Заболотных Н.В.

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии

Виноградова Т.И.

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии

Витовская М.Л.

Лаборатория экспериментального туберкулеза и новых медицинских технологий ФГБУ "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Минздравсоцразвития России

Васильева С.Н.

Кафтырев А.С.

ФГБУ "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Минздрава России

Ариэль Б.М.

СПб ГБУЗ "Городское патологоанатомическое бюро"

Новицкая Т.А.

Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург

Репаративный остеогенез при включении ронколейкина в терапию экспериментального туберкулезного остита

Журнал: Архив патологии. 2014;76(1): 45-49

Просмотров : 11

Загрузок :

Как цитировать

Заболотных Н. В., Виноградова Т. И., Витовская М. Л., Васильева С. Н., Кафтырев А. С., Ариэль Б. М., Новицкая Т. А. Репаративный остеогенез при включении ронколейкина в терапию экспериментального туберкулезного остита. Архив патологии. 2014;76(1):45-49.

Авторы:

Заболотных Н.В.

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии

Все авторы (7)

Процессы репарации регулируются целым рядом систем организма, в том числе и иммунной, обеспечивающей сопряженность воспаления, регенерации и фиброза, которая реализуется благодаря взаимодействию макрофагов и фибробластов - ключевых клеток разрешения воспаления и осуществляется медиаторами межклеточного взаимодействия цитокинами Th1 и провоспалительными цитокинами [1-3]. Показана тесная взаимосвязь торпидного течения репаративных процессов со сниженной функциональной активностью иммунокомпетентных клеток [4, 5]. Патологическое течение процессов заживления, коррелирующее с незавершенностью фагоцитоза в альвеолярных макрофагах, характерно и для туберкулезной инфекции [6].

Для фармакологической регуляции репаративных процессов и восстановления структурной целостности тканей в последнее время как в травматологии, так и при различной воспалительной патологии начинают применяться иммуномодулирующие препараты [7-10].

При костно-суставном туберкулезе, для которого наряду с угнетением иммунного ответа характерно торпидное течение процессов заживления, присоединение иммунокорригирующей терапии к комбинированному (хирургическому и этиотропному) лечению может существенно повлиять на восстановление структуры кости.

Целью настоящего исследования явилась оценка репаративного остеогенеза при введении генно-инженерного аналога интерлейкина 2 ронколейкина в комплексную терапию экспериментального туберкулезного остита.

Материал и методы

Работа выполнена на 42 кроликах-самцах породы шиншилла, у 36 из которых (2-4-я группа) моделировали туберкулезный остит по оригинальной методике [11]. В дистальный эпиметафиз бедренной кости вводили 1·106 клеток клинического изолята M. tuberculosis №5419 с устойчивостью к четырем противотуберкулезным препаратам: изониазиду (10 мкг/мл), рифампицину (40 мкг/мл), стрептомицину (10 мкг/мл), этионамиду (30 мкг/мл). Для обеспечения аналгезирующего, миорелаксирующего и седативного эффекта животным вводили 2% раствор рометара (Xylazinum) внутримышечно в объеме 1-1,5 мл. Противотуберкулезная терапия назначалась после рентгенологического определения туберкулезного очага вплоть до выведения животных из эксперимента (изониазид 25 мг/кг подкожно; амикацин 30 мг/кг внутримышечно; этамбутол 50 мг/кг и офлоксацин 20 мг/кг внутрижелудочно). Через 1 мес полихимиотерапии проводились некрэктомия туберкулезного очага и комбинированное замещение операционного дефекта кристаллическим сульфатом кальция в сочетании с 4% тобрамицином (OsteoSet-Т) и аутокостным трансплантатом, заготовленным из гребня крыла подвздошной кости. Кроликам 3-й и 4-й групп вводили ронколейкин (12,5 мг/кг внутривенно 1 раз в 3 дня, 5 инъекций): либо за 1 мес до (3-я группа), либо сразу после комбинированной пластики (4-я группа). Эффект иммунокорректора оценивался через 1 и 6 мес после проведения пластики. Функциональная активность перитонеальных макрофагов (пМф) оценивалась в реакции фагоцитоза пМф в однослойной культуре (1·106 клеток) в отношении клеточной взвеси дрожжей Saccharomyces cerevisiae, опсонизированных сывороткой мышей с вычислением фагоцитарной активности пМф, фагоцитарного числа, показателя и индекса завершенности фагоцитоза. Для гистологического изучения участок кости фиксировали в 10% формалине, декальцинировали трилоном Б, заливали в целлоидин-парафин и окрашивали гематоксилином и эозином и азур II-эозином. Кроликов выводили из опыта с использованием летальных доз золетила (100 мг/кг). Статистически данные обрабатывались с использованием непараметрического U-критерия Вилкоксона-Манна-Уитни и Фишера.

