhii Strafun, MD, PhD, Professor, State Institution "Institute of Traumatology and Orthopaedics of the NAMS of Ukraine'; Bulvarno-Kudriavska st., 27, Kyiv, 01601, Ukraine; e-mail: redact@i.ua, phone +38 (068) 1002855.
трашя тромбоцитiв у якiй кратно перевищуе вихiднi значення у KpoBi (6 • 103—7 • 108/мл) [6, 7]. Страте-гiю застосування PRP пояснюють трофiчною дiею факторiв росту (PDGF, VEGF, FGF та шш^, що видшяються тромбоцитами i мають регенеративнi властивост [8]. У деяких статтях показано, що ви-вiльнення факторiв росту тромбоцитами вщбуваеть-ся протягом 1 години [9], а кшьшсть пошкоджених тромбоцитiв при одержаннi PRP не перевищуе 20 % [10]. Локальш висок концентрацп факторiв росту можуть бути корисними для шдтримки нормального функцюнування тканин суглоба, але, незважаю-чи на це, юнуе полемiка щодо цитотрофiчно! дп та безпеки PRP [11, 12].
У цьому дослщженш ми висунули гшотезу, що PRP сприяе шдтримщ суглобового хряща при артроз^ тим самим зменшуючи iнтенсивнiсть запалення i пошко-дження суглоба, що можна оцшити за бiохiмiчними показниками кровi.
Мета роботи: оцiнка впливу тромбоцитарно! плаз-ми на бiохiмiчнi показники кровi в експериментальнiй моделi остеоартрозу колшного суглоба.
Матерiали та методи
Дослщження проведене на кроликах вагою 3— 4 кг, якi були роздтеш на 3 групи: контрольну (n = 4), групу артрозу (n = 5) i групу артрозу + PRP (n = 4). Тварин утримували в стандартних умовах вiварiю На-цiонального медичного ушверситету iменi О.О. Бо-гомольця при вшьному доступi до води та на однаковому харчовому рацiонi згiдно з нормами утримання лабораторних тварин. Вс маншуляцп проводили зпдно з правилами роботи з експери-ментальними тваринами та бвропейсько! конвенцп про захист тварин, якi використовуються в експе-риментальних дослiдженнях. Модель остеоартрозу полягала у механiчному пошкодженш суглобово! поверхнi великогомшково! кiстки. Тварин наркоти-зували тiопенталом натрiю в дозi 60—80 мг/кг (вну-тршньоочеревинно). Тварин у станi наркотичного сну фшсували у положеннi на спиш. Дiлянку шкь ри навколо колшного суглоба голили та зрошували бетадином (Egis, Угорщина). Скальпелем здшсню-вали доступ до колiнного суглоба через медiальну поверхню кiнцiвки. Перетинали велику гомшкову зв'язку, шляхом циркулярних оберпв модифшо-ваною шпицею Iлiзарова з мехашчним обмежува-чем наносили пошкодження у центральнiй дiлянцi суглобово! поверхш низькообертовим приводом (1000 ± 5 об/хв). Стандартизована площа уражен-ня — 2,0 х 2,1 мм. Суглобову сумку зашивали шов-ним матерiалом 3/0 (Prolene, Ethicon Inc., США). Здшснювали термiчну коагуляцiю судин суглобово! сумки шсля зашивання сумки, що дозволило додат-ково здшснити iшемiчне пошкодження тканин суглоба. Площа термiчного ураження — 9,5—10,0 мм2. Епiфiзарну поверхню стегново! шстки залишали iнтактною. Шкiру на рiвнi доступу також зашивали матерiалом 3/0 i зрошували бетадином.
Через 1 мюяць тваринам у суглобову порожни-ну одноразово вводили PRP об'емом 0,5 мл. За-6ip донорсько! кровi проведено у ДУ «1ТО НАМН Украши» згiдно з лiцензiею Мiнiстерства охорони здоров'я Укра!ни. Для отримання PRP венозну кров здорових тварин збирали в стерильш пластиковi пробiрки об'емом 10 мл, що мютили антикоагулянт (3,8% цитрат натрш), та центрифугували при 400 g 15 хв (t = 4 °С), як це описано у стандартному прото-колi [13]. Для введення здшснювали забiр шару PRP над еритроцитарною масою. Концентрацiя тромбо-цитiв — 0,8—1 • 106/мл. Використання донорсько! кровi для отримання PRP не суперечить методиш, а дш гетерологiчноï кровi у кролишв показано в публь кацiях [14, 15].
