Динамика метаболического состояния костной ткани при комплексном лечении хронического посттравматического остеомиелита длинных костей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Хронический посттравматический остеомиелит — многогранная проблема современной травматологии и ортопедии, затрагивающая, помимо медицинских, социальные и экономические аспекты. При планировании лечения необходимо принимать во внимание метаболическое состояние костной ткани, так как воздействие инфекционного патогена выходит далеко за рамки «классического» литического процесса, различными путями нарушая баланс костеобразования и резорбции костной ткани. Исследование посвящено изучению динамики параметров, отражающих метаболизм костной ткани у пациентов, получавших комплексную терапию по поводу хронического посттравматического остеомиелита длинных костей конечностей.

Цель исследования. Изучить динамику метаболических нарушений костной ткани у пациентов с ортопедической инфекцией длинных костей и крупных суставов в условиях продолжающейся комплексной этиотропной и компенсаторной терапии на протяжении 6 мес., сроков консолидации костной ткани — на протяжении 2 лет с момента оперативного вмешательства.

Материалы и методы. Исследование — проспективное, наблюдательное, сравнительное, поисковое, с включением 138 пациентов с посттравматическим хроническим остеомиелитом длинных костей. Комплексная терапия включала сочетание хирургического лечения с проведением антибактериальной, противовоспалительной терапии и медикаментозной коррекцией выявленных нарушений метаболизма костной ткани. Изучены сроки консолидации костных дефектов после лечения и динамика показателей метаболизма костной ткани.

Результаты и обсуждение. Показано сходство сроков консолидации различных сегментов в условиях описанной терапии; определен временной период, соответствующий наиболее выраженной динамике изменения (коррекции) нарушений (3 мес. с начала лечения); показана эффективность метаболической терапии для случаев лечения костно-суставной инфекции, локализованной в различных анатомических сегментах конечностей. Результаты согласуются как с итогами предыдущего исследования, так и с описанными в литературе патофизиологическими аспектами метаболизма костной ткани.

Выводы. Сроки консолидации в условиях терапии метаболических нарушений в целом сходны; наибольшие изменения показателей метаболизма костной ткани регистрируются в течение 3 мес. после начала терапии. Схема метаболической терапии может рассматриваться как универсальная для всех сегментов.

Об авторах

Арчил Важаевич Цискарашвили

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский Центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: archil.tsiskarashvili@gmail.com

канд. мед. наук, врач – травматолог-ортопед высшей квалификационной категории, заведующий отделением последствий травм опорно-двигательной системы и гнойных осложнений

Россия, Москва

Светлана Семеновна Родионова

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский Центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: centrosteoporoza@gmail.com

д-р мед. наук, профессор, руководитель Центра остеопороза

Россия, Москва

Сергей Павлович Миронов

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский Центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: armed05@mail.ru

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, почетный президент

Россия, Москва

Дмитрий Сергеевич Горбатюк

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский Центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: gorbatyukds@cito-priorov.ru

научный сотрудник отделения последствий травм опорно-двигательной системы и гнойных осложнений

Россия, Москва

Александр Юрьевич Тараскин

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский Центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: aletr2009@yandex.ru

аспирант отделения последствий травм опорно-двигательной системы и гнойных осложнений

