CC BY
15
I
Лкарю, що практикуе
To General Practitioner
Травма
УДК 616.72+616.711)-002-07:616.728.2-089.168:616-018.4-003.93 DOI: 10.22141/1608-1706.1.21.2020.197803
Бабко А.М., Герасименко А.С., Панченко Л.М.
ДУ «1нститут травматологи та ортопедiï НАМН Укра'ни», м. Кив, Укра1на
Стан репаративно! регенерацп кютково! тканини при ураженнi кульшового суглоба у хворих на ревматоТдний артрит та анкiлозивний спондил^
Резюме. У статт подано ана^з показниюв репаративно1 регенерацИ 67 зразюв спонгози юсток, що утво-рюють кульшовий суглоб, 26 хворих на ревмато1дний артрит /' 30 зразюв спонг'юзи юсток, що утворюють кульшовий суглоб, 18 хворих на анюлозивний спондилiт, яким виконано ендопротезування кульшового суглоба. Проведен нами дослдкеннявиявили суттев'1 вiдмiнностiщодо ефективност клонуванняколонеутво-рюючих одиниць фiбробластiв серед 105 ядерних клтин юсткового мозку спонгюзи вертлюжно1 западини, головки й м'жвертлюжно!длянки стегново1 юстки. Отриман дан об'ективно в'<дображають стан репаративно1' регенерацИ кютково1 тканини в р'зних дiлянках кульшового суглоба в це1 складно1 категорИхворих. Ключовi слова: ревматодний артрит; анюлозивний спондилт; кульшовий суглоб; репаративна регенера-ця юстково'1 тканини
Вступ
За нормальних умов ысткова тканина характеризуемся досить високими темпами перебудови. Встанов-лено, що скелет доросло! людини за один рк онов-люеться в середньому на 8 %, при цьому перебудова спонпозно! ыстки йде швидше — 20 % на рк, а корти-кально! — повшьшше — 4 % [15, 16]. Остеогенш клгги-ни-попередники ысткового мозку е джерелом попов-нення остеобласпв. Властивосп клгган-попередни-ыв ысткового мозку вивчають методом клонування in vitro. У культурах остеогенш клггани-попередники утворюють колони, вщ чого походить !х назва — ко-лошеутворюкш одинищ фiбробластiв (КУОф) [16]. Показниками регенераторного потенщалу кiстковоi' тканини е загальний вмiст клiтин в 1 см3 спонпозно! ыстки, ефективнють клонування колошеутворюючих одиниць фiбробластiв серед 105 клiтин i вмiст КУОф в 1 см3 спонпозно! ыстково! тканини [1, 2, 6—8, 15]. Отже, вивчення активносп й ылькосп остеогенних клгган-попередниыв кiсткового мозку дае можли-вiсть оцiнити регенераторний потенщал кiстковоi тканини in situ.
КУОф ысткового мозку рiзних дiлянок скелета людини при несистемнш патологи (остеомiелiт, несправ-
жнiй суглоб, деформуючий артроз, вроджений вивих стегна тощо) вивченi досить детально. Встановлено також, що показниками регенераторного потенщалу ыстково! тканини е загальний вмют клггин в 1 см3 спонпозно! ыстки, ефективнють клонування КУОф серед 105 клиин i вмiст КУОф в 1 см3 спонгюзи.
Зменшення щшьносл кiстково!' тканини (остео-пороз) е патогномошчним симптомом ревмато!дного артриту й анклозивного спондилiту [5, 9, 10]. Частота остеопени або остеопорозу при ревмато!дному артритi й анклозивному спондилiтi становить вiд 50 до 92 % [3, 4, 11, 12]. Патогенез остеопорозу при цих захворю-ваннях до цього часу точно не визначений. На раннш стади анклозивного спондилпу до втрати ыстково! тканини може призводити обмеження рухливост в уражених суглобах, викликане суглобовим болем i ску-тютю, що особливо чiтко проявляеться на шзнш стади захворювання при розвитку ысткового анылозу [13, 14]. Нестеро!дш протизапальш препарати, а ще больше — гормональнi препарати (глюкокортикостеро!ди) також обумовлюють втрату кiстково! тканини [17, 18].
Дослщження показникiв регенераторного потенщалу ыстково! тканини у хворих на ревмато!дний артрит та анылозивний спондилп" вiдкривае новi аспекти й
© «Травма» / «Травма» / «Trauma» («Travma»), 2020
© Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2020
Для кореспонденци: Бабко А.М., ДУ «1нстатут травматологи та ортопеди НАМН Украши», вул. Бульварно-Кудрявська, 27, м. КиТв, 01601, УкраТна; e-mail: redact@i.ua
For correspondence: A.M. Babko, State Institution "Institute of Traumatology and Orthopaedics of the NAMS of Ukraine', Bulvarno-Kudriavska st., 27, Kyiv, 01601, Ukraine; e-mail: redact@i.ua
Таблиця 1. Показники остеогенноi активност! стовбурових стромальних клтин юсткового мозку к/сток, що утворюють кульшовий суглоб, ухворих на ревматодний артрит
Мюце взяття матерiалу Загальна кiлькiсть ядровмюних клiтин в 1 см3 х 107 Кшьюсть КУОф в 1 см3 спонпози х 104 Ефектившсть клонування КУОф серед 105 ядровмiсних клiтин кiсткового мозку
Кульшова западина 1,84 ± 0,60 n = 20 0,1052 ± 0,0731 n = 20 2,11 ± 0,71 n = 20
Головка стегново! кiстки 0,25 ± 0,09 n = 22 0,0023 ± 0,0010 n = 15 0,36 ± 0,11 n = 15
Мiжвертлюжна дшянка стегново! кiстки 3,18 ± 1,04 n = 25 0,0541 ± 0,0146 n = 30 1,94 ± 0,49 n = 30
можливосп практичного застосування отриманих результат з д1агностичною i прогностичною метою i за-лишаеться актуальним i на сьогоднг
Мaтерiaли та методи
Дослтження проводили in vitro з використанням методики клонування стовбурових стромальних кль тин (ССК) ысткового мозку за О.Я. Фртенштейном у модифшаци В.С. Астахово! [1].
Матерiалом для дослтження слугувала спонпоз-на кустка, забiр яко! проводився пiд час оперативного втручання з трьох дiлянок: дах кульшово! западини, головка стегново! кiстки й проксимальний метафiз стегново! кустки (мiжвертлюжна дiлянка).
Дослтжено 67 зразыв спонгiози хворих на ревма-то!дний артрит, з них 22 — з головки стегново! истки, 25 — з мiжвертлюжно! дтянки стегна i 20 — iз кульшово! западини вт 26 хворих на ревмато!дний артрит вшом вiд 18 до 72 роыв, яким виконане тотальне ендо-протезування кульшового суглоба.
Вирощено 90 культур стромальних фiбробластiв кiсткового мозку, значущi результати отриманi в 64 ви-падках (71,1 %); у 28,9 % (26 чашок Петр^ отримали проростання культур грибами роду Aspergillus fumigatus i Aspergillus niger та шшою флорою.
Усього вирощено 15 культур зi спонпози головки стегново! ыстки, 29 — з мiжвертлюжноl дiлянки i 20 — з кульшово! западини.
Також було дослтжено 30 зразыв спонгiози вiд 18 хворих на анылозивний спондилiт вiком вiд 23 до 59 роыв, яким виконано тотальне ендопротезування кульшового суглоба.
Вирощено 49 культур стромальних фiбробластiв ысткового мозку, з них 15 — iз головки i 7 — iз ший-ки стегново! ыстки, 16 — iз мiжвертлюжно! дтянки й 11 — iз вертлюжно! западини.
Клонування проводили за стандартних умов у чашках Петрi при 37 °С у газовш сумiшi з 5% вмiстом СО2 в атмосферному повiтрi протягом 14 дiб без змiни куль-турального середовища.
Остеогенну актившсть стовбурових стромальних клiтин ысткового мозку ощнювали за такими показ-никами: загальною кiлькiстю ядровмiсних клгган, кiлькiстю КУОф в 1см3 спонпози й ефектившстю !х клонування серед 105 ядровмiсних клiтин.
Ефективнiсть клонування КУОф ысткового мозку визначали за формулою:
ЕКУОф=
К
N
: 10s,
де К — ыльысть колонiй, що виросли у чашщ Петрi, х 105; N — кiлькiсть клгган, що посаджено в чашку Петрг
Кiлькiсть КУОф в 1 см3 визначали за формулою:
Кыьшсть КУОф в 1 см -
Кхп Nx V
де К — ыльысть колонш, що виросли у чашщ; п — ыльысть клггин, що вимито iз зразка спонгюзно! ыстки; N — ыльысть клгган, що посаджено; V — об'ем зразка спонгюзно! ыстки.
Статистичну обробку отриманого матерiалу викону-вали за допомогою пакета програм Statistica. Середнi величини поданi як М ± т, де М — середне значення показника, т — стандартна похибка середнього.
Результати та обговорення
Шсля детально! характеристики показниыв у кож-нiй дослiднiй груш наводимо даш порiвняльного аналiзу величин остеогенно! активносп стовбурових стромальних клгган ысткового мозку з кульшово! западини, головки й мiжвертлюжно!' дтянки стегново! ыстки (табл. 1).
Як засвщчили проведет дослтження, в 1 см3 спонпози кульшово! западини мютиться приблиз-но в 7 разiв бгльше ядровмiсних клiтин, нiж у го-ловцi стегново! кiстки, але в 1,7 раза менше, шж у мiжвертлюжнiй дiлянцi. При цьому остання рiзни-ця статистично невiрогiдна. Вмiст КУОф в одиницi об'ему найбтьший у кульшовiй западинi, вш стано-вить 0,1052 ± 0,0731, що в 45,7 раза вище, шж у голо-вцi стегново! ыстки, i тiльки в 1,9 раза (або на 49 %) вище, шж у мiжвертлюжнiй дтянщ (рiзниця статистично невiрогiдна). Така сама тенденщя простежу-еться й при порiвняннi величин ефективностi клонування КУОф ысткового мозку. Найвищий показник серед дослщжуваних зон — у кульшовш западинi, вiн становить 2,11 ± 0,71 серед 105 ядровмiсних клiтин, приблизно у 5,8 раза менша ефективнiсть клонування в головш стегново! кiстки i лише на 8 % — у мiж-
Таблиця 2. Показники остеогенно/ активност! стовбурових стромальних кл!тин кСткового мозку юсток, що утворюють кульшовий суглоб, у хворих на анклозивний спондилт
Мюце взяття мaтерiaлу Загальна ктькють ядровмюних кл^ин в 1 см3 х 107 Кшьюсть КУОф в 1 см3 спонпози х 104 Ефектившсть клонування КУОф серед 105 ядровмiсних клiтин кiсткового мозку
Кульшова западина 0,44 ± 0,15 n = 7 0,0188 ± 0,0149 n = 11 2,29 ± 1,26 n = 11
Головка стегново! юстки 1,05 ± 0,61 n = 11 0,0358 ± 0,0199 n = 15 5,54 ± 2,83 n = 15
Мiжвертлюжна дшянка стегново! юстки 5,24 ± 2,39 n = 12 0,5055 ± 0,3603 n = 16 8,75 ± 3,60 n = 16
вертлюжнш дтянщ стегна вщповщно, але рiзниця !х величин статистично невiрогiдна.
Отже, проведеними дослщженнями доведено, що показники остеогенно! активносп стовбурових стромальних клiтин ысткового мозку кiсток, як! утворюють кульшовий суглоб, у хворих на ревмато!дний артрит найнижчi в головцi стегново! кiстки.
Кульшова западина характеризуеться порiвняно ви-сокими величинами вмiсту КУОф в одинищ об'ему кiстково! тканини й показниками ефективност !х кло-нування.
Мiжвертлюжна д1лянка вiдрiзняеться найвищою загальною ыльыстю ядровмiсних клiтин в 1 см3 спон-гiози й високою ефективнiстю клонування КУОф ысткового мозку.
Щодо загально! характеристики показниыв рiзних дiлянок кульшового суглоба у хворих на анклозивний спондилп", як вивчалися, то, як показали проведет дослтження, е суттевi (статистично вiрогiднi, р < 0,05) вщмшносп щодо загально! кiлькостi ядровмiсних кль тин в 1 см3 спонпози кульшово! западини, головки й мiжвертлюжно! дiлянки стегново! кiстки. А саме: в одинищ об'ему спонпози кульшово! западини мютить-ся в 4 i 17 разiв менше ядерних клгган, нiж у головцi стегна й мiжвертлюжнiй дiлянцi вiдповiдно.
Вiрогiднi вiдмiнностi (р < 0,05) також виявлеш при оцiнцi кiлькостi стовбурових стромальних клгган кiсткового мозку в 1 см3 спонпози. Так, у кульшовш западиш цей показник становить 0,0188 ± 0,0149 х 104, що приблизно у 2 рази менше, шж у мiжвертлюжнiй дтянщ. Щодо ефективносп клонування ССК ысткового мозку серед 105 ядровмюних клгган у кульшовiй западинi й головщ стегново! кiстки рiзниця становить приблизно 2,4 раза, але вона статистично невiрогiдна. Зазначеш показники в кульшовш западиш й мiжверт-люжнш дiлянцi вiрогiдно розрiзняються — у 3,8 раза (р < 0,05) i становлять 2,29 ± 1,26 х 105 i 8,75 ± 3,60 х 105 вiдповiдно. Це означае, що в спонгiозi кульшово! западини питома вага стовбурових стромальних кль тин, яы забезпечують процеси остеогенезу, приблизно в 3,8 раза менша, шж у мiжвертлюжнiй дтянщ (табл. 2).
Показник ефективносп клонування КУОф найбть-ше вiдображае стан репаративно! регенераци кiстково! тканини.
Отже, проведеш дослiдження показали, що у хворих на анклозивний спондилiт ефективнiсть клонування КУОф у мiжвертлюжнiй дiлянцi стегново! ыстки в 3,8 раза бтьше, нiж у вертлюжнiй западинi, i в 1,58 раза бiльше, шж у головцi стегново! кустки.
Отримаш нами результати об'ективно — ыльысно i яысно — вiдображають стан ыстково! тканини в рiзних дтянках кульшового суглоба в цiеi складно! категори хворих.
Висновки
1. Показник репаративно! регенераци стовбурових стромальних клiтин ысткового мозку (ЕКУОф) ысток, що утворюють кульшовий суглоб, у хворих на ревма-то!дний артрит найвищий у кульшовш западиш — 2,11 ± 0,71; у мiжвертлюжнiй дiлянцi вш становить 1,94 ± 0,49, що на 8 % менше, шж у кульшовш запади-нi, а в головщ — 0,36 ± 0,11, що приблизно в 5,8 раза менше, шж у кульшовш западиш.
2. Показник репаративно! регенераци стовбурових стромальних клгган ысткового мозку (КУОф) ысток, що утворюють кульшовий суглоб, у хворих на анктозивний спондилп" найвищий у мiжвертлюжнiй дтянщ стегна i становить 8,75 ± 3,60; у головщ стегново! ыстки становить 5,54 ± 2,83, що у 1,58 раза менше, шж у мiжвертлюжнiй дтянщ; i найменший у кульшовш западиш, вш становить 2,29 ± 1,26, що в 3,8 раза менше, шж у мiжвертлюжнiй дтянщ стегна.
Конфлжт штереав. Автори заявляють про втсут-шсть конфлкту штерешв i власно! фiнансовоi защкав-леност при шдготовщ дано! статтi.
Список л^ератури
1. Астахова В.С., Герасименко С.1., Панченко Л.М., Полулях М.В. Нова методика диференцшнои дiагностики ревматоидного артриту та анкыозуючого спондилоартри-ту за колошеутворюючою актившстю ксткового мозку. Журнал Академи медичних наук Украини. Додаток. 2002. Вип. 15. С. 63.
2. Астахова В.С. Остеогенные клетки-предшественники костного мозга человека. Киев: Феникс, 2000. 176 с.
3. Борткевич О.П. Вторичный остеопенический синдром при анкилозирующем спондилоартрите. Ревм. журн. 2001. № 3. С. 21-22.
4. Борткевич О.П. Змни у суглобах ступш та кри-жово-клубових суглобах у хворих на анкыозивний спон-дилоартрит: nорiвняльна оцнка даних рентгенологiчноi та ультразвуковог дiагностики. Укр. мед. часопис. 2002. № 6/32. С. 90-92.
5. Лоренс Р.Б., Мелтон Д.Л. Остеопороз (этиология, диагностика, лечение). Москва: Бином, 2000. 558с.
6. Панченко Л.М., Полулях М.В., Герасименко А.С. Ос-теогенна актившсть строми ксткового мозку у хворих на анкыозивний спондилт. Матерiали науково-практичног конференцй з мiжнародною участю «Актуальш проблеми ендопротезування» (Втниця, 13—14 бер. 2008 р.). АМН Украти, МОЗ Украгни, ДУ «1ТО АМНУ», Втницький мед. ун-т 1м. М.1. Пирогова. ВЫниця, 2008. С. 68-69.
7. Панченко Л. М. Показатели остеогенной активности костного мозга человека и их практическое использование: дис... канд. мед. наук: 14.00.29. Киев, 1997. 115с.
8. Панченко Л.М., Герасименко С.И., Полулях М.В., Герасименко А.С. Регенераторный потенциал стромы костного мозга больных анкилозирующим спондилитом. Аллергология и иммунология. 2008. Т. 9. № 3. С. 340.
9. Поворознюк В.В., ПолуляхМ.В. Анкыозивний спондилт та остеопороз: огляд лтератури та результати влас-них до^джень. Проблеми остеологи. 2002. № 4. С. 10-16.
10. Поворознюк В.В., Герасименко С.1., Полулях М.В. Структурно-функцюнальний стан ыстковог тканини у хворих на анкыозивний спондилт: залежшсть вiд трива-лостi, стадИ, форми та активностi захворювання. Проблеми остеологи. 2003. Т. 6. № 3. С. 4-12.
11. Поворознюк В.В. Ультразвуковая денситометрия в оценке функционального состояния костной ткани. Остео-
пороз: эпидемиология, клиника, диагностика, профилактика и лечение. Под ред. Н.А. Коржа, В.В. Поворознюка, Н.В. Дедуха, ИЛ. Зупанца. Харьков: Золотые страницы, 2002. С. 88-94.
12. Полулях М.В., Герасименко С.И., Скляренко Е.Т., Гайко Г.В., Бруско А.Т., Герасименко А.С., Вовченко А.Я. Aнкилозирующий спондилит (Болезнь Бехтерева). [Библиотека практикующего врача]. Киев: Мед. книга, 2007. 136 с.
13. ПолуляхМ.В., Бруско А.Т. Змши структурно-функ-цiональноï оргашзаци тканин кульшового суглоба у хворих на анкыозивний спондилт. Укратський морфологiчний альманах. 2005. Т. 3. N 2. С. 70-73.
14. Полулях М.В., Бруско А.Т. Патоморфологiчнi змти в тканинах хребетного стовпа та перифершних суглобах при хворобi Бехтерева. Проблеми остеологи. 2002. Т. 5. N1. С. 19-23.
15. Фриденштейн А.Я., Ладынина К.С. Индукция костной ткани и остеогенные клетки-предшественники. Москва: Медицина, 1973. 223 с.
16. Фриденштейн А.Я, Чайлахян Р.К., Герасимов Ю.В. Стволовые стромальные клетки костного мозга. Стволовые клетки и опухолевый рост: сб. науч. тр. Киев, 1985. С. 80-87.
17. Braun J., Sieper J. Die glukokortikoidinduzierte Osteoporose. Der Orthopade. 2001. Jul, N 30(7). P. 444-450.
18. Dougados M., Dijkmans B., Khan M. et al. Convential treatments for ankylosing spondylitis. Ann. Rheum. Dis. 2002. Vol. 61. N 3. P. 40-50.
Отримано/Received 13.01.2020 Рецензовано/Revised 20.01.2020 Прийнято до друку/Accepted 05.02.2020 ■
Бабко А.Н., Герасименко А.С., ПанченкоЛ.М.
ГУ «Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины», г. Киев, Украина
Состояние репаративной регенерации костной ткани при поражении тазобедренного сустава у больных ревматоидным артритом и анкилозирующим спондилитом
Резюме. В статье приведен анализ показателей репаративной регенерации 67 образцов спонгиозы костей, обра-
зующих тазобедренный сустав, 26 больных ревматоидным артритом и 30 образцов спонгиозы костей, образующих тазобедренный сустав, 18 больных анкилозирующим спондилитом, которым выполнено эндопротезирование тазобедренного сустава. Проведенные нами исследования выявили существенные отличия в эффективности клонирования колониеобразующих единиц фибробластов среди 105 ядро-
содержащих клеток костного мозга спонгиозы вертлужной впадины, головки и межвертельной области бедренной кости. Полученные данные объективно отображают состояние репаративной регенерации костной ткани в различных участках тазобедренного сустава у этой сложной категории больных.
Ключевые слова: ревматоидный артрит; анкилозирующий спондилит; тазобедренный сустав; репаративная регенерация костной ткани
A.M. Babko, A.S. Gerasymenko, L.M. Panchenko
State Institution "Institute of Traumatology and Orthopaedics of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine", Kyiv, Ukraine
State of reparative bone regeneration in lesions of the hip joint in patients with rheumatoid arthritis
and ankylosing spondylitis
Abstract. This article provides an analysis of indicators of reparative regeneration of 67 samples of spongiosis ofbones forming the hip joint in 26 patients with rheumatoid arthritis, and 30 samples of spongiosis of bones forming the hip joint in 18 patients with ankylosing spondylitis, who underwent hip replacement. Our studies have revealed significant differences in the efficiency of cloning fibroblast colony-
forming units among 105 nucleated cells in bone marrow spongiosis of the acetabulum, head, and intertrochanteric area of the femur. The data obtained objectively reflect the state of reparative regeneration of bone tissue in various parts of the hip in this complex group of patients. Keywords: rheumatoid arthritis; ankylosing spondylitis; hip; re-parative regeneration of bone tissue
