CC BY
3
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2024 - Vol. 31, № 1 - P. 84-90
УДК: 616-092.6 DOI: 10.24412/1609-2163-2024-1-84-90 EDN VPDYBT |||||
СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ЦИТОКИНОВОЙ РЕГУЛЯЦИИ И ПРОЦЕССЫ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛЛАГЕНА I И
II ТИПОВ ПРИ 0-I СТАДИЯХ ПЕРВИЧНОГО ГОНАРТРОЗА
Е.В. ГЛАДКОВА, В.Ю. УЛЬЯНОВ, Н.А. РОМАКИНА, Ю.И. ТИТОВА
НИИТОН ФГБОУ ВО Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского Минздрава России, ул. им Н.Г. Чернышевского, д. 148, г. Саратов, 410002, Россия
Аннотация. Цель исследования - изучить состояние системы цитокиновой регуляции и процессы ремоделирования коллагена I и II типов при 0-I стадиях первичного остеоартроза коленных суставов. Материал и методы исследования. Проведено исследование случай-контроль, в котором приняли участие 78 пациентов обоего пола в возрасте 36-50 лет с 0-I рентгенологическими стадиями первичного гонартроза и 49 здоровых лиц группы контроля. Проведена сравнительная оценка концентраций в сыворотке крови маркеров синтеза и деструкции коллагена I типа: PICP и Serum CrossLaps, интерлейкинов (Ил)-1 бета (в), -4, -6 и -10, а также суточной экскреции с мочой фрагментов коллагена II типа Urine CartiLaps, вычислен коэффициент ранговой корреляции Спирмена (r), сила связей, формирующихся между переменными, оценена по шкале Чеддока. Результаты и их обсуждение. У пациентов основной группы выявлено статистически достоверное (р<0,05) повышение концентрации PICP, Urine CartiLaps и Serum CrossLaps, Ил-1в и Ил-10, а также снижение Ил-4 по сравнению с контрольными значениями. Кроме того, у пациентов основной группы выявлено образование (р<0,05) положительных корреляционных связей высокой силы между PICP и Serum CrossLaps; заметной силы - между Urine CartiLaps CTXII и Ил-10, а также с Ил- 1в и умеренной силы - между PICP и Ил-1в, а также в паре переменных Serum CrossLaps и Urine CartiLaps CTXII). Выводы. Ранние проявления первичного гонартроза характеризуются усилением деструкции молекул коллагена как I, так и II типов, ассоциированных с интенсификацией синтеза пропептидов коллагена I типа. Дисбаланс системы цитокинов сыворотки крови в дебюте первичного гонартроза отличается гиперпродукцией прорезорбтивного Ил-1в и противовоспалительного Ил-10 на фоне формирования системного дефицита Ил-4. Выявленные корреляционные связи между переменными, отражающими процессы ремоделирования суставного хряща и субхондральной кости подтверждают формирование единых паттернов воспалительной деструкции суставных тканей, находящихся в зависимости от продукции прорезорбтивных и противовоспалительных цитокинов в дебюте первичного гонартроза.
Ключевые слова: ранние стадии первичного гонартроза, Т2-релаксометрия суставного хряща, метаболизм коллагена I и II типов, прорезорбтивные и противовоспалительные интерлейкины, коэффициент Спирмена
THE CONDITION OF CYTOKINE REGULATION SYSTEM AND TYPE I AND II COLLAGEN REMODELING AT 0-I
STAGES OF PRIMARY GONARTHROSIS
Е.У. GLADKOVA., V.Yu. ULYANOV, N.A. ROMAKINA, Yu.I. TITOVA
Scientific Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery, Federal State Budgetary Educational Institution
of Higher Education V.I. Razumovsky Saratov State Medical University, the Russian Federation Ministry of Healthcare
148, N.G. Chernyshevskogo str., Saratov, 410002, Russia
Abstract. The aim of this research was to study the condition of cytokine regulation system and collagen type I and II remodeling in 0-I stages of primary knee osteoarthritis. Material and methods. This case-control study involved 78 patients of both genders aged 36-50 years with 0-I radiographic stages of primary gonarthrosis as well as 49 healthy individuals of the control group. The comparison of serum concentrations of synthesis and type I collagen destruction markers PICP and Serum CrossLaps, interleukins (IL)-1 p, -4, -6, and -10, as well as daily urinary excretion of type II collagen fragments Urine CartiLaps was taken, Spearman's rank correlation coefficient (r) calculated, and the strength of relationships formed between the variables was estimated using the Chaddock scale. Results. Patients of the main group featured a statistically significant (p<0.05) increase in the concentration of PICP, Urine CartiLaps and Serum CrossLaps, IL-1 p, and IL-10 as well as a decrease in IL-4 concentration compared to the control values. In addition, in the main group patients, the formation of the high-strength positive correlation between PICP and Serum CrossLaps, the correlation of noticeable strength between Urine CartiLaps CTXII, IL-10 and IL-1p, the correlation of moderate strength between PICP and IL-1p as well as in a pair of Serum CrossLaps and Urine CartiLaps CTXII variables were revealed (p<0.05). Conclusions. Early manifestations of primary gonarthrosis feature an increase in the destruction of collagen molecules of both I and II types, associated with the synthesis intensification of type I collagen propeptides. The imbalance of the serum cytokine system at the onset of primary gonarthrosis is characterized by hyperproduction of proresorptive IL-1p and anti-inflammatory IL-10 along with the formation of IL-4 system deficiency. The revealed correlations between the variables reflecting articular cartilage and subchondral bone remodeling confirm the formation of common inflammatory destruction patterns in articular tissues. At the onset of primary gonarthrosis those depend on the production of proresorptive and anti-inflammatory cytokines.