Россия, Москва

Список литературы

  1. Thwaites G, Gant V. Are bloodstream leukocytes Trojan Horses for the metastasis of Staphylococcus aureus? Nat Rev Microbio. 2011;9(3):215–222. doi: 10.1038/nrmicro2508.
  2. Josse J, Velard F, Gangloff SC. Staphylococcus aureus vs osteoblast: relationship and consequences in osteomyelitis. Front Cell Infect Microbiol. 2015;5:85. doi: 10.3389/fcimb.2015.00085.
  3. Claro T, Widaa A, O’Seaghda M. Staphylococcus aureus protein A binds to osteoblasts and triggers signals that weaken bone in osteomyelitis. PLoS One. 2011;6(4):e18748. doi: 10.1371/journal.pone.0018748.
  4. Цискарашвили А.В., Родионова С.С., Миронов С.П., и др. Метаболические нарушения костной ткани у пациентов с переломами длинных костей, осложненных хроническим остеомиелитом. Гений ортопедии. 2019;25(2):149–155. [Tsiskarashvili AV, Rodionova SS, Mironov SP, et al. Metabolic bone tissue disorders in patients with long bone fractures complicated by chronic osteomyelitis. Genii ortopedii. 2019;25(2):149–155. (In Russ.)] doi: 10.18019/1028-4427-2019-25-2-149-155.
  5. Травматология: национальное руководство / Под ред. Г.П. Котельникова, С.П. Миронова. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2008. [Travmatologiya: natsional’noe rukovodstvo. Ed by G.P. Kotel’nikov, S.P. Mironov. Moscow: GEOTAR-MED; 2008. (In Russ.)]
  6. Леонова С.Н., Рехов А.В., Камека А.Л. Традиционное хирургическое лечение пациентов с переломами костей голени, осложненными хроническим травматическим остеомиелитом. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2013;(2– 1):45–48. [Leonova SN, Rekhov AV, Kameka AL. Traditional surgical treatment of patients with leg fractures complicated by chronic traumatic osteomyelitis. Byulleten’ VSNTs SO RAMN. 2013;(2–1):45–48. (In Russ.)]
  7. Леонова С.Н., Рехов А.В., Камека А.Л. Лечение переломов, осложненных гнойной инфекцией. Сибирский медицинский журнал. 2013;120(5):141–143. [Leonova SN, Rekhov AV, Kameka AL. Treatment of fractures complicated by purulent infection. Sibirskii meditsinskii zhurnal. 2013;120(5):141–143. (In Russ.)]
  8. Леончук Д.С., Сазонова Н.В., Ширяева Е.В., Клюшин Н.М. Хронический посттравматический остеомиелит плеча: экономические аспекты лечения методом чрескостного остеосинтеза аппаратом Илизарова. Гений ортопедии. 2017;23(1):74–79. [Leonchuk DS, Sazonova NV, Shiryaeva EV, Klyushin NM. Chronic post-traumatic osteomyelitis of the shoulder: economic aspects of treatment by the method of transosseous osteosynthesis with the Ilizarov apparatus. Genii ortopedii. 2017;23(1):74–79. (In Russ.)]
  9. Brause B. Infections with prostheses in bones and joints. In: Mandell G, Bennett J, Dolin R, eds. Principles and Practice of Infectious Diseases. 7th ed. Philadelphia: Churchill Livingstone; 2010.
  10. Khatod M, Botte MJ, Hoyt DB, et al. Outcomes in open tibia fractures: relationship between delay in treatment and infection. J Trauma. 2003;55(5):949–954. doi: 10.1097/01.TA.0000092685.80435.63.
  11. Микулич Е.В. Современные принципы лечения хронического остеомиелита. Вестник новых медицинских технологий. 2012;19(2):180. [Mikulich EV. Modern principles of treatment of chronic osteomyelitis. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologii. 2012;19(2):180. (In Russ.)]
  12. Takayanagi H, Ogasawara K, Hida S, et al. Tcell-mediated regulation of osteoclastogenesis by signaling cross-talk between RANKL and IFN-gamma. Nature. 2002;408(6812):600–605. doi: 10.1038/35046102.
  13. Theill LE, Boyle WJ, Penninger JM. KANK-L and RANK: T cells, bone loss, and mammalian evolution. Annu Rev Immunol. 2002;20:795–823.
  14. Stashenko P, Dewhirst FE, Peros WJ, et al. Synergistic interactions between interleukin-1, tumor necrosis factor and lymphotoxin in bone resorption. J Immunol. 1987;138(5):1464–1468.
  15. Thomson BM, Mundy GR, Chambers TJ. Tumor necrosis factors alpha and beta induce osteoblastic cells to stimulate osteoclastic bone resorption. J Immunol. 1987;138(3):775–779.
  16. Ishimi Y, Miyaura C, Jin CH, et al. IL-6 is produced by osteoblasts and induces bone resorption. J Immunol. 1990;145(10):3297–3303.
