Журнал «Травма» Том 14, №4, 2013

Введение

Проблема лечения ложных суставов костей голени, ослож­ненных травматическим остеомиелитом, предусмат­ривает решение задач, направленных на купирование гнойно-некротического процесса и последующее сращение перелома путем пластики дефектов кости [1]. Золотым стандартом для репаративной регенерации поврежденной кости считается аутокость, однако применение этого метода в условиях воспаления ограничено из-за риска рецидива [2, 3]. Перспективным направлением в решении данного вопроса является использование биоактивных материалов на основе фосфатов кальция, близких по своему составу к костной ткани человека. Согласно данным литературы, оптимальным материалом для выполнения пластики костных дефектов у больных остеомиелитом является гидроксиапатит, обработанный антибиотиком [4, 5]. Но данный материал, обладая антибактериальным эффектом, не всегда обеспечивает активные процессы репаративной регенерации кости. Вследствие этого возникла идея комбинированной пластики дефектов кости, когда имеет место сочетание аутокости и гидроксиапатита. Объективно оценить эффективность того или иного вида пластики дефектов кости можно на основании исследования содержания про- и противовоспалительных интерлейкинов, которые отражают динамику патологического процесса, коррелируют с активностью заболевания и позволяют судить об эффективности проводимого лечения [6]. Целесообразно также исследование состояния мышечной ткани с точки зрения энергетических процессов. Маркерами метаболизма мышечной ткани являются креатинин и креатинкиназа. Креатинин образуется в мышцах и участвует в их энергетическом обмене. Креатинкиназа регулирует динамическое соотношение концентраций АТФ: АДФ в клетках путем обратимого переноса фосфорильной группы с АТФ на креатинин с образованием макроэргического соединения креатинфосфата [7].

Целью настоящей работы явилось исследование концентрации IL-1b и IL-6, а также уровня креатинина и активности креатинкиназы в сыворотке крови больных с ложными суставами костей голени, осложненных хроническим остеомиелитом, в раннем послеоперационном периоде после аутопластики, пластики гидроксиапатитом, обработанным антибиотиком, и комбинированной пластики (аутокость + гидроксиапатит).

Методы исследования

В отделении костно-гнойной инфекции ОТБ г. Донецка у 45 больных при хирургическом лечении хронического травматического остеомиелита проведена пластика костных дефектов с использованием различных материалов. Первую группу составили 16 больных, дефект кости которых был замещен аутокостью. Во вторую группу вошли 14 больных, прооперированных с использованием гидроксиапатита, обработанного антибиотиком. Третью группу составили 15 больных, при оперативном лечении которых была использована комбинированная пластика (аутокость + гидроксиапатит).

 Лабораторное обследование больных проводили до оперативного лечения и в период 7 и 14 суток после пластики. Концентрацию интерлейкинов в сыворотке крови больных определяли с помощью иммуноферментного анализатора «Мультискан» с использованием коммерческих наборов ЗАО «Вектор-Бест» в диапазоне концентраций: для IL-1b — 0–250 пг/мл, IL-6 — 0–300 пг/мл.

С помощью биохимического анализатора Humalyzer Junior в сыворотке крови больных определяли активность креатинкиназы кинетическим методом с использованием креатинфосфата в качестве субстрата и содержание креатинина — по цветной реакции Яффе с пикриновой кислотой.

Статистическую обработку полученных результатов исследования проводили с помощью компьютерной программы Statistica.

Результаты исследования

Установлено, что до оперативного лечения у больных первой группы концентрация IL-1b в сыворотке крови не имела существенных различий с референтными значениями, что характерно для хронического воспалительного процесса (табл. 1). В отличие от этого содержание IL-6 в сыворотке крови достоверно превышало референтные показатели, вероятно, вследствие противовоспалительного действия данного цитокина. При этом у данной группы больных отсутствовала характерная для нормы корреляционная взаимосвязь между показателями IL-1b и IL-6, что свидетельствовало о нарушении механизмов межклеточного взаимодействия и обусловливало, по-видимому, неадекватный иммунный ответ на наличие инфекции.

После аутопластики дефекта кости в период 7 и 14 суток существенных изменений в содержании IL-1b в сыворотке крови не отмечалось. В отличие от этого концентрация IL-6 достоверно уменьшалась в сравнении с показателями до лечения, но была выше референтных значений (табл. 1). Несмотря на снижение уровня IL-6 и выраженности воспалительного процесса, корреляционная связь между показателями IL-1b и IL-6 не выявлялась, что дает основание полагать, что санация очага инфекции и аутопластика дефекта кости не способствовали восстановлению межклеточных взаимодействий интерлейкинов. В результате нарушалась способность IL-6 ингибировать синтез провоспалительного IL-1b, что в целом повышало риск развития рецидива инфекции.

Оперативное лечение с использованием метода аутопластики не оказало существенного влияния и на содержание креатинина в сыворотке крови больных. В то же время отмечалось снижение активности креатинкиназы по отношению к референтным значениям в период 14 суток, что можно оценить как результат ограничения двигательной активности пациентов после аутопластики (табл. 1).

Во второй группе больных до оперативного лечения содержание провоспалительного IL-1b в сыворотке крови имело выраженную тенденцию к увеличению, а концентрация IL-6 была в 3,4 раза выше референтных значений (табл. 2). Повышенные показатели IL-1b и IL-6 до оперативного лечения можно объяснить более обширным объемом воспалительного процесса в мышечной ткани, что подтверждали и более высокие, чем референтные значения, показатели активности креатинкиназы и креатинина в сыворотке крови больных. Дополнительным подтверждением данного факта явились положительные корреляционные связи между показателями IL-1b и креатинином (r = 0,83) и IL-6 и креатинкиназой (r = 0,78).