Результаты и обсуждение

Исследование срезов костной ткани зоны пластики в дистальном отделе эпиметафиза бедренной кости через

1 мес после замещения дефекта во всех случаях показало его заполнение аутокостью и остеоидной тканью, содержащей небольшие округлые полости различного диаметра, по-видимому, на месте гранул декальцинированного материала OsteoSet-Т (см. рисунок, а).

Рисунок 1. Гистологический срез. Костная ткань эпиметафиза бедренной кости кроликов, зараженных лекарственно-устойчивым штаммом M. tuberculosis №5419, через 1 мес после некрэктомии и комбинированной пластики без (а, б) и на фоне назначения ронколейкина (в, г). Окраска гематоксилином и эозином. а - заполнение операционного дефекта в эпиметафизе бедренной кости аутокостью; полости различного диаметра, на месте гранул сульфат кальциевого материала OsteoSet-Т. ×300; б - крупный некротический очаг специфической инфильтрации. ×300; в - костный мозг кролика, получавшего ронколейкин в послеоперационном периоде; определяется большое количество лимфоцитов и крупных мегакариоцитов (некоторые с эмпериополезом). ×600; г - новообразованные костные балки с большим количеством остеобластов на их поверхности у кролика, получавшего ронколейкин в послеоперационном периоде. ×300.
У всех животных вблизи трансплантата обнаружены признаки активности специфического воспалительного процесса: небольшие эпителиоидно-клеточные гранулемы, крупные некротические очаги с ядерным детритом в центре (см. рисунок, б), участки с атрофичными костными балками, секвестрация, резорбция и некроз костных балок, а также дистрофические изменения хрящевой ткани. В то же время отмечены и признаки активного остеогенеза: увеличение количества остеобластов на поверхности костных балок, низко- и высокодифференцированная остеоидная ткань с множеством капилляров и рыхлыми фиброзными структурами, вновь образованные костные балки, участки гиперплазии костного мозга со скоплениями молодых кроветворных клеток, а также мегакариоцитов.

Ронколейкин оказал наиболее отчетливое действие на процессы восстановления костной ткани при его использовании в послеоперационном периоде (4-я группа, см. рисунок, в, г). При лечении ронколейкином через 1 мес после пластики в 3 раза реже по сравнению с животными 2-й группы обнаруживался некроз костных балок (в 16,7% случаев против 50% в контроле пластики) и в 4 раза - дистрофия хряща (в 16,7% против 66,7%; р<0,02). Реже отмечался фиброз костного мозга (в 33,3% против 100% случаев в контроле пластики; р<0,001), хряща (50% против 66,7%) и остеоидной ткани (в 16,7% против 66,7%; р<0,02). Параллельно у кроликов 4-й группы зарегистрирована активация мегакариоцитарного ростка - его тотальная гиперплазия (в 50% против 0% случаев в контрольной группе; р<0,01), большое количество крупных мегакариоцитов (в 50% против 16,7%; см. рисунок, в), эмпериополез (в 50% против 0% случаев; р<0,01) и появление мегакариоцитарных кластеров (скопление мегакариоцитов в 33,3% против 0%; р<0,05). В 3 раза чаще, чем в контрольной группе (в 50% против 16,7% случаев), при назначении ронколейкина выявлялась и тенденция к мегалобластическому эритропоэзу.

Через 6 мес после операции во всех группах животных наблюдалось снижение распространенности специфического воспаления в костной ткани. У кроликов (4-я группа), леченных ронколейкином после комбинированной пластики, признаки активности инфекции определялись гораздо реже, чем в контроле пластики (2-я группа): очаги инфильтрации в 33,3% против 75% (р<0,05), некротизированные балки в 16,7% против 37,5%, дистрофия хряща в 66,7% против 75% случаев. Не обнаружено очагов некроза с ядерным детритом (0% против 37,5%; р<0,05), что свидетельствует о снижении степени выраженности альтерации. Стимуляция процессов заживления под влиянием ронколейкина была более отчетливой. Чаще, чем в контрольной группе, выявлялись недифференцированная (в 100% против 12,5% в контроле пластики; р<0,001) и высокодифференцированная (в 50% против 12,5%; р<0,05) остеоидная ткань, а также новообразованные балки (в 100% против 62,5% случаев; р<0,02). В костном мозге чаще регистрировались признаки стимуляции эритроидного, мегакариоцитарного, а также миелоидного ростка.

У кроликов, получавших ронколейкин в дооперационный период, направленность признаков восстановления костной ткани имела тот же характер, что и при использовании препарата после операции, однако по их степени выраженности была несколько меньшей.