Через 2,5 мюяця шсля початку моделювання артрозу (1,5 мюяця пiсля введення PRP) тварин виво-дили з експерименту шляхом швидко! декапiтацiï. Артроз суглобово! поверхш великогомшково! кiстки пiдтверджували гiстологiчним методом. Анатомiч-нi утворення суглоба фшсували протягом 3 днiв у 10% розчиш нейтрального формалiну. Пiсля фшса-цп' видiляли епiфiз великогомiлковоï шстки. Зразки промивали i проводили декальцинацш у розчинi OsteoFast 2 (BioGnost Ltd., Хорватiя) впродовж 4—5 тижшв (3 змiни декальцинуючого розчину). Шсля завершення декальцифiкацiï проби промивали у проточнш водi. 1з зразшв отримували крiозрiзи товщиною 20—25 мкм. Зрiзи забарвлювали толу!-диновим сишм за Шморлем. Гiстологiчнi зрiзи по-мiщали пiд покривне скельце у синтетичний бальзам. Препарати суглобово! поверхш дослщжували на мшроскош Olympus BX 51. Вимiрювали товщину суглобового хряща морфометрично, з використан-ням програмного забезпечення Carl Zeiss (AxioVision SE64 Rel.4.9.1).
Арилестеразну активнiсть параоксонази-1 (ЕС 3.1.1.2) визначали спектрофотометрично за швидыс-тю перетворення фенiлацетату на фенол при 270 нм [16]. Пероксидазну актившсть мiелопероксидази (ЕС 1.11.1.7) в плазмi кровi оцiнювали за окислен-ням хромогенного субстрату 3,3'-диметоксибензидин (Acrosorganics, Бельгiя) (3,8 мМ). Для виключення можливого впливу на результат шших пероксидаз в плазму додавали шпбггор МПО — гiдразид 4-амшо-бензойно! кислоти (Acrosorganics, Бельгiя) (50 мкМ). Реакцiю запускали додаванням Н2О2 в концентрацп' 100 мкМ i в кшетичному режимi протягом 68 хв. Рее-стрували швидкiсть зниження оптично! щiльностi при 460 нм (Д460/хв) на СФ-46 при 23 °С [17]. Активнiсть лейкоцитарно! еластази (ЕС 3.4.21.37) визначали за швидыстю гiдролiзу N-тетрабутоксикарбоншаланш-р-нiтрофенiлового ефiру (BOC-Ala-ONp) (Sigma) спектрофотометрично при 347 нм [18]. Супероксид-дисмутазну активнiсть (EC 1.15.1.1) визначали за зни-женням штенсивносп автоокислення адреналiну в адренохром [19]. Швидысть спонтанного окислення адреналшу визначали спектрофлуорометрично (510 нм emission, 410 нм excitation), додаючи до шкубацш-
ного середовища (0,1 мМ ЕДТА, 0,05 MNa2CO3) 1-мМ розчин адреналшу (Sigma) в 0,1 NHCl. Актившсть каталази (EC 1.11.1.6) в пробах визначали спектрофотометричним методом за здатшстю Н2О2 утворювати стiйкий забарвлений комплекс з солями молiбдену [20].
Вмют продуктiв, що реагують з тюбарбпуровою кислотою, визначали спектрофотометричним методом [21].
Вмiст церулоплазмшу визначали спектрофотометричним методом за окисленням р-феншевддамшу за участi церулоплазмшу [22]. Вмют вiдновленого глутатiону визначали спектрофотометричним методом в реакцй' з 5,5'-дитюбю-(2-нпробензойною) кислотою [23].
Статистичну оцшку проводили за непараметричним критерiем Краскела — Уоллiса (ANOVA followedby Kruskal-Wallis). Вибiрки даних аналiзували з викорис-танням програмного забезпечення Origin Labversion 8.0. Рiзницю вважали статистично вiрогiдною при P < 0,05.