Keywords: early stages of primary gonarthrosis, T2-relaxometry of articular cartilage, collagen type I and II metabolism, proresorptive and anti-inflammatory interleukins, Spearman's coefficient.
Актуальность. Остеоартрит (ОА) является заболеванием опорно-двигательного аппарата вос-наиболее распространенным прогрессирующим палительно-дегенеративного генеза, которым, по
разным данным, страдает от 150 до 250 млн человек во всем мире [1,2]. Неблагоприятная статистика, связанная с увеличением доли ОА в общем бремени болезней и быстрым его прогрессированием, связана с накоплением в популяции таких факторов риска, как увеличение доли лиц пожилого и старческого возраста, малоподвижный образ жизни, ожирение, распространение вредных привычек, нерациональное пищевое поведение, аккумулирование генетических детерминант [3]. Хронические вялотекущие воспалительно-дегенеративные процессы в суставных тканях во многом способствует скрытому дебюту заболевания, тогда как появление выраженного болевого синдрома и формирование функциональной недостаточности в поражённых суставах в большей степени характерны для более поздних стадий ОА, сопровождающихся необратимыми структурными изменениями в соединительных опорных тканях [4]. Результатом поздней диагностики ОА становится необратимое снижение регенераторного потенциала суставного хряща и заметное снижение эффективности проводимых терапевтических мероприятий.
На сегодняшний день распространённость ОА крупных суставов неуклонно возрастает, а свыше 85% от общей экономической нагрузки, связанной с оплатой нетрудоспособности и лечения пациентов данной группы заболеваний, приходится на долю пациентов с остеоартритом коленного сустава - гонартро-зом (ГА) [5]. Именно данная форма является ведущей причиной наступления необратимой инвалидности, и приводит к ежегодному увеличению объёма затрат общества, связанных с хирургическим лечением и реабилитаций данной категории пациентов. Согласно сведениям, полученным из различных источников, расходы, связанные с ОА, составляют порядка 1-2,5% от объёма валового внутреннего продукта ведущих мировых экономик [6,7]. Неуклонному прогрессиро-ванию заболевания вследствие недостаточной эффективности существующих диагностических и терапевтических подходов, направленных на основные патогенетические звенья его развития, во многом способствует гетерогенная природа ОА и недостаточный уровень проработки представлений о паттернах его прогрессирования.
Следует отметить, что в течение длительного периода наблюдений существовало представление об ОА как о возрастном заболевании, связанном с дегенеративными изменениями суставного хряща и последующим вовлечением в патологические процессы субхондральной кости в условиях неблагоприятных биомеханических воздействий на них [8]. Дальнейшими наблюдениями была установлена ключевая роль провоспалительных и иммунных механизмов влияния на соединительные опорные ткани суставов в сочетании с целым рядом иных молекулярных и структурных путей в патогенезе идиопатического ОА. [9]. Пересмотр представлений о существующих
механизмах повреждения суставных тканей при ОА послужил отправной точкой для проведения исследований, направленных на углубленное изучение особенностей воздействия на процессы ремоделирова-ния суставного хряща и субхондральной кости про- и противовоспалительных компонентов системы ци-токиновой регуляции, хемокинов, факторов роста и ангиогенеза, большинство из которых поступают в биологические среды организма, где могут быть количественно определены [10].
Многие из признанных научным сообществом биомаркеров ОА связанны с клеточной дифференци-ровкой, синтезом или деструкцией компонентов тканевого матрикса, медиаторами воспалительной активности и протеолитическими ферментами и их ингибиторами, являющимися как специфичными, так и общими для суставного хряща и субхондральной кости [11].
Известно, что в поддержании структурно-метаболической целостности экстрацеллюларного мат-рикса суставного хряща и субхондральной кости значимая роль принадлежит молекулам коллагена I и II типов, чувствительным к воздействию медиаторов воспаления, действующих как локально, так и системно. На сегодняшний день уже не вызывает сомнений участие в патогенезе первичного ОА, независимо от локализиции воспалительного процесса, провоспалительных цитокинов, ограничивающих синтез ингибиторов протеолитических ферментов, что приводит к утрате матриксом суставного хряща молекул протеогликана и коллагена II типа в результате активации лизосомального пути клеточного разрушения [12].
Несмотря на то, что сведения, касающиеся системных особенностей цитокиновой регуляции ре-моделирования суставных тканей при ранних проявлениях идиопатического ГА достаточно противоречивы [13,14], большинство исследователей сходятся во мнении относительно ключевого влияния медиаторов воспаления на прогрессирование заболевания. Опубликованы экспериментальные и клинические свидетельства роли взаимосвязей между про- и анти-резорбтивными цитокинами, и особенностями метаболизма коллагена I и II типов, образующего экстра-целлюлярный матрикс суставного хряща и субхондральной кости, как ведущего механизма ремодели-рования суставных компонентов. Согласно сведениям, представленным Chow Y.-Y. и Chin K.Y. (2020), выраженное влияние на состояние скелетных соединительных тканей сустава в дебюте заболевания оказывают Ил-1в и фактор некроза опухоли-a (tumor necrose factor alpha, TNF-a), которые избыточно синтезируются активированными мнононуклеарами, синовиоцитами и хондроцитами [15]. В экспериментальном исследовании Selistre L.F.A., et.al. (2020), по-свящённом изучению взаимозависимости между уровнями CTX II и Ил-1 бета (fi), было доказано
синергичное изменение уровней данных маркеров и формирования между ними сильных корреляционных связей как одного из значимых паттернов про-грессирования ранних стадий остеоартрита [16]. Ранее нами также была установлена взаимосвязь между сывороточным уровнем провоспалительного цито-кина Ил-1 и процессами деструкцией суставного хряща у пациентов с ранними стадиями первичного ГА [17]. При воздействии Ил-lß на культуру хондро-цитов также было установлено, что влияние данного провоспалительного цитокина способствует снижению резистентности хондроцитов, усиливает клеточный апоптоз, в том числе - за счет повреждения клеточных мембран и негативного влияния на орга-неллы [18].
Очевидно, что при раннем ОА наблюдается повышенная инфильтрация мононуклеарных клеток и повышенная экспрессия медиаторов воспаления как на локальном, так и системном уровнях, однако их роль в отношении деструкции хряща и ремоделиро-вания субхондральной кости при ОА, тем не менее, представляется неоднозначной [19].
Таким образом, дальнейшие исследования в области изучения взаимозависимости между состоянием цитокиновой системы сыворотки крови и структурно-метаболическими особенностями скелетных соединительных тканей, образующих систему пораженного сустава при раннем ОА, с целью разработки диагностических и терапевтических стратегий является перспективным направлением исследований с точки зрения замедления прогресси-рования данной группы воспалительно-дегенеративных заболеваний суставов.
Цель исследования - изучить состояние системы цитокиновой регуляции и процессы ремоде-лирования коллагена I и II типов при 0-I стадиях первичного ОА коленных суставов.
Материалы и методы исследования. В исследовании «случай-контроль» приняли добровольное информированное участие 78 пациентов основной группы (47 женщины и 31 мужчина) в возрасте 3650 лет с 0-I рентгенологическими стадиями первичного ГА, характеризующегося умеренной клинической симптоматикой. 26 здоровых женщин и 23 мужчины той же возрастной группы без заболеваний опорно-двигательной системы составили группу контроля. Рандомизация пациентов в основную группу была осуществлена из совокупности лиц, имеющих, по результатам опроса и осмотра, повышенный риск развития данной суставной патологии.
Критериями исключения явились: индекс массы тела более 29,0, наличие системных проявлений осте-опороза или остеопении по данным двухэнерегети-ческой абсорбциометрии, травмы коленных суставов в анамнезе, состояние после хирургических вмешательств, проведенных менее чем за 6 месяцев до начала обследования, наличие онкологической
патологии, иммунодефицитных состояний, а также других соматических заболеваний, способных повлиять на результаты проводимых лабораторных и инструментальных измерений.
Участникам исследования осуществляли сбор анамнеза, проводили осмотр ортопеда с определением status localis, выполняли анкетирование с применением опросника Knee injuri and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS), определяли индекс остеоартрита в соответствие со шкалой Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index (WOMAC), учитывая наличие болевого синдрома, функциональное состояние коленных суставов, включая такой ключевой признак ОА, как скованность, а также выявляли признаки локального болевого синдрома. Исходя из симптоматических особенностей ранних стадий заболевания, не сопровождающихся наличием выраженных жалоб на состояние пораженных коленных суставов, для выявления болевого синдрома и определения его уровня дополнительно использовали 100-мм визуально-аналоговую шкалу (ВАШ).
С целью выявления начальных структурных изменений в суставных тканях применяли инструментальные методы исследования. Лучевые методы визуализации включали в себя стандартную рентгенографию коленных суставов, выполненную во фронтальной и боковой проекциях на аппарате «Орега Swing» (General Medical Merate S.p.A, Италия) с последующей оценкой полученных изображений в соответствии с классификацией Kellgren-Lawrence, впервые опубликованной в 1957 году, и одобренной Всемирной организацией здравоохранения в 1961 г. Ультразвуковое исследование (УЗИ) коленных суставов проводили на аппарате «Siemens-2000» (Siemens AG, Германия), оснащенном линейным датчиком (9 МГц). Магнитно-резонансная томография (МРТ) суставных структур выполнена на высокопольном томографе «Hitachi Eshelon» (Hitachi Ltd., Япония) с использованием дополнительного протокола Т2 релаксометрии суставного хряща. Оценку результатов Т2 релаксо-метрии суставного хряща у пациентов с начальными проявлениями первичного ГА проводили, учитывая предложенные нами диагностические подходы, обобщенные в программе для ЭВМ RU 2020612173 от 18.02.2020 г. [20].
Наряду со стандартными методами обследования пациентов, закреплёнными в соответствующих стандартах оказания медицинской помощи и предложенных в клинических рекомендациях по диагностике и лечению остеоартроза, опубликованными Российским научным медицинским обществом терапевтов и Ассоциацией ревматологов России [21], участникам исследования на основании их информированного согласия проводили определение ряда высокоинформативных маркеров, отражающих состояние метаболических процессов в костной ткани.
Расширенное лабораторное исследование
выполняли с применением технологий твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА), оценивая концентрации аналитов в итоговой реакционной смеси на программируемом микропланшетном фотометре 96-луночного формата, оснащенном светофильтрами 620 нм и 540-590 нм, «Anthos 2020» (Biohrom Ltd., Великобритания). Метаболические особенности коллагена I типа, составляющего до 95% органического компонента матрикса костной ткани, оценивали на основании измерения концентраций в сыворотке крови предшественников начальных продуктов его синтеза, а именно-карбокситерминаль-ных пропептидов PICP (doud-Clone Corp., США). О деструкции матрикса костной ткани, представленного коллагеном I типа, судили, ориентируясь на результаты измерений содержания в сыворотке крови С-концевых телопептидов Serum CrossLaps (BioVendor R&D, Чехия). Об интенсивности дезорганизации экстрацеллюлярного матрикса суставного хряща делали выводы на основании уровней суточной экскреции с мочой фрагментов коллагена II типа - Urine СartiLaps CTX II (EIA Immunodiagnostic Systems, Великобритания). Оценка цитокинового профиля сыворотки крови включала в себя определение содержания про- и антирезорбтивных интерлейкинов в системном кровотоке: Ил-1Д Ил-4, Ил-6 и Ил-10, (АО «Вектор Бест», Россия).
Статистическая обработка полученных результатов была проведена с использованием пакета программ Statistica-10.0. Проверка соответствия полученных данных нормальному закону распределения была проведена на основании вычисления критериев Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка. Только значения р>0,05 по каждому из критериев позволяли считать распределение нормальным. Учитывая то, что практически все результаты проведенных измерений не соответствовали нормальному распределению, для выполнения сравнения переменных между основной группой и группой контроля использовали непараметрический критерий Манна-Уитни. Корреляционный анализ между переменными проведен с вычислением коэффициента корреляции Спирмена (r) с оценкой силы связи по шкале Чеддока, согласно которой слабой связи соответствовали коэффициенты в диапазоне значений от 0,1 до 0,3; умеренной - от 0,3 до 0,5; заметной - от 0,5 до 0,7; высокой - от 0,7 до 0,9 и весьма высокой (сильной) - от 0,9 до 1,0. За критический уровень значимости принимали р<0,05.
Результаты и их обсуждение. При подведении итогов исследования отмечали, что пациенты основной группы с начальными проявлениями первичного ГА отличались малосимптомным течением заболевания, что проявлялось в виде отдельных признаков дискомфорта в области коленных суставов при занятиях спортом, выполнении отдельных бытовых действий, связанных с избыточной нагрузкой на коленные
суставы, а также при ходьбе на длинные дистанции. Признаки болевого синдрома выявлялась у некоторых бессимптомных пациентов лишь при осмотре ортопеда и детальном исследовании локального статуса. Следует отметить, что до начала проведения исследования на вопрос о том, оказывает ли отрицательное влияние состояние коленных суставов на общее качество жизни пациентов основной группы - ответ всех респондентов был отрицательным.
Вместе с тем, у пациентов с начальными проявлениями первичного ГА в отличие группы здоровых лиц выявляли незначительные признаки функциональной недостаточности со стороны коленных суставов, у некоторых пациентов отмечали наличие щелчков и крепитацаии, отсутствовавших в контрольной группе. При проведении анкетирования отмечали, что в основной группе суммарный балл, согласно итогам оценки по опроснику KOSS составлял 88-95 баллов, а в группе здоровых лиц находился в диапазоне от 96 до 100 баллов. Согласно результатам опроса, пациенты основной группы связывали появление основных эпизодов дискомфорта в области пораженных коленных суставов с действиями, ассоциированными с повышенными физическими нагрузками. Глобальный индекс остеоартрита WOMAC у пациентов основной группы составлял в среднем 599,4 (588,7; 634,2) мм, а в группе контроля -677,8 (619,8; 702,1) мм. Согласно условиям проведения исследования, у пациентов, включенных в состав основной группы, степень отклонения значений минеральной плотности костной ткани от нормальных показателей в стандартных зонах измерения (проксимальных отделах бедренных костей и поясничном отделе позвоночника) не превышали ±1,0 SD.
По результатам стандартной рентгенографии, стадия ГА у 59 пациентов основной группы была определена как 0 (отсутствие признаков изменений костной ткани) и в 19 случаях - как I стадия (наличие сомнительных признаков в виде незначительного сужения суставной щели и неоднородной поверхности субхондральной кости).
Более информативным диагностическим инструментом выявления суставной патологии в дебюте ГА был метод УЗИ. По данным ультразвуковой визуализации, порядка 42% пациентов имели сино-вит различной степени выраженности, свидетельствующий о признаках локальной воспалительной активности; у половины больных суставной хрящ характеризовался как имеющий неоднородную структуру, у некоторых пациентов отмечали наличие дегенеративных изменений менисков, формирование кист Бейкера.