Определение иммунокорригирующего эффекта ронколейкина показало, что препарат отчетливо повысил угнетенные у кроликов с туберкулезным гонитом поглотительную и переваривающую активность пМф. Фагоцитарная активность Мф через 1 мес после комбинированной пластики (2 мес после заражения, табл. 1

) у нелеченных ронколейкином животных с комбинированной пластикой операционного дефекта после некрэктомии туберкулезного очага (2-я группа) составляла в среднем 45,9% против 72,7% у интактных кроликов (р<0,05), фагоцитарное число - 4,9 дрожжевой клетки против 6 дрожжевых клеток (р<0,05), показатель завершенности фагоцитоза - 123,2 против 305,3 дрожжевой клетки (р<0,01). Ронколейкин в обеих схемах использования отчетливо повысил функциональную активность пМф до уровня интактной группы. При этом если у животных, получавших иммунокорректор до операции (3-я группа), по сравнению с контролем пластики значимо более высокой была только фагоцитарная активность пМф (62,0% против 45,9% в контроле пластики; р<0,05), то введение ронколейкина в послеоперационном периоде (4-я группа) привело к достоверной стимуляции всех трех ингибированных показателей.

Через 6 мес после оперативного вмешательства (табл. 2)

на фоне сохраняющейся ингибиции фагоцитоза у животных, не получавших иммунокорректор (2-я группа), у кроликов леченных ронколейкином, показатели фагоцитоза по-прежнему оставались на уровне интактной группы. При этом, как и на первом сроке наблюдения, более эффективной оказалась послеоперационная схема использования ронколейкина (4-я группа). При ее применении вновь по всем трем показателям отмечен достоверно более высокий, чем в нелеченном иммунокорректором контроле, уровень поглотительной и переваривающей активности пМф. Так, фагоцитарная активность составила в среднем 58,4% против 48% в контроле пластики (р<0,05), фагоцитарное число - 5,7 против 4,4 дрожжевой клетки (р<0,05), показатель завершенности фагоцитоза - 276,2 против 143,5 дрожжевой клетки (р<0,05). В то же время использование ронколейкина до операции (3-я группа) по сравнению с контрольной группой привело к значимой коррекции только одного показателя - фагоцитарного числа.

Снижение под влиянием ронколейкина распространенности специфического воспаления в костной ткани, в том числе альтеративного компонента воспаления, по регистрации очагов с некрозом и ядерным детритом, а также некротизированных балок, вероятно, является проявлением протективного эффекта препарата, установленного ранее при туберкулезе легких [12].

Стимулирующее действие ронколейкина на фагоцитоз, ингибированный у кроликов с туберкулезным гонитом [13], вероятно, является следствием восстановления иммунокорректором субпопуляционного баланса Th1 и Th2 в сторону преобладания лимфоцитов Th1, которые, продуцируют IFN-γ - один из важнейших путей активации макрофагов. Стимуляция миелоидного, эритроидного и мегакариоцитарного ростка кроветворения, скорее всего, также обусловлена активацией ронколейкином клональной пролиферации Т-лимфоцитов, обладающих способностью усиливать и эритропоэз [14].

Сопряженность нормализации функциональной активности макрофагов с усилением репаративного остеогенеза, зарегистрированная при использовании ронколейкина, подтверждает данные литературы о тесной взаимосвязи состояния макрофагов не только с дифференциацией клеток фибробластического ряда [4], но и с формированием регенерата. Так, под действием магнитолазерного воздействия, активирующего фагоциты, установлено ускорение консолидации большеберцовой кости при резекции последней [15].

Более высокая результативность использования ронколейкина в послеоперационном периоде костной пластики по сравнению с дооперационным вполне закономерна, поскольку при последнем к иммунодефициту, сопровождающему течение самой туберкулезной инфекции [16], присоединяется резкое угнетение иммунного статуса, вызванное любой тяжелой операцией. Так, признаки подавления иммунитета, коррелирующие с замедлением остеогенеза, выявлены и в раннем послеоперационном периоде у больных с повреждением лицевого скелета [5].

Заключение

Включение ронколейкина (12,5 мкг/кг, 5 инъекций) в состав комплексной терапии экспериментального туберкулезного остита в послеоперационном периоде комбинированной костной пластики операционных дефектов (аутокость + OsteoSet-Т) привело к ускорению регрессии специфического воспаления и существенному усилению репаративного остеогенеза.

Инволюция туберкулезного поражения при применении ронколейкина в эффективном режиме характеризовалась уменьшением дистрофических процессов в костной и хрящевой ткани через 1 мес после пластики; снижением распространенности очагов специфического воспаления в костной ткани через 6 мес после пластики; уменьшением выраженности альтеративно-некротического компонента воспаления в костной ткани на обоих сроках наблюдения; стимуляцией кроветворения в костном мозге (гиперплазия, активация мегакариоцитарного и эритроидного ростка на обоих сроках наблюдения и миелоидного ростка гемопоэза через 6 мес после операции); повышением интенсивности остеогенеза с новообразованием костных балок через 6 мес после пластики.

Выявлена существенная стимуляция ронколейкином поглотительной и переваривающей активности перитонеальных макрофагов, угнетенных при экспериментальном туберкулезном остите через 1 и 6 мес после комбинированной пластики.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail