
Современные морфологические представления о периимплантной инфекции в травматологии и ортопедии
Резюме
С увеличением числа ортопедических операций, таких как замена коленного и тазобедренного суставов, возрастает и риск развития периимплантной инфекции. По данным различных регистров, количество таких вмешательств продолжает расти, что делает проблему инфекций особенно актуальной. Морфологическая оценка периимплантных тканей, в первую очередь периимплантной мембраны, вошла в рутинную практику и используется в качестве одного из диагностических критериев инфекции. В представленном обзоре обобщены основные морфологические изменения в периимплантной мембране, формирующейся на границе кость/имплант, представлены патогенетические механизмы периимплантного остеолиза, а также показаны основные механизмы персистенции микроорганизмов при периимплантной инфекции.
Ключевые слова
- периимплантная инфекция
- периимплантный остеолиз
- биопленки
- периимплантная мембрана
- эндопротезирование
Дата поступления: 08.09.2025
Дата принятия в печать: 16.02.2026
Дата публикации: 18.06.2026
- Hegde V, Stambough JB, Levine BR, Springer BD. Highlights of the 2022 American Joint Replacement Registry Annual Report. Arthroplast today. 2023;21:101137. https://doi.org/10.1016/j.artd.2023.101137
- Соломянник И.А, Загородний Н.В, Родионова С.С., Дорохин А.И., Коньшина А.В., Горбатюк Д.С. и др. Травматизм, ортопедическая заболеваемость, организация травматолого-ортопедической помощи в Российской Федерации в 2020 году. М.: ФГБУ НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова; 2022.
- Premkumar A, Kolin DA, Farley KX, et al. Projected Economic Burden of Periprosthetic Joint Infection of the Hip and Knee in the United States. J Arthroplasty. 2021;36(5):1484-1489.e3. https://doi.org/10.1016/j.arth.2020.12.005
- Середа А.П., Кочиш А.А., Черный А.А., и др. Эпидемиология эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов и перипротезной инфекции в Российской Федерации. Травматология и ортопедия России. 2021;27(3):84-93. https://doi.org/10.21823/2311-2905-2021-27-3-84-93
- Винклер Т., Трампуш А., Ренц Н., Перка К., Божкова С.А. Классификация и алгоритм диагностики и лечения перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016;1:33-45.
- Tai DBG, Patel R, Abdel MP, Berbari EF, Tande AJ. Microbiology of hip and knee periprosthetic joint infections: a database study. Clin Microbiol Infect. 2022;28(2):255-259. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2021.06.006
- Peel TN, Cheng AC, Buising KL, Choong PFM. Microbiological Aetiology, Epidemiology, and Clinical Profile of Prosthetic Joint Infections: Are Current Antibiotic Prophylaxis Guidelines Effective? Antimicrob Agents Chemother. 2012;56(5):2386-2391. https://doi.org/10.1128/AAC.06246-11
- Mahmud T, Lyons MC, Naudie DD, Macdonald SJ, McCalden RW. Assessing the gold standard: a review of 253 two-stage revisions for infected TKA. Clin Orthop Relat Res. 2012;470(10):2730-2736. https://doi.org/10.1007/s11999-012-2358-8
- Hall-Stoodley L, Stoodley P. Evolving concepts in biofilm infections. Cell Microbiol. 2009;11(7):1034-1043. https://doi.org/10.1111/j.1462-5822.2009.01323.x
- Arciola CR, Campoccia D, Speziale P, Montanaro L, Costerton JW. Biofilm formation in Staphylococcus implant infections. A review of molecular mechanisms and implications for biofilm-resistant materials. Biomaterials. 2012;33(26):5967-5982. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2012.05.031
- Mirzaei R, Campoccia D, Ravaioli S, Arciola CR. Emerging Issues and Initial Insights into Bacterial Biofilms: From Orthopedic Infection to Metabolomics. Antibiotics. 2024;13(2):184. https://doi.org/10.3390/antibiotics13020184
- Coenye T, Kjellerup B, Stoodley P, Bjarnsholt T. The future of biofilm research — Report on the ‘2019 Biofilm Bash.’ Biofilm. 2020;2:100012. https://doi.org/10.1016/j.bioflm.2019.100012
- Cheng AG, DeDent AC, Schneewind O, Missiakas D. A play in four acts: Staphylococcus aureus abscess formation. Trends Microbiol. 2011;19(5):225-232. https://doi.org/10.1016/j.tim.2011.01.007
- Cheng AG, McAdow M, Kim HK, Bae T, Missiakas DM, Schneewind O. Contribution of Coagulases towards Staphylococcus aureus Disease and Protective Immunity. Cheung A, ed. PLoS Pathog. 2010;6(8):e1001036. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1001036
- Farnsworth CW, Schott EM, Jensen SE, et al. Adaptive Upregulation of Clumping Factor A (ClfA) by Staphylococcus aureus in the Obese, Type 2 Diabetic Host Mediates Increased Virulence. Freitag NE, ed. Infect Immun. 2017;85(6). https://doi.org/10.1128/IAI.01005-16
- Cheng AG, Kim HK, Burts ML, Krausz T, Schneewind O, Missiakas DM. Genetic requirements for Staphylococcus aureus abscess formation and persistence in host tissues. FASEB J. 2009;23(10):3393-3404. https://doi.org/10.1096/fj.09-135467
- Hofstee MI, Riool M, Terjajevs I, et al. Three-Dimensional In Vitro Staphylococcus aureus Abscess Communities Display Antibiotic Tolerance and Protection from Neutrophil Clearance. Freitag NE, ed. Infect Immun. 2020;88(11). https://doi.org/10.1128/IAI.00293-20
- Yu B, Pacureanu A, Olivier C, Cloetens P, Peyrin F. Assessment of the human bone lacuno-canalicular network at the nanoscale and impact of spatial resolution. Sci Rep. 2020;10(1):4567. https://doi.org/10.1038/s41598-020-61269-8
- Mi C, Zhang X, Yang C, et al. Bone disease imaging through the near-infrared-II window. Nat Commun. 2023;14(1):6287. https://doi.org/10.1038/s41467-023-42001-2
- Kashima TG, Inagaki Y, Grammatopoulos G, Athanasou NA. Use of chloroacetate esterase staining for the histological diagnosis of prosthetic joint infection. Virchows Arch. 2015;466(5):595-601. https://doi.org/10.1007/s00428-015-1722-y
- Zmistowski B, Della Valle C, Bauer TW, et al. Diagnosis of Periprosthetic Joint Infection. J Arthroplasty. 2014;29(2):77-83. https://doi.org/10.1016/j.arth.2013.09.040
- Morawietz L, Classen RA, Schröder JH, et al. Proposal for a histopathological consensus classification of the periprosthetic interface membrane. J Clin Pathol. 2006;59(6):591-597. https://doi.org/10.1136/jcp.2005.027458
- Morawietz L, Gehrke T, Classen RA, et al. Proposal for the classification of the periprosthetic membrane from loosened hip and knee endoprostheses. Pathologe. 2004;25(5). https://doi.org/10.1007/s00292-004-0710-9
- Krenn V, Morawietz L, Perino G, et al. Revised histopathological consensus classification of joint implant related pathology. Pathol — Res Pract. 2014;210(12):779-786. https://doi.org/10.1016/j.prp.2014.09.017
- Krenn V, Thomas P, Thomsen M, et al. Histopathological particle algorithm. Particle identification in the synovia and the SLIM. Rheumatology. 2014;73(7):639-649. https://doi.org/10.1007/s00393-013-1315-6
- Morawietz L, Tiddens O, Mueller M, et al. Twenty‐three neutrophil granulocytes in 10 high‐power fields is the best histopathological threshold to differentiate between aseptic and septic endoprosthesis loosening. Histopathology. 2009;54(7):847-853. https://doi.org/10.1111/j.1365-2559.2009.03313.x
- Kretzer JP, Jakubowitz E, Reinders J, et al. Wear analysis of unicondylar mobile bearing and fixed bearing knee systems: A knee simulator study. Acta Biomater. 2011;7(2):710-715. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2010.09.031
- Trampuz A, Piper KE, Jacobson MJ, et al. Sonication of Removed Hip and Knee Prostheses for Diagnosis of Infection. N Engl J Med. 2007;357(7):654-663. https://doi.org/10.1056/NEJMoa061588
- Labis V, Bazikyan E, Sizova S, et al. Emission and Migration of Nanoscale Particles during Osseointegration and Disintegration of Dental Implants in the Clinic and Experiment and the Influence on Cytokine Production. Int J Mol Sci. 2023;24(11):9678. https://doi.org/10.3390/ijms24119678
- Romanò CL, Khawashki H Al, Benzakour T, et al. The W.A.I.O.T. Definition of High-Grade and Low-Grade Peri-Prosthetic Joint Infection. J Clin Med. 2019;8(5):650. https://doi.org/10.3390/jcm8050650
- Bori G, Soriano A, García S, Mallofré C, Riba J, Mensa J. Usefulness of Histological Analysis for Predicting the Presence of Microorganisms at the Time of Reimplantation After Hip Resection Arthroplasty for the Treatment of Infection. J Bone Jt Surg. 2007;89(6):1232-1237. https://doi.org/10.2106/JBJS.F.00741
- Pandey R, Drakoulakis E, Athanasou NA. An assessment of the histological criteria used to diagnose infection in hip revision arthroplasty tissues. J Clin Pathol. 1999;52(2):118-123. https://doi.org/10.1136/jcp.52.2.118
- Feldman DS, Lonner JH, Desai P, Zuckerman JD. The role of intraoperative frozen sections in revision total joint arthroplasty. J Bone Jt Surg. 1995;77(12):1807-1813. https://doi.org/10.2106/00004623-199512000-00003
- Banit DM, Kaufer H, Hartford JM. Intraoperative Frozen Section Analysis in Revision Total Joint Arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2002;401:230-238. https://doi.org/10.1097/00003086-200208000-00026
- Goodman SB, Gallo J. Periprosthetic Osteolysis: Mechanisms, Prevention and Treatment. J Clin Med. 2019;8(12). https://doi.org/10.3390/jcm8122091
- Baxter RM, MacDonald DW, Kurtz SM, Steinbeck MJ. Characteristics of highly cross‐linked polyethylene wear debris in vivo. J Biomed Mater Res Part B Appl Biomater. 2013;101B(3):467-475. https://doi.org/10.1002/jbm.b.32902
- Bertrand J, Delfosse D, Mai V, Awiszus F, Harnisch K, Lohmann CH. Ceramic prosthesis surfaces induce an inflammatory cell response and fibrotic tissue changes. Bone Joint J. 2018;100-B(7): 882-890. https://doi.org/10.1302/0301-620X.100B7.BJJ-2017-1590.R2
- Horst SA, Hoerr V, Beineke A, et al. A Novel Mouse Model of Staphylococcus aureus Chronic Osteomyelitis That Closely Mimics the Human Infection. Am J Pathol. 2012;181(4):1206-1214. https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2012.07.005
- Wright JA, Nair SP. Interaction of staphylococci with bone. Int J Med Microbiol. 2010;300(2-3):193-204. https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2009.10.003
- Zhu L, Kang H, Guo C an, et al. Rifampin suppresses osteoclastogenesis and titanium particle-induced osteolysis via modulating RANKL signaling pathways. Biochem Biophys Res Commun. 2017;484(1):64-70. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.01.071
- Croes M, Kruyt M, Boot W, et al. The role of bacterial stimuli in inflammation-driven bone formation. Eur Cells Mater. 2019;37: 402-419. https://doi.org/10.22203/eCM.v037a24
- Li D, Gromov K, Søballe K, et al. Quantitative mouse model of implant‐associated osteomyelitis and the kinetics of microbial growth, osteolysis, and humoral immunity. J Orthop Res. 2008;26(1):96-105. https://doi.org/10.1002/jor.20452
- Kawashima-Ohya Y, Satakeda H, Kuruta Y, et al. Effects of Parathyroid Hormone (PTH) and PTH-Related Peptide on Expressions of Matrix Metalloproteinase-2, -3, and -9 in Growth Plate Chondrocyte Cultures. Endocrinology. 1998;139(4):2120-2127. https://doi.org/10.1210/endo.139.4.5941
- Röcken C, Stix B, Brömme D, Ansorge S, Roessner A, Bühling F. A Putative Role for Cathepsin K in Degradation of AA and AL Amyloidosis. Am J Pathol. 2001;158(3):1029-1038. https://doi.org/10.1016/S0002-9440(10)64050-3
- Alippe Y, Mbalaviele G. Omnipresence of inflammasome activities in inflammatory bone diseases. Semin Immunopathol. 2019;41(5): 607-618. https://doi.org/10.1007/s00281-019-00753-4
Рекомендуем статьи по данной теме:
Эндопротезирование при доброкачественных стенозах трахеи.Эндоскопическая хирургия. 2026;32(4):15-22
Памяти выдающегося хирурга и ученого. К 90-летию со дня рождения профессора Людмилы Арсентьевны Брусовой.Стоматология. 2026;105(2):75-78
Устранение приобретенных дефектов стенок верхнечелюстных синусов имплантатами из диоксида циркония.Российская ринология. 2026;34(1):6-12
Влияние летучих органических соединений на планктонный рост и образование биопленок Vibrio harveyi.Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(4):10-18
Предварительная эмболизация нижней брыжеечной и поясничных артерий при эндопротезировании аневризмы брюшной аорты.Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2025;(11-2):5-11
Результаты комплексного эндопротезирования аорты с сохранением кровотока по висцеральным ветвям.Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2025;(10-2):18-28
Эндоскопические методы лечения больных с доброкачественными стенозами трахеи.Эндоскопическая хирургия. 2024;30(5):59-65