Пластика дефектов кости с использованием гидроксиапатита, обработанного антибиотиком, обусловила у больных в период 7 суток достоверное уменьшение концентрации IL-1b и IL-6 в сыворотке крови в сравнении с показателями до лечения (табл. 2). Параллельно выявлялась тенденция к снижению содержания креатинина и активности креатинкиназы в сыворотке крови больных. При корреляционном анализе результатов исследования была установлена положительная взаимосвязь между показателями IL-6 и креатинкиназой (r = 0,75). Следовательно, можно полагать, что снижение содержания IL-6 в сыворотке крови больных явилось результатом уменьшения воспалительного процесса в мышечной ткани вследствие санации очага инфекции.

В период 14 суток после пластики с использованием гидроксиапатита, обработанного антибиотиком, у больных возрастала концентрация IL-1b в сыворотке крови в сравнении с 7-ми сутками. Уровень же IL-6 превышал референтные значения, но существенно не отличался от уровня 7-х суток (табл. 2). Со стороны биохимических показателей следует отметить существенное уменьшение активности креатинкиназы как по отношению к референтным значениям, так и к показателям до лечения, что указывает на снижение энергетических процессов в мышечной ткани, возможно, связанное с иммобилизацией больного. Установлена отрицательная корреляционная взаимосвязь между показателями IL-6 и креатинкиназой (r = –0,77), которая указывала на противовоспалительное действие интерлейкина.

В третьей группе больных показатели IL-1b и IL-6 в сыворотке крови до лечения статистически достоверно превышали референтные значения, что было обусловлено большим, чем у больных 1-й и 2-й групп, объемом дефекта кости (табл. 3). Содержание креатинина и активность креатинкиназы в сыворотке крови больных 3-й группы не имели существенных различий с референтными значениями (табл. 3).

На 7-е сутки после комбинированной пластики костных дефектов содержание провоспалительного IL-1b в сыворотке крови было на уровне показателей до лечения. В отличие от этого концентрация IL-6 в сыворотке крови больных уменьшилась в 3,2 раза в сравнении с показателями до лечения, что можно оценить как существенное уменьшение активности воспалительного процесса вследствие санации очага инфекции.

Следует отметить, что после оперативного лечения у больных к 7-м суткам достоверно уменьшилась активность креатинкиназы в сравнении с референтными показателями. Уровень креатинина был такой же, как и до лечения. При этом имела место отрицательная корреляция между показателями IL-1b и креатинином (r = –0,85).

На 14-е сутки после оперативного лечения содержание интерлейкинов в сыворотке крови больных существенно не отличалось от показателей 7-х суток. Но при этом выявлялась отрицательная корреляционная связь между показателями IL-1b и IL-6 (r = –0,91), что можно оценить как положительный фактор в плане межклеточного взаимодействия.

Активность креатинкиназы и содержание креатинина в сыворотке крови больных к 14-м суткам не имела различий в сравнении с аналогичными показателями 7-х суток (табл. 3). При этом содержание IL-1b прямо коррелировало с активностью креатинкиназы (r = 0,78). Соответственно, между показателями IL-6 и креатинкиназой выявлялась отрицательная корреляционная связь (r = –0,95), которая давала основание говорить о противовоспалительном действии интерлейкина.

 Таким образом, у больных с ложными суставами костей голени, осложненными хроническим травматическим остеомиелитом, имеет место повышенная концентрация в сыворотке крови провоспалительных интерлейкинов. Установлен факт нарушения межклеточного взаимодействия данных интерлейкинов, подтвержденный результатами корреляционного анализа. Удаление инфицированных тканей и пластика дефектов кости, независимо от имплантируемого материала, обусловливает в период 7–14 суток уменьшение концентрации IL-6 в сравнении с показателями до лечения. В отличие от этого изменения IL-1b после оперативного лечения зависели от вида пластического материала. Так, использование аутокости и гидроксиапатита, обработанного антибиотиком, в качестве пластического материала обусловливало у больных к 14-м суткам тенденцию к повышению содержания провоспалительного IL-1b в сыворотке крови, что можно рассматривать как риск-фактор развития воспалительного процесса и возможности рецидива или замедленного сращения. Напротив, комбинированная пластика костных дефектов обусловливала к 14-м суткам снижение уровня в сыворотке крови больных IL-1b и восстановление межклеточного взаимодействия между IL-1b и IL-6, что создавало благоприятные условия для процессов репарации.

Выводы

1. Для больных с ложными суставами костей голени, осложненными хроническим остеомиелитом, характерны повышенные концентрации в сыворотке крови провоспалительных интерлейкинов IL-1b и IL-6 и нарушение их межклеточного взаимодействия.

2. Удаление инфицированных тканей и пластика дефектов кости, независимо от материала, обусловливают в период 7–14 суток уменьшение концентрации IL-6 и активности креатинкиназы в сыворотке крови больных в сравнении с показателями до лечения, что является результатом уменьшения выраженности воспалительного процесса.

3. Установлено, что только в группе больных с комбинированной пластикой костных дефектов имеет место восстановление нарушенных патологическим процессом межклеточных взаимодействий интерлейкинов, что обус­ловливает эффективную противоинфекционную защиту в раннем послеоперационном периоде. Данный факт позволяет объяснить лучшие в сравнении с пластикой аутокостью и гидроксиапатитом клинические результаты лечения больных с ложными суставами костей голени на фоне травматического остеомиелита.