Уш манiпуляцiï з тваринами проведено зпдно з правилами бвропейсько! конвенцй' про захист хребетних тварин, що використовуються для дослiдних та шших наукових цшей (Страсбург, 1986), рекомендацш «Бю-етична експертиза докшшчних та iнших наукових до-слщжень, що виконуються на тваринах» (Кш'в, 2006), а також погоджено з комитетом бiоетики ДУ «1ТО НАМН Украши».
Результати та обговорення
Через 2,5 мюяця шсля початку моделювання артрозу встановлено структурш змши суглобового хряща великогомшково!' ыстки. Навколо зони дефекту ви-явлено набряк хряща, зменшення товщини i редук-цш хондроципв. Мiсце механiчного пошкодження
(1,8—2,2 мм) збшьшилось за площею, але чггко! межi мiж порушеним i незмшеним хрящем провести не вдалось. Спшьною ознакою дистрофiчних змiн хря-щово! поверхнi були загибель i редукшя iзогенних груп хондроцитiв, набряк за рахунок збшьшення по-рожнiх лакун хондроцитав (рис. 1). Встановлено вь рогiдне зменшення товщини суглобового хряща за межами дшянки первинного пошкодження. Так, усереднене значення товщини суглобового хряща за даними морфометри становило: контрольна група — 1487,9 (1305,5-1666,9) мкм; група артрозу — 1034,8 (412,8-1565,4) мкм; група артрозу + PRP — 1265,15 (878,5-1514,2) мкм.
За умов застосування PRP спостерпалось зменшення пошкодження суглобово! поверхш (P < 0,05).
У тварин з експериментальним артрозом виявле-но змши дослшжуваних бiохiмiчних показниыв кровi (табл. 1). Встановлено статистично значуще збшьшення вмюту продуктiв окиснення лшщв i проте'!нiв — да-енових кон'югат (у 1,7 раза), ТБК-активних продуклв (у 2,1 раза) i продуктiв окисно! модифiкацi! проте!шв (у 1,4 раза) (P < 0,05). Показники ензиматичних i неен-зиматичних складових антиоксидантно! системи кровi були вiрогiдно зниженi порiвняно з контролем: актившсть каталази — в 1,4 раза, супероксиддисмутази — в 1,3 раза i параоксонази-1 — в 1,8 раза, рiвень вшнов-леного глутатiону — в 1,7 раза (P < 0,05). Показники активност лiзосомальних ензимiв нейтрофшв пери-ферiйно!' кровi — еластази i мiелопероксидази — були вiрогiдно збiльшенi порiвняно з контролем — вщпо-вiдно у 2,1 i 2,7 раза (P < 0,05). Рiвень церулоплазмь ну зростав порiвняно з контрольними значеннями на 44,3 % (Р < 0,05).
Застосування PRP через 1 мюяць шсля початку моделювання артрозу призводило до вiрогiдного (щодо групи тварин з експериментальним артро-
Таблиця 1. BioxÎMÎ4HÎ показники KpoBi у кролиюв з експериментальним артрозом та при введеннi
тромбоцитарно)' плазми
Показник Контроль Артроз Артроз + PRP
Активнють лейкоцитарно! еластази, нмоль/мл • хв 0,28 ± 0,02 0,60 ± 0,04* 0,41 ± 0,03*, **
Активнють мieлопероксидази, ДЕ460/хв 0,0021 ± 0,0003 0,0057 ± 0,0004* 0,0038 ± 0,0006**
Церулоплазмш, мг/л 532,71 ± 14,50 769,04 ± 24,68* 645,31 ± 47,47
Дieновi кон'югати, ум.од./мл 17,85 ± 0,55 30,29 ± 1,44* 22,25 ± 1,25*, **
ТБК-активы продукти, ум.од./мл 33,23 ± 2,02 69,04 ± 1,98* 54,20 ± 2,42*, **
Продукти втьнорадикапьного окислен-ня бтюв, ум.од./мл 105,40 ± 2,55 150,37 ± 3,89* 135,35 ± 4,61*, **
Активнють каталази, мкат/мл/год 152,11 ± 13,92 106,10 ± 5,30* 126,20 ± 4,30
Активнють супероксиддисмутази, од./мл/хв 12177,75 ± 1177,65 8961,71 ± 479,98* 11958,25 ± 981,58
Активнють параоксонази-1, ки/л 4,27 ± 0,38 2,41 ± 0,22* 3,01 ± 0,33*
Вщновлений глутатюн, ммоль/л 7,79 ± 0,80 4,66 ± 0,24* 6,89 ± 0,56**
Примтки: * — P < 0,05 щодо контролю; ** — P < 0,05 щодо артрозу.
зом) зменшення активност еластази i м!елопер-оксидази, вм!сту продуклв окисно! модифжаци лшшв та проте!шв i зростання р!вня ввдновленого глутатюну на термш спостереження 2,5 мшяця. При цьому показники прозапально! активност лейко-цит!в кров! (актившсть еластази i м!елопероксида-зи), активност параоксонази-1 i вмшту продуклв
окисно! модифжаци лшшв та проте!шв не досягали контрольних значень, але були в!рогщно кращими, шж у груш тварин, яким не вводили PRP. У жод-ному з експериментальних випадюв, у яких було застосовано PRP, не виявлено попршення досль джуваних показниюв кров!, як! можуть вказувати на запалення та пошкодження тканин в оргашзм!,
Рисунок 1. Пошкоджений суглобовийхрящ при артроз'г. А — длянка деструкцпхряща; Б — дистрофiчнi змни поверхневих mapiB хряща; В, Г — вщносно збережена латеральна суглобова по-верхня (дв '1 рiзнi зони). Толу/диновий синй, А, В: х 100; Б, Г: х 400
що е свщченням бiологiчноï безпечностi PRP при введенш у колiнний суглоб.
Таким чином, у дослщженш вщтворено модель артрозу колiнного суглоба. Поставлено завдання досягти максимально!' вщповщност патогенетичних структур-но-функцiональних аспектiв пошкодження суглоба. Мехашчне пошкодження суглобового хряща великогомшково!' истки у мющ перетину велико! гомшково! зв'язки i термокоагулящя судин капсули суглоба ви-кликали прогресуючi дистрофiчнi змiни суглобового хряща i запальну iнфiльтрацiю лейкоципв (моноцитiв i нейтрофiлiв) у капсулу. Виявлеш гiстологiчнi змiни в капсул та суглобовiй поверхнi вiдповiдали описаним у лiтературi та дозволяють порiвнювати власнi результа-ти з тими, що описують щодо артрозу колшного суглоба [24].
З лкувальною метою для полшшення стану суглобового хряща через 1 мюяць шсля початку моделювання артрозу PRP одноразово вводили у порожнину колшного суглоба, хоча в лiтературi описують як одноразов^ так i курсовi введення PRP або PRP з фiбрином [25, 26]. При використанш гетеролопчно! кровi для отримання PRP у дослщженнях з кроликами також не повщомлялося про виявлеш побiчнi ефекти [14, 15] i навпъ була розроблена люфшзована форма PRP для терапевтичного л^вання [27]. У дослiдженнi вико-ристано саме таку методику отримання PRP з цшьно! венозно! кровi, оскшьки PRP за аналогiчним методом i складом вже використовуеться у травматологи' та ор-топедй' [28].
Результата бiохiмiчних дослiджень засвiдчили про-запальний характер змiн величини дослiджуваних по-казниив кровi у тварин з експериментальним артрозом. Вщомо, що ензими еластаза i мiелопероксидаза мютяться головним чином у нейтрофiлах, найбшьш численнiй групi лейкоцитiв кровi, та вившьняються при !х активацй'. Активнють цих ензимiв е показником розвитку запально! реакцй' при артритi й артрозi [29, 30]. У випадку зв'язування мiелопероксидази з ендо-телiем та il активацй' можливе локальне загострення запалення судин [31]. Наявнють ензимiв нейтрофiлiв в синовiальнiй рщиш вказуе на те, що лейкоцити (ней-трофiли та макрофаги) екставазуються в уражений суглоб, а висока активнють цих ензимiв у кровi дозволяе вести мониторинг динамши розвитку запального про-цесу [32]. Власш данi, поданi у стати, вказують на те, що збшьшення активност еластази i мiелопероксидази в кровi свiдчить про розвиток запального процесу в ор-ганiзмi, а вiрогiдне зниження активностi цих ензимiв при застосуваннi PRP може вказувати на гальмування процесу запалення. Ц данi узгоджуються з гютолопч-ними даними про запобпання деградуючим змшам у суглобовому хрящi при застосуванш PRP.
Активнiсть мiелопероксидази мае обернену залеж-нiсть з церулоплазмiном, що протидiе прозапальнiй активностi нейтрофiлiв [33, 34]. Церулоплазмш е про-тешом гостро! фази, та його високий рiвень при артро-зi е вщповщдю антиоксидантно! системи на запалення у колшному суглобi i може вказувати на його можливу
захисну роль при запаленш, що вщзначали у пацiентiв з ревмато!дним артритом [35, 36]. Мiелопероксидаза здатна утворювати мультикомпонентний комплекс з церулоплазмiном та апоВ-100-вмюними лшопроте'].'-нами в кровi i, таким чином, взаемно впливати один на одного. В деяких дослщженнях [37] показано, що активнють антиоксидантних ензимiв — супероксиддисмутази i каталази — при артрозi зменшуеться, що свщчить про пошкодження клгган при дистрофiч-них i запальних змшах у суглобi. S. Kajanachumpol та спiвавт. показали, що лкування артрозу частково нормалiзуе показники ше! системи [38]. Але у наших дослщженнях виявлено зменшення активност супер-оксиддисмутази i каталази, що вказуе на виснаження захисних механiзмiв при прогресуючих дистрофiчних процесах у суглобi. Шсля введення PRP встановлено зменшення вмюту продуклв окисно! модифiкацiï ль пщв i протеïнiв, що свiдчить про менше пошкодження тканин суглоба та вщновлення антиоксидантних ензимiв.
Треба вщзначити, що зростання активностi мь елопероксидази разом зi зниженням активност ензимiв антиоксидантного захисту (каталази i супероксиддисмутази) може сприяти шдтриманню високого рiвня окиснення лiпопротеïнiв. Останш, у свою чергу, здатнi шдсилювати адгезiю клiтин кровi до ендотелш, iндукувати експресiю факторiв росту в гладком'язових клгганах, iнгiбувати експресiю NO-синтази та викликати дисфункцiю ендотелш, що може лежати в основi розвитку атеросклеротичного процесу i запалення [8, 25].
Наша робота — це перше дослщження, що описуе можливють позитивного впливу на ланки запально'1' реакцй' у кровi при експериментальному артрозi пiсля введення PRP. Вимiрювання величин дослiджуваних в робоп бiохiмiчних показникiв може служити корис-ним додатковим дiагностичним маркером в оцшщ ефективностi лiкування артрозу, а також профшактики судинних ускладнень.
Висновки
За даними гютолопчних та бiохiмiчних дослiджень, жодних ознак попршення стану тварин з експериментальним артрозом колшного суглоба шсля введення PRP не виявлено, що свщчить про бюлопчну безпечнють локального введення PRP у порожнину суглоба. Введення в суглобову порожнину PRP запо-бпало прогресуючим змшам хрящово'1' поверхнi ве-ликогомшково!' кiстки. Пiсля введення у суглоб PRP встановлено зменшення активносп лейкоцитарно'1' еластази i мiелопероксидази, вмiсту продуклв окисно!' модифiкацiï лiпiдiв та проте'1'шв i зростання рiвня вщновленого глутатiону у кровi, що вказуе на зменшення штенсивносп запального процесу й активацй' процешв вщновлення.
Конфлжт iHTepeciB. Автори заявляють про вщсут-нiсть конфлiкту iнтересiв та власно1 фiнансовоï зацi-кавленостi при пщготовщ дано!' стагтi.
Список л^ератури
1. Дубровин Т.М., Лебедев А.Ю. Прогнозирование и профилактика развития посттравматического гонартроза при внутрисуставных переломах костей коленного сустава. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2018. 12. 106-110.
2. Chaves H.V., Ribeiro R, de Souza A.M. et al. Experimental model of zymosan-induced arthritis in the rat temporomandibularjoint: role of nitric oxide and neutrophils. J. Biomed. Biotechnol. 2011. 2011. 707985.
3. Troeberg L, Nagase H. Proteases involved in cartilage matrix degradation in osteoarthritis. Biochimica et biophysi-caacta. 2011. 1824 (1). 133-145.
4. Muley M.M., Reid A.R., Botz B, Bolcskei K, Helyes Z, McDougall J.J. Neutrophil elastase induces inflammation and pain in mouse knee joints via activation ofproteinase-activated receptor-2. BJP. 2015. 173 (4). 766-777.
5. Breedveld F.C. Osteoarthritis — the impact of a serious disease. Rheumatology (Oxford). 2004. 43 (Suppl. 1). i4-8.
6. DeLong J.M., Russell R.P., Mazzocca A.D. Platelet-rich plasma: the PAW classification system. Arthroscopy. 2012. 28 (7). 998-1009.
7. Shahid M., Kundra R. Platelet-rich plasma (PRP) for knee disorders. EFORT Open Rev. 2017. 2 (1). 28-34.
8. Sánchez M., Anitua E, Delgado D. et al. Platelet-rich plasma, a source of autologous growth factors and biomimetic scaffold for peripheral nerve regeneration. Expert Opin. Biol. Ther. 2017. 17(2). 197-212.
9. Marx R.E. Platelet-rich plasma (PRP): what is PRP and what is not PRP? Implant. Dent. 2001. 10 (4). 225-228.
10. Чернишенко В., Штайнберг К., Луговська Н. та т. Приготування висококонцентрованог аутологiчноi плазми кровi, збагаченог тромбоцитами, для бшмедичного вико-ристання. Укр. бюхiм. журн. 2019. 91 (2). 19-27.
11. Dhurat R., Sukesh M. Principles and methods of preparation ofplatelet-rich plasma: a review and author's perspective. JCAS. 2014. 7 (4). 189-97.
12. Wasterlain A.S., Braun H.J., Harris A.H., Kim H.J., Dragoo J.L. The systemic effects of platelet-rich plasma injection. Am. J. Sports Med. 2013. 41 (1). 186-193.
13. Anitua E, Andia I., Ardanza B., Nurden P., Nur-den A.T. Autologous platelets as a source ofproteins for healing and tissue regeneration. Thromb. Haemost. 2004. 91 (1). 4-15.
14. Abegao K.G., Bracale B.N., Delfim I.G. et al. Effects of heterologous platelet-rich plasma gel on standardized dermal wound healing in rabbits. Acta Cir. Bras. 2015. 30 (3). 209-215.
15. Barrionuevo D.V., Laposy C.B., Abegao K.G. et al. Comparison of experimentally-induced wounds in rabbits treated with different sources of platelet-rich plasma. Lab. Anim. 2015. 49 (3). 209-214.
16. Manolescu B.N., Berteanu M., Cinteza D. Effect of the nutritional supplement ALA nerv on the serum PON1 activity in postacute stroke patients. Pharmacol. Rep. 2013. 65 (3). 743750.
17. Горудко И.В., Костевич В.А., Соколов А.В. и др. Повышенная активность миелопероксидазы — фактор риска ишемической болезни сердца у больных сахарным диабетом. Биомед. химия. 2012. 58 (4). 475-484.
18. Споаб визначення активностi макрофагальноь еластази: пат. 28914 UA. МПК G 01 N 33/50 / Кубиш-
кш А.В., Пальона Ю.В., Фомочкша I.I. Опубл. 25.12.2007, Бюл. № 21.
19. Королюк М.А., Иванова М.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы. Лаб. дело. 1988. 1. 16-19.
20. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Т. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуро-вой кислоты. Современные методы в биохимии. Под ред. В.Н. Ореховича. М.: Медицина, 1977. 66-68.
21. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохими-ческой лабораторной диагностике: В 2 т. Т. 2. Мн.: Беларусь, 2000. 74-75.
22. Кузьминская У.А. Биохимические, иммунологические и биофизические методы в токсикологическом эксперименте. Методическое руководство. К.: Здоровье, 1989. 23-25.
23. Stoppiello L.A., Mapp P.I., Wilson D. et al. Structural associations of symptomatic knee osteoarthritis. Arthritis & rheumatology (Hoboken, N.J.). 2014. 66 (11). 3018-3027.