  17. Kavanagh N, Ryan EJ, Widaa A, et al. Staphylococcal osteomyelitis: disease progression, treatment challenges and future directions. Clin Microbiol Rev. 2018;31(2):e00084-17. doi: 10.1128/CMR.00084-17.
  18. Wang Y, Liu X, Dou C, et al. Staphylococcal protein A promotes osteoclastogenesis through MAPK signaling during bone infection. J Cell Physiol. 2017;232(9):2396–2406. doi: 10.1002/jcp.25774.
  19. Ren LR, Wang ZH, Wang H, et al. Staphylococcus aureus induces osteoclastogenesis via the NF-κB signaling pathway. Med Sci Monit. 2017;23(4):4579–4590. doi: 10.12659/MSM.903371.
  20. Grbic R, Miric DJ, Kisic B, et al. Sequentional analysis of oxidative stress markers and vitamin C status in acute bacterial osteomyelitis. Mediators Inflamm. 2014;2014:975061. doi: 10.1155/2014/975061.
  21. Borsiczky B, Szabó Z, Jaberansari MT, et al. Activated PMNs lead to oxidative stress on chondrocytes: a study of swine knees. Acta Orthop Scand. 2003;74(2):190–195. doi: 10.1080/00016470310013941.
  22. Wauquier F, Leotoing L, Coxam V, et al. Oxidative stress in bone remodelling and disease. Trends Mol Med. 2009;15(10):468–477. doi: 10.1016/j.molmed.2009.08.004.
  23. Рогова Л.Н., Шестерина Н.В., Замечник Т.В., Фастова И.А. Матриксные металлопротеиназы, их роль в физиологических и патологических процессах (Обзор). Вестник новых медицинских технологий. 2011;18(2):86–89. [Rogova LN, Shesterina NV, Zamechnik TV, Fastova IA. Matrix metalloproteinases, their role in physiological and pathological processes (Review). Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologii. 2011;18(2):86–89. (In Russ.)]
  24. Протасов М.В., Смагина Л.В., Галибин О.В. Зависимость активности ММП в раневом экссудате крыс от состояния тканей раны на начальных этапах раневого процесса. Цитология. 2008;50(10):882–886. [Protasov MV, Smagina LV, Galibin OV. Dependence of MMP activity in rat wound exudate on the state of wound tissues at the initial stages of the wound process. Tsitologiya. 2008;50(10):882–886. (In Russ.)]
  25. Lukens JR, Gross JM, Calabrese C, et al. Critical role for inflammasome-independent IL-1ß production in osteomyelitis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(3):1066–1071. doi: 10.1073/pnas.1318688111.
  26. Миронов С.П., Цискарашвили А.В., Горбатюк Д.С. Хронический посттравматический остеомиелит как проблема современной травматологии и ортопедии (обзор литературы). Гений ортопедии. 2019;25(4):610–621. [Mironov SP, Tsiskarashvili AV, Gorbatyuk DS. hronic post-traumatic osteomyelitis as a problem of contemporary traumatology and orthopedics (literature review). Genii ortopedii. 2019;25(4):610–621. (In Russ.)] doi: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-610-621.
  27. Wagner JM, Jaurich H, Wallner C, et al. Diminished bone regeneration after debridement of posttraumatic osteomyelitis is accompanied by altered cytokine levels, elevated B cell activity, and increased osteoclast activity. J Orthop Res. 2017;35(11):2425–2434. doi: 10.1002/jor.23555.
  28. Цискарашвили А.В. Лечение больных с переломами длинных костей, осложненных гнойной инфекцией, с учетом биомеханической концепции фиксации отломков: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. M., 2009. [Tsiskarashvili AV. Lechenie bol’nykh s perelomami dlinnykh kostei, oslozhnennykh gnoinoi infektsiei, s uchetom biomekhanicheskoi kontseptsii fiksatsii otlomkov. [dissertation abstract] Moscow; 2009. (In Russ.)]
  29. Пичхадзе И.М. Атлас переломов конечностей и таза. M., 2002. [Pichkhadze IM. Atlas perelomov konechnostei i taza. Moscow; 2002. (In Russ.)]
  30. Патент РФ на изобретение № 2176519/ 10.12.01. Бюл. № 34. Родионова С.С., Попова Т.П., Балберкин А.В., Колондаев А.Ф., Клюшниченко И.В. Способ профилактики потери костной ткани вокруг имплантатов при эндопротезировании. [Patent RUS №2176519/10.12.01. Byul. № 34. Rodionova SS, Popova TP, Balberkin AV, Kolondaev AF, Kljushnichenko IV. Method for preventing from bone tissue losses around implants when using endoprosthesis. (In Russ.)] Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37871093. Дата обращения: 12.12.2020.
  31. Gadomski BC, McGilvray KC, Easley JT, et al. Partial gravity unloading inhibits bone healing responses in a large animal model. J Biomech. 2014;47(12):2836–2842. doi: 10.1016/j.jbiomech.2014.07.031.
  32. Gadomski BC, Lerner ZF, Browning RC, et al. Computational characterization of fracture healing under reduced gravity loading conditions. J Orthop Res. 2016;34(7):1206–1215. doi: 10.1002/jor.23143 .
  33. Swaffield TP, Neviaser AS, Lehnhardt K. Fracture risk in spaceflight and potential treatment options. Aerosp Med Hum Perform. 2018;89(12):1060–1067. doi: 10.3357/AMHP.5007.2018.
  34. Vico L, Collet P, Guignandon A, et al. Effects of long-term microgravity exposure on cancellous and cortical weight-bearing bones of cosmonauts. Lancet. 2000;355(9215):1607–1611. doi: 10.1016/s0140-6736(00)02217-0.
  35. Bellido T, Saini V, Pajevic PD. Effects of PTH on osteocyte function. Bone. 2013;54(2):250–257. doi: 10.1016/j.bone.2012.09.016.
  36. Elmaataoui A, Elmachtani Idrissi S, Dami A, et al. [Association between sex hormones, bone remodeling markers and bone mineral density in postmenopausal women of Moroccan origin (cross-sectional study)] Pathol Biol (Paris). 2016;62(1):49–54. (In French.) doi: 10.1016/j.patbio.2013.11.001.
  37. Nakamura K, Saito T, Oyama M, et al. Vitamin D sufficiency is associated with low incidence of limb and vertebral fractures in community-dwelling elderly Japanese women: the Muramatsu study. Osteoporos Int. 2011;22(1):97–103. doi: 10.1007/s00198-010-1213-6.
  38. Ardawi MS, Qari MH, Rouzi AA, et al. Vitamin D status in relation to obesity, bone mineral density, bone turnover markers and vitamin D receptor genotypes in healthy Saudi pre- und postmenopausal women. Osteoporos Int. 2011;22(2):463–475. doi: 10.1007/s00198-010-1249-7.
  39. Cosman F, de Beur SJ, LeBoff MS, et al. Clinician’s Guide to prevention and treatment of osteoporosis. Osteoporos Int. 2014;25(10):2359–2381. doi: 10.1007/s00198-014-2794-2.
  40. Tsiskarashvili A, Zagorodny N, Rodionova S, Gorbatyuk D. Metabolic disorders in patients with chronic osteomyelitis: etiology and pathogenesis. In: Clinical Implementation of Bone Regeneration and Maintenance. IntechOpen; 2020. doi: 10.5772/intechopen.92052.
  41. Плещева А.В., Пигарова Е.А., Дзеранова Л.К. Витамин D и метаболизм: факты, мифы и предубеждения. Ожирение и метаболизм. 2012;9(2):33–42. [Pleshcheva AV, Pigarova EA, Dzeranova LK. Vitamin D and metabolism: facts, myths and preconceptions. Ozhirenie i metabolizm. 2012;9(2):33–42. (In Russ).]
  42. Пигарова Е.А., Рожинская Л.Я., Белая Ж.Е., и др. Клинические рекомендации Российской ассоциации эндокринологов по диагностике, лечению и профилактике дефицита витамина D у взрослых. Проблемы эндокринологии. 2016;62(4):60–84. [Pigarova EA, Rozhinskaya LY, Belaya JE, et al. Russian Association of Endocrinologists recommendations for diagnosis, treatment and prevention of vitamin D deficiency in adults. Problems of Endocrinology. 2016;62(4):60–84. (In Russ.)] doi: 10.14341/probl201662460-84.
  43. Tsukasaki M, Takayanagi H. Osteoimmunology: evolving concepts in bone–immune interactions in health and disease. Nat Rev Immunol. 2019;19(10):626–642. doi: 10.1038/s41577-019-0178-8.
  44. Tomizawa T, Ishikawa M, Bello-Irizarry SN, et al. Biofilm producing staphylococcus epidermidis (RP62A Strain) inhibits osseous integration without osteolysis and histopathology in a murine septic implant model. J Orthop Res. 2020;38(4):852–860. doi: 10.1002/jor.24512.
  45. Lorenzo J. The many ways of osteoclast activation. J Clin Invest. 2017;127(7):2530–2532. doi: 10.1172/JCI94606.
  46. Kitazawa R, Haraguchi R, Fukushima M, Kitazawa S. Pathologic conditions of hard tissue : role of osteoclasts in osteolytic lesion. Histochem Cell Biol. 2018;149(4):405–415. doi: 10.1007/s00418-018-1639-z.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2020



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».