При проведении МРТ суставов у большинства пациентов также отмечали признаки синовита, неровные суставные поверхности и неоднородную структуру суставного хряща и менисков. При выполнении дополнительного протокола Т2-
релаксометрии выявляли увеличение времени релаксации в нагружаемых участках суставного хряща, составляющее 13-15% относительно смежных с ними интактных зон.
При проведении измерений биохимических маркеров, отражающих метаболические процессы с участием коллагена I и II типов, отмечали статистически значимые превышения контрольных значений для ряда параметров (табл. 1).
Таблица 1
Уровни маркеров метаболизма коллагена I и II типов при начальных проявлениях первичного гонартроза
№ Маркеры/группы обследованных лиц Основная группа n=78 Группа контроля n=49 Значение р
1 Концентрация PICP в сыворотке крови, нг/мл 9,20 (8,40; 9,80) 7,10 (6,60; 7,90) *р<0,05
2 Суточная экскреция Urine CartiLaps (СТХII), мг/сутки 32,99 (29,34; 43,39) 21,23 (19,23; 22,80) *р<0,01
3 Концентрация Serum CrossLaps в сыворотке крови, нг/мл 0,73 (0,64; 0,87) 0,35 (0,31; 0,47) *р<0,01
Примечание: медиана - Ме (25; 75 процентили); * - статистически значимая разница показателей между основной и контрольной группами при р<0,05
Таблица 2
Концентрации компонентов системы цитокиновой регуляции сыворотки крови у пациентов с ранними проявлениями первичного гонартроза
№ Маркеры/группы обследованных лиц Основная группа n=78 Группа контроля n=49 Значение р
1 Концентрация Ил-1^ в сыворотке крови, пг/мл 6,29 (4,70; 8,20) 3,42 (2,59; 4,11) *р<0,01
2 Концентрация Ил-4 в сыворотке крови, пг/мл 2,90 (2,60; 3,70) 5,00 (4,60; 5,40) *р<0,01
3 Концентрация Ил-6 в сыворотке крови, пг/мл 3,03 (2,70; 3,50) 3,16 (2,62; 4,46) р=0,49
4 Концентрация Ил-10 в сыворотке крови, пг/мл 8,96 (7,22; 10,40) 6,25 (5,12;7,38) *р<0,05
Примечание: Ме (25; 75 процентили); * - статистически значимая разница показателей между основной группой и контрольной при р<0,05
Согласно полученным результатам, ранние проявления ГА суставов сопровождались достоверным увеличением концентрации в сыворотке крови как маркеров костной резорбции, так и образования коллагена I типа в 2,08 и 1,30 раза соответственно по сравнению с контрольными значениями. Об активизации процессов воспалительной деструкции суставного хряща у пациентов основной группы свидетельствовало повышение объема суточной экскреции с мочой телопептидов коллагена II типа, превышающее контрольные уровни в 1,55 раза.
Ранние проявления первичного ГА сопровождались дисбалансом про- и антирезорбтивных цитоки-нов, содержащихся в сыворотке крови (табл. 2).
Исходя из представленных значений переменных, были сделаны выводы о том, что для дебюта первичного ГА характерен дисбаланс в системе про-и антирезорбтивных цитокинов, циркулирующих в системном кровотоке, что подтверждалось достоверными повышениями концентраций Ил-1Д Ил-4 и Ил-10 в 1,84, 1,72 и 1,1 раза соответственно против контрольных значений.
При подсчете коэффициента ранговой корреляции Спирмена выявляли формирование в основной группе следующих значимых (р<0,05) корреляционных взаимосвязей: высокой положительной r (PICP и Serum CrossLaps)=0,78; заметных положительных корреляций, сформированных Urine CartiLaps CTXII c Ил-10 и Ил-1^3: r=0,52 и 0,59, соответственно. Кроме того, в основной группе пациентов выявлено наличие умеренных положительных взаимосвязей, имеющихся между концентрациями PICP и Ил-1в (r=0,38), а также между Serum CrossLaps и уровнем суточной экскреции продуктов деструкции коллагена II типа (r=0,34).
Выводы:
1. Ранние проявления первичного ГА характеризуются усилением деструкции молекул коллагена как I, так и II типа, ассоциированных с интенсификацией синтеза пропептидов коллагена I типа.
2. Дисбаланс системы цитокинов сыворотки крови в дебюте первичного гонартроза характеризуется гиперпродукцией прорезорбтивного Ил-1в и противовоспалительного Ил-10 на фоне формирования системного дефицита Ил-4.
3. Выявленные корреляционные связи между переменными, отражающими процессы ремоделирова-ния суставного хряща и субхондральной кости, подтверждают формирование единых паттернов воспалительной деструкции суставных тканей, находящихся в зависимости от продукции прорезорбтивных интерлейкинов в дебюте первичного гонартроза.
Конфликт интересов. Исследование выполнено в рамках НИР «Разработка цифровой персонализированной интеллектуальной системы объективизации субхондрального ремоде-лирования для ранней диагностики остеоартроза на основе математической модели прогнозирования прогрессирования воспалительно-дегенеративных изменений в опорных соединительных тканях», номер государственной регистрации НИОКТР 122022700115-5.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Литература / References
1. Алексеева Л.И. Обновление клинических рекомендаций по лечению больных остеоартритом 2019 года // Российский медицинский журнал. 2019. Т. 27, №4. С. 2-6 / Alekseeva LI. Obnovlenie klinich-eskih rekomendacij po lecheniyu bolnyh osteoartritom 2019 goda [Update of the clinical guidelines for treatment of patients with osteoarthritis in 2019]. Russian Medical Journal. 2019;27(4):2-6. Russian.
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2024 - Vol. 31, № 1 - P. 84-90
2. Гладкова Е.В., Ромакина Н.А., Титова Ю.И. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2020612173 РФ. Программа выявления лабораторно-инструментальных признаков дегенеративно-дистрофических заболеваний коленных суставов №2020610964. Заявл. 04.02.2020; опубл. 18.02.2020 / Gladkova EV, Romakina NA, Titova YuI. Certificate of the computer software state registration №2020612173 RF. Programma vyyavleniya laboratorno instru-mentalnyh priznakov degenerativno distroficheskih zabolevanij kolen-nyh sustavov [Software for the detection of laboratory and instrumental signs of degenerative-dystrophic diseases in knee joints №2020612173 RF]. Applic. Feb. 04, 2020, publ. Feb. 18, 2020. Russian.
3. Гладкова Е.В., Иванов А.Н. Взаимосвязь структурных нарушений суставного гиалинового хряща и параметров системных проявлений воспалительной реакции в патогенезе ранних стадий первичного остеоартроза // Саратовский научно-медицинский журнал. 2018. Т. 14, №3. С. 518-523 / Gladkova EV, Ivanov AN. Vzaimosvyaz strukturnyh narushenij sustavnogo gialinovogo hryashcha i parametrov sistemnyh proyavlenij vospalitelnoj reakcii v patogeneze rannih stadij pervichnogo osteoartroza [The correlation between structural changes in articular hyaline cartilage and the parameters of systemic manifestations of inflammatory reaction in the pathogenesis of early stages of primary osteoarthritis]. Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2018;14(3):518-23. Russian.
4. Шостак Н.А., Правдюк Н.Г. Остеоартроз: детерминанты боли, подходы к лечению // РМЖ. 2016. Т. 24, №22. С. 1476-1480 / Shostak NA, Pravdyuk NG. Osteoartroz determinanty boli podhody k lech-eniyu [Osteoarthritis: determinants of pain, approaches to treatment]. Russian Medical Journal. 2016;24(22):1476-80.
5. Шостак Н.А., Правдюк Н.Г., Анищенко М.О., Джауари М.С. Остеоартрит: особенности ведения больных при различных локализациях // Клиницист. 2022. Т. 16, №1. С. 40-51. DOI: 10.17650/1818-8338-2022-16-1-K657 / Shostak NA, Pravdyuk NG, Anischenko MO, Dzhauari MS. Osteoartrit osobennosti vedeniya bolnyh pri razlichnyh lo-kalizaciyah [Osteoarthritis: management strategies depending on the location of lesions]. The Clinician. 2022;16(1):40-51. DOI: 10.17650/1818-8338-2022-16-1-K657. Russian.
6. Bruyère O., Honvo G., Veronese N., Arden N.K., Branco J., Curtis E.M., Al-Daghri N.M., Herrero-Beaumont G., Martel-Pelletier J., Pelletier J.P., Rannou F., Rizzoli R., Roth R., Uebelhart D., Cooper C., Reginster J.Y. An updated algorithm recommendation for the management of knee osteoarthritis from the European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases (ESCEO) // Semin. Arthritis Rheum. 2019. Vol. 49, №3. P. 337-350. DOI: 10.1016/j.semarthrit.2019.04.008 / Bruyère O, Honvo G, Veronese N, Arden NK, Branco J, Curtis EM, Al-Daghri NM, Herrero-Beaumont G, Martel-Pelletier J, Pelletier JP, Rannou F, Rizzoli R, Roth R, Uebelhart D, Cooper C, Reginster JY. An updated algorithm recommendation for the management of knee osteoarthritis from the European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases (ESCEO). Semin. Arthritis Rheum. 2019;49(3):337-50. DOI: 10.1016/j.semarthrit.2019.04.008.
7. Carlson A.K., Rawle R.A., Adams E., Greenwood M.C., Both-ner B., June R.K. Application of global metabolomic profiling of synovial fluid for osteoarthritis biomarkers // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2018. Vol. 499, №2. P. 182-188. DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.03.117 / Carlson AK, Rawle RA, Adams E, Greenwood MC, Bothner B, June RK. Application of global metabolomic profiling of synovial fluid for osteoarthritis biomarkers. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2018;499(2):182-8. DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.03.117.
8. De Negri L., Olguin L., Pavez L. Role of the nuclear factor kappa Beta ligand (RANKL) in osteoarthritis and oseteoclastogenesis in thoroughbred horses. Use of anti-inflammatory drugs // Revista UNMSM. 2021. Vol. 32, №2. E20009. DOI: 10.15381/rivep.v32i2.20009 / De Negri L, Olguin L, Pavez L. Role of the nuclear factor kappa Beta ligand (RANKL) in osteoarthritis and oseteoclastogenesis in thoroughbred horses. Use of anti-inflammatory drugs. Revista UNMSM. 2021;32(2):E20009. DOI: 10.15381/rivep.v32i2.20009.
9. Garcia-Coronado J.M., Martinez-Olvera L., Elizondo-Omana R.E., Acosta-Olivo C.A., Vilchez-Cavazos F., Simental-Mendia L.E., Simental-Mendia M. Effect of collagen supplementation on osteoarthritis symptoms: a meta-analysis of randomized placebo-controlled trials // International Orthopaedics (SICOT). 2019. №43. P. 531538. DOI: 10.1007/s00264-018-4211-5 / Garcia-Coronado JM, Martinez-Olvera L, Elizondo-Omana RE, Acosta-Olivo CA, Vilchez-Cavazos F,
Simental-Mendia LE, Simental-Mendia M. Effect of collagen supplementation on osteoarthritis symptoms: a meta-analysis of randomized placebo-controlled trials. International Orthopaedics (SICOT) 2019;(43):531-8. DOI: 10.1007/s00264-018-4211-5.
10. Hardenberg M., Spekle E.M., Coenen P., Brus I.M., Kui-jer P.P.F.M. The economic burden of knee and hip osteoarthritis: absenteeism and costs in the Dutch workforce // BMC Musculoskelet. Disord. 2022. Vol. 23, №1. Art. 364. DOI: 10.1186/s12891-022-05306-9 / Hardenberg M, Spekle EM, Coenen P, Brus IM, Kuijer PPFM. The economic burden of knee and hip osteoarthritis: absenteeism and costs in the Dutch workforce. BMC Musculoskelet. Disord. 2022;23(1):364. DOI: 10.1186/s12891-022-05306-9.
11. He Y., Li Z., Alexander P.G., Ocasio-Nieves B.D., Yocum L., Lin H., Tuan R.S. Pathogenesis of Osteoarthritis: Risk Factors, Regulatory Pathways in Chondrocytes, and Experimental Models // Biology (Basel). 2020. Vol. 9, №8. Art. 194. DOI: 10.3390/biology9080194 / He Y, Li Z, Alexander PG, Ocasio-Nieves BD, Yocum L, Lin H, Tuan RS. Pathogenesis of Osteoarthritis: Risk Factors, Regulatory Pathways in Chondrocytes, and Experimental Models. Biology (Basel). 2020;9(8):194. DOI: 10.3390/biology9080194.
12. Hu Y., Chen X., Wang S., Jing Y., Su J. Subchondral bone microenvironment in osteoarthritis and pain // Bone Res. 2021. Vol. 9, №1. Art. 20. DOI: 10.1038/s41413-021-00147-z / Hu Y, Chen X, Wang S, Jing Y, Su J. Subchondral bone microenvironment in osteoarthritis and pain. Bone Res. 2021;9(1):20. DOI: 10.1038/s41413-021-00147-z.
13. Kumavat R., Kumar V., Malhotra R., Pandit H., Jones E., Ponchel F., Biswas S. Biomarkers of Joint Damage in Osteoarthritis: Current Status and Future Directions // Mediators Inflamm. 2021. Vol. 2021. Art. 5574582. DOI: 10.1155/2021/5574582 / Kumavat R, Kumar V, Malhotra R, Pandit H, Jones E, Ponchel F, Biswas S. Biomarkers of Joint Damage in Osteoarthritis: Current Status and Future Directions. Mediators Inflamm. 2021;2021:5574582. DOI: 10.1155/2021/5574582.
14. Peng Z., Sun H., Bunpetch V., Koh Y., Wen Y., Wu D., Ouyang H. The regulation of cartilage extracellular matrix homeostasis in joint cartilage degeneration and regeneration // Biomaterials. 2021. №268. Art. 120555. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2020.120555 / Peng Z, Sun H, Bunpetch V, Koh Y, Wen Y, Wu D, Ouyang H. The regulation of cartilage extracellular matrix homeostasis in joint cartilage degeneration and regeneration. Biomaterials. 2021;(268):120555. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2020.120555.
15. Pourcho A.M., Smith J., Wisniewski S.J., Sellon J.L. Intraarticular platelet-rich plasma injection in the treatment of knee osteoarthritis: review and recommendations // Am. J. Phys. Med. Rehabil. 2014. Vol. 93, №11 (Suppl 3). P. S108-121. DOI: 10.1097/PHM.0000000000000115 / Pourcho AM, Smith J, Wisniewski SJ, Sellon JL. Intraarticular platelet-rich plasma injection in the treatment of knee osteoarthritis: review and recommendations. Am. J. Phys. Med. Rehabil. 2014;93(11 Suppl 3):S108-21. DOI: 10.1097/PHM.0000000000000115.
16. Previtali D., Andriolo L., Di Laura Frattura G., Boffa A., Can-drian C, Zaffagnini S, Filardo G. Pain trajectories in knee osteoarthritis -a systematic review and best evidence synthesis on pain predictors // J. Clin. Med. 2020. Vol. 9, №9. Art. 2828. DOI: 10.3390/jcm9092828 / Previtali D, Andriolo L, Di Laura Frattura G, Boffa A, Candrian C, Zaffagnini S, Filardo G. Pain trajectories in knee osteoarthritis-a systematic review and best evidence synthesis on pain predictors. J. Clin. Med. 2020;9(9):2828. DOI: 10.3390/jcm9092828.
17. Selistre L.F.A., Gon^alves G.H., Vasilceac F.A., Ser-rao P.R.M.D.S., Nakagawa T.H., Petrella M., Jones R.K., Mattiello S.M. The relationship between urinary C-Telopeptide fragments of type II collagen, knee joint load, pain, and physical function in individuals with medial knee osteoarthritis // Braz. J. Phys. Ther. 2021. Vol. 25, №1. P. 62 - 69. DOI: 10.1016/j.bjpt.2020.02.002 / Selistre LFA, Gon^alves GH, Vasilceac FA, Serrao PRMDS, Nakagawa TH, Petrella M, Jones RK, Mattiello SM. The relationship between urinary C-Telopeptide fragments of type II collagen, knee joint load, pain, and physical function in individuals with medial knee osteoarthritis. Braz. J. Phys. Ther. 2021;25(1):62-9. DOI 10.1016/j.bjpt.2020.02.002.
18. Tan C., Zhang J., Chen W., Feng F., Yu C., Lu X., Lin R., Li Z., Huang Y., Zheng L., Huang M., Wu G. Inflammatory cytokines via up-regulation of aquaporins deteriorated the pathogenesis of early osteoarthritis // PLoS One. 2019. Vol. 14, №8. Art. e0220846. DOI: 10.1371/jour-nal.pone.0220846 / Tan C, Zhang J, Chen W, Feng F, Yu C, Lu X, Lin R, Li Z, Huang Y, Zheng L, Huang M, Wu G. Inflammatory cytokines via up-regulation of aquaporins deteriorated the pathogenesis of early
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2024 - Vol. 31, № 1 - P. 84-90
osteoarthritis. PLoS One. 2019;14(8):e0220846. DOI: 10.1371/jour-nal.pone.0220846.
19. Wu J.Y., Vunjak-Novakovic G. Bioengineering human cartilage-bone tissues for modeling of osteoarthritis // Stem Cells Dev. 2022. Vol. 31, №15-16. P. 399-405. DOI: 10.1089/scd.2021.0317 / Wu JY, Vun-jak-Novakovic G. Bioengineering human cartilage-bone tissues for modeling of osteoarthritis. Stem Cells Dev. 2022;31(15-16):399-405. DOI: 10.1089/scd.2021.0317.
20. Zhou S., MaleitzkeT., Geissler S., Hildebrandt A., Fleckenstein F.N., Niemann M., Fischer H., Perka C., Duda G.N., Winkler T. Source and hub of inflammation: The infrapatellar fat pad and its interactions with articular tissues during knee osteoarthritis // J. Orthop. Res. 2022. Vol. 40, №7. P. 1492-1504. DOI: 10.1002/jor.25347 / Zhou S, Maleitzke T, Geissler S, Hildebrandt A, Fleckenstein FN, Niemann M, Fischer H, Perka C,
Duda GN, Winkler T. Source and hub of inflammation: The infrapatellar fat pad and its interactions with articular tissues during knee osteoarthri-tis. J. Orthop. Res. 2022;40(7):1492-504. DOI: 10.1002/jor.25347.
21. Ziegler C.G., Van Sloun R., Gonzalez S., Whitney K.E., DePhil-lipo N.N., Kennedy M.I., Dornan G.J., Evans T.A., Huard J., LaPrade R.F. Characterization of growth factors, cytokines, and chemokines in bone marrow concentrate and platelet-rich plasma: a prospective analysis // Am. J. Sports Med. 2019. Vol. 47, №9. P. 2174-2187. DOI: 10.1177/0363546519832003 / Ziegler CG, Van Sloun R, Gonzalez S, Whitney KE, DePhillipo NN, Kennedy MI, Dornan GJ, Evans TA, Huard J, LaPrade RF. Characterization of growth factors, cytokines, and chemo-kines in bone marrow concentrate and platelet-rich plasma: a prospective analysis. Am J Sports Med. 2019;47(9):2174-87. DOI: 10.1177/0363546519832003.
Библиографическая ссылка:
Гладкова Е.В., Ульянов В.Ю., Ромакина Н.А., Титова Ю.И. Состояние системы цитокиновой регуляции и процессы ремоделиро-вания коллагена I и II типов при 0-I стадиях первичного гонартроза // Вестник новых медицинских технологий. 2024. №1. С. 8490. DOI: 10.24412/1609-2163-2024-1-84-90. EDN VPDYBT.
Bibliographic reference:
Gladkova EV, Ulyanov VYu, Romakina NA, Titova YuI. Sostoyanie sistemy tsitokinovoy regulyatsii i protsessy remodelirovaniya kolla-gena I i II tipov pri 0-I stadiyakh pervichnogo gonartroza [The condition of cytokine regulation system and type I and II collagen remodeling at 0-I stages of primary gonarthrosis]. Journal of New Medical Technologies. 2024;1:84-90. DOI: 10.24412/1609-2163-2024-1-8490. EDN VPDYBT. Russian.