24. Glynn L.G., Mustafa A., Casey M. et al. Platelet-rich plasma (PRP) therapy for knee arthritis: a feasibility study in primary care. Pilot and feasibility studies. 2018. 4. 93.
25. Ubilla D, Ananias J., Ortiz-Munoz L, Irarrazaval S. Is platelet-rich plasma effective for osteoarthritis? Medwave. 2018. 8(3). e7215.
26. Muley M.M., Krustev E, Reid A.R., McDougall J.J. Prophylactic inhibition of neutrophil elastase prevents the development of chronic neuropathic pain in osteoarthritic mice. Journal of neuroinflammation. 2017. 14 (1). 168.
27. Platelet-rich plasma compositions: рat. US 9,233,126 B2. Sanchez J.A, Navarro C.F., Trullas J.C., Safont L.O., Corominas E.G. Publ. 12.01.2016.
28. Страфун С.С., Вовченко А.Я., Гайович 1.В. За-стосування факторiв росту у хворих i3 застарыими по-шкодженнями ротаторноЧ манжети плеча. Травма. 2011. 12 (1). 65-68.
29. Steinbeck M.J., Nesti L.J., Sharkey P.F., Parvizi J. Myeloperoxidase and chlorinated peptides in osteoarthritis: potential biomarkers of the disease. J. Orthop. Res. 2007. 25 (9). 1128-1135.
30. De Vries M.A., Alipour A, Birnie E. et al. Coronary leukocyte activation in relation to progression of coronary artery disease. Front. Med. 2016. 10 (1). 85-90.
31. Stamp L.K., Khalilova I., Tarr J.M. et al. Myeloperoxi-dase and oxidative stress in rheumatoid arthritis. Rheumatology (Oxford). 2012. 51 (10). 1796-1803.
32. Chapman A.L., Mocatta T.J., Shiva S. et al. Cerulo-plasmin is an endogenous inhibitor of myeloperoxidase. J. Biol. Chem. 2013. 288 (9). 6465-6477.
33. Segelmark M., Persson B., Hellmark Т., Wieslander J. Binding and inhibition of myeloperoxidase (MPO): a majorfunc-tion of ceruloplasmin? Clin. Exp. Immunol. 1997. 108. 167-174
34. Conforti A., Franco L., Menegale G. et al. Serum copper and ceruloplasmin levels in rheumatoid arthritis and degenerative joint disease and their pharmacological implications. Pharmacol. Res. Commun. 1983. 15 (9). 859-867.
35. Strecker D., Mierzecki A., Radomska K. Copper levels in patients with rheumatoid arthritis. Ann. Agric. Environ. Med. 2013. 20 (2). 312-316.
36. Scott J.L., Gabrielides C, Davidson R.K. et al. Superoxide dismutase downregulation in osteoarthritis progression and end-stage disease. Ann. Rheum. Dis. 2010. 69 (8). 15021510.
37. Tikhova Y., Dvorshchenko K., Dranitsina A. et al. Pro-oxidant — antioxidant status and Ptgs2, Nos2 genes expression in rat cartilage with osteoarthritis and after the treatment of chondroitin sulfate. RJPBCS. 2017. 8 (4). 994-1001.
38. Kajanachumpol S, Vanichapuntu M., Verasertniyom O, Totemchokchyakarn K, Vatanasuk M. Levels of plasma lipid peroxide products and antioxidant status in rheumatoid arthritis. Southeast. Asian J. Trop. Med. Public. Health. 2000. 31 (2). 335-338.
OmpuMaHo/Received 23.07.2019 Peu,eH30BaH0/Revised 30.07.2019 npuuHamo do dpyny/Accepted 13.08.2019 ■
Ткачук П.В.1, Страфун С.С.1, Кучменко О.Б.4, Савосько С.И.2, Гайович И.В.1, Макаренко О.М.2, МхитарянЛ.С.3, Дроботько Т.Ф.3
1ГУ «Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины», г. Киев, Украина 2Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца, г. Киев, Украина 3ГУ «ННЦ «Институт кардиологии имени Н.Д. Стражеско» НАМН Украины», г. Киев, Украина "Нежинский государственный университет имени Николая Гоголя, г. Нежин, Украина
Оценка влияния тромбоцитарной плазмы на биохимические показатели крови в экспериментальной модели остеоартроза коленного сустава
Резюме. Обогащенная тромбоцитами плазма (Platelet-rich plasma, PRP) предложена для использования в клеточной терапии артроза коленного сустава. В этом исследовании мы поставили цель определить влияние PRP и состояния проок-сидантно-антиоксидантного баланса и продуктов пероксид-ного окисления крови при дистрофических изменениях коленного сустава при артрозе. PRP получали из свежей крови доноров в концентрации 0,8—1 • 106/мл и вводили в коленный сустав через 1 месяц после моделирования артроза у кроликов. Через 2,5 месяца в сыворотке крови кроликов измеряли концентрацию продуктов свободнорадикального окисления белков, ТБК-активных продуктов, диеновых конъюгат, церу-лоплазмина и восстановленного глутатиона. Оценивали активность каталазы, супероксиддисмутазы (СОД), параоксоназы-1 и лейкоцитарной эластазы и миелопероксидазы. Локальное введение PRP в объеме 0,5 мл в суставную полость уменьшало
дистрофические изменения хрящевой суставной поверхности, что определено гистологическими исследованиями. Показано уменьшение активности лейкоцитарной эластазы и миелопероксидазы, концентрации продуктов пероксидации (диеновых конъюгат, ТБК-активных продуктов, продуктов свободнорадикального окисления белков), восстановление активности энзимов антиоксидантов системы (каталазы, СОД) и церуло-плазмина. Уменьшение активности ферментов лейкоцитов периферической крови можно считать одним из показателей уменьшения воспалительного процесса при артрозе, а восстановление прооксидантно-антиоксидантного баланса — предупреждения дистрофических изменений хрящевой ткани под воздействием PRP.
Ключевые слова: обогащенная тромбоцитами плазма; артроз, коленный сустав; продукты перекисного окисления; про-оксидантно-антиоксидантный баланс
P.V. Tkachuk1, S.S. Strafun1, O.B. Kumchenko4, S.I. Savosko2, I.V. Gayevich1, O.M. Makarenko2, L.S. Mkhitaryan3, T.F. Drobotko3
1State Institute of Traumatology and Orthopedics of NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2O.O. Bogomolets National Medical University, Kyiv, Ukraine
3State Institution "National Scientific Center "M.D. Strazhesko Institute of Cardiology" of the National Academy of
Medical Sciences of Ukraine", Kyiv, Ukraine
4Nizhyn Mykola Gogol State University, Nizhyn, Ukraine
Assessment of the effect of platelet plasma on blood biochemical parameters in an experimental model of knee osteoarthritis
Abstract. Platelet-rich plasma (PRP) has been proposed for use in cellular therapy of the knee arthrosis. In this study, we aimed to determine the effect of PRP on the state of the prooxidant-antioxidant balance and the product of peroxidation of the blood in dystrophic changes associated with the knee arthrosis. PRP was obtained from donor fresh blood at a concentration of 0.8—1 • 106 per 1 ml and was injected into the knee joint one month after modeling of arthrosis in rabbits. After 2.5 months, the concentration of free radical oxidation products of proteins, TBK-active products, diene conjugates, ceruloplasmin and reduced glutathione was measured in rabbit serum. The activity of catalase, SOD, paraoxonase-1 and leukocyte elastase and myeloperoxidase was evaluated. Local administration of 0.5 ml of PRP into the joint cavity was found to reduce dystrophic
changes in the cartilage of the articular surface, as determined by the histological examination. The results of the study demonstrated the reduced activity of leukocyte elastase myeloperoxidase, the concentration of peroxidation products (diene conjugates, TBA-active products, products of free radical oxidation of proteins), restoration of activity of antioxidant system enzymes (catalase, SOD) and ceru-loplasmin. The decrease in the activity of the enzymes of peripheral blood leukocytes can be considered as one of the indicators of reduction of the inflammatory process in arthrosis, and the restoration of the prooxidant-antioxidant balance may prevent dystrophic changes of the cartilage under the influence of PRP. Keywords: platelet-rich plasma; arthrosis; knee joint; peroxide oxidation products; prooxidant-antioxidant balance
