NEW DIAGNOSTIC TECHNOLOGY “LYTOS-SYSTEM” IN THE STUDY OF SYNOVIAL FLUID IN PATIENTS WITH OSTEOPOROSIS

Full Text

В биологических жидкостях организма происходят высокодинамичные изменения молекулярного состава и характера межмолекулярных взаимодействий. Эти изменения, представляющие собой огромную гамму всех метаболических особенностей, находят отражение в специфических структурах твердой фазы биологических жидкостей. Установлено, что в основе патологических нарушений лежат специфические изменения в структуре органических молекул. Эти изменения определяют специфику морфологической картины дегидратированных биологических жидкостей, по которой можно судить о виде и характере течения патологического процесса, а также об эффективности терапевтических воздействий. Синовиальная жидкость (СЖ) является одной из важных жидких сред организма, в которой содержится наиболее полная физико-химическая информация о процессах обмена веществ, протекающих в костной и хрящевой тканях сустава. Так, биохимические исследования СЖ при артрозах свидетельствуют о значительных изменениях активности лизосомальных ферментов, протеиназ, разрушающих основу хрящевого матрикса [5, 6]. Это приводит к ослаблению связей между основными компонентами матрикса хряща, снижению количества протеогликанов и их дезорганизации, а также значительному повышению содержания воды в хрящевой ткани и набуханию суставного хряща при остеоартрозе [1]. В связи с появлением новой диагностической технологии — морфологии дегидратированной биологической жидкости — появляется возможность установить объективную картину этого патологического процесса [3]. При разработке технологии морфологического анализа биологических жидкостей, В. Н. Шабалиным и С. Н. Шатохиной [3] принималось во внимание, что любые, как физиологические, так и патологические процессы, протекающие в живом организме, в своей основе зависят от специфики структуры белковых и других органических молекул. Теоретической основой нового подхода к получению интегральной информации является положение о системной организации биологических жидкостей с позиций теории самоорганизации. Практический способ извлечения интегральной информации базируется на методе клиновидной дегидратации. Суть метода заключается в переводе капли биологической жидкости (сыворотка крови, моча, цереброспинальная, внутрисуставная жидкость и др.) в твердую фазу при высушивании в стандартных условиях. При этом капля биологической жидкости приобретает вид структурированной пленки и носит название «фация». Следует отметить, что в биологических жидкостях с параметрами нормы в процессе самоорганизации происходит закономерное распределение органической и минеральной составляющих: кристаллы солей локализуются преимущественно в Медико-социальная экспертиза и реабилитация, № 2,2012 центре фации, а белки и другие органические молекулы — по ее периферии в виде аморфной субстанции. Однако с учетом агрегатного состояния СЖ это распределение носит гораздо более сложный характер, что формирует соответствующую морфологическую картину фации, отражающую и физиологические, и патологические особенности тканей сустава. Фация биологической жидкости по своему информационному наполнению может быть приравнена к гистологическому срезу, так как она несет в себе структурную (визуализированную) информацию [7]. Новая технология «Диагностика различных патологических состояний по морфологической картине биологических жидкостей (Литос-система)» разрешена для применения в клинической практике Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития (разрешение ФС № 2009/155 от 15 июня 2009 г.). Цель настоящего исследования состояла в изучении качественных и количественных критериев СЖ больных коксартрозом, полученных с помощью новой диагностической технологии — морфологического анализа биологических жидкостей («Литос-система»). Материал и методы Материалом для исследования явилась СЖ, взятая у 128 больных при хирургическом вмешательстве по поводу коксар-троза. В качестве контрольной группы была исследована СЖ у 10 пациентов (повреждение мениска, нарушение связочного аппарата), у которых по результатам артроскопического исследования структура хрящевой ткани соответствовала показателям нормы. Особенности морфологической картины фаций СЖ на прозрачной подложке анализировались с помощью стереомикроскопа MZ12 фирмы «Leica» в проходящем свете. Состав и распределение неорганических химических элементов (Na, Mg, Si, Р, S, Cl, К, Ca, Zn) по всей площади фаций СЖ осуществлялся с помощью рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) во вторичных и обратнорассеянных электронах на токопроводящей подложке с помощью электронно-зондового микроанализатора «Superprob-8100» фирмы «Jeol» (Япония). Результаты и обсуждение У всех 10 пациентов контрольной группы картина фаций СЖ была однотипной: определялась широкая аморфная краевая зона с наличием трехлучевых трещин, в состав центральной зоны входили кристаллические структуры, что является важным показате лем нормы СЖ. Промежуточная зона была свободна от каких-либо образований. В качестве примера на рис. 1, а, б представлены фация СЖ и ее фрагмент пациента контрольной группы. Исследования СЖ больных коксартрозом показали, что в ней всегда имелась примесь крови, и это отрицательно влияло на формирование структур фации. Данный компонент устраняли путем центрифугирования СЖ в течение 15 мин при 3000 об/мин. Сравнительный анализ картины фаций СЖ больных коксартрозом до и после центрифугирования (рис. 2, а—г) показал, что после центрифугирования в СЖ формируется более четкий рисунок структур. Кроме того, СЖ после центрифугирования более удобна для микроскопии и проведения РСМА, так как в ней нет наложений аморфизированных масс. В дальнейшем все образцы СЖ подвергали центрифугированию. Для постановки метода клиновидной дегидратации использовали надосадочную жидкость. Следует отметить, что у больных коксартрозом фация СЖ даже после центрифугирования СЖ имеет красноватый цвет за счет гемоглобина гемолизированных эритроцитов, но это не мешало визуальному анализу морфологической картины фации и РСМА. При исследовании морфологической картины СЖ больных коксартрозом (см. рис. 2, в) нами были выявлены признаки дегенеративно-дистрофического поражения хрящевой ткани в виде веретеновидных структур, которые равномерно, соблюдая радиальную симметрию, заполняли всю промежуточную зону фации. Центральная зона занимала значительную часть площади фации, в которой отсутствуют кристаллические, структуры свободных солей. Эта зона выполнена аморфизированной субстанцией, в составе которой просматриваются органоминеральные агрегаты небольшого размера (см. рис. 2, г). Данный факт указывает, что солевые резервы СЖ больных коксар-трозом полностью исчерпаны, так как связаны с органическим детритом. Определение состава химических элементов методом РСМА проводилось по всей площади фации СЖ. Усредненные результаты распределения неорганических химических элементов в фациях СЖ представлены в таблице. При сопоставлении данных элементного состава, установленного на всей площади фации СЖ пациентов контрольной группы и больных коксартрозом, В ПОМОЩЬ ПРАКТИЧЕСКОМУ РАБОТНИКУ Усредненные результаты процентного состава неорганических химических элементов в фациях СЖ пациентов контрольной группы и больных коксартрозом Обследуемая группа Химические элементы Всего, % Na Mg Si P S Cl K Ca Zn Контрольная(п = 10) 32,1 0,4 0,7 0,3 4,8 56,9 4,3 0,5 0 100 Больные коксартрозом (п = 28) 35,3 0,0 0,8 1,5 5,7 48,8 4,0 3,7 0,2 100 были выявлены статистически значимые различия (р < 0,05) по двум химическим элементам — Ca и Р. Так, содержание Р у пациентов контрольной группы составило 0,3%, а у больных коксартрозом — 1,5%, содержание Са соответственно — 0,5 и 3,7%, т. е. у больных коксартрозом отмечалось значительное увеличение (в 5 и 7 раз соответственно) содержания Р и Са в СЖ по сравнению с пациентами контрольной группы. Это свидетельствует о деструкции костнохрящевой ткани сустава и накоплении продуктов деградации, которые связываются солями Р и Са, т. е. имеет место активный процесс биоминерализации в целях блокады токсического действия органического детрита. Однако процесс биоминерализации распространяется и на матрикс хряща, который пропитывается солями кальция. В результате диффузионный механизм обмена веществ, действующий в хрящевом матриксе в норме, прекращает работу. Полученные нами результаты согласуются с установленным ранее фактом: если хрящ кальцинируется, он погибает [2]. Взаимоотношения живого и костного вещества сложны и многообразны и относятся к важнейшему процессу жизнедеятельности организма — биомине рализации [4]. Следует подчеркнуть, что биоминерализация прежде всего является физиологическим защитно-приспособительным механизмом, направленным на перевод биологически активных органических метаболитов в инертные минерализованные формы. С помощью данного механизма обеспечиваются нейтрализация и выведение продуктов обмена, общая и локальная защита тканей организма от действия токсических факторов. При нормальном метаболизме динамическое взаимодействие органических и минеральных структур в тканях уравновешенно. При старении и патологических состояниях тканей имеет место несоответствие между количеством метаболитов и активностью процессов выведения формирующихся органоминеральных агрегатов. В результате в различных органах и тканях (почках, желчном пузыре, суставных сочленениях, стенках сосудов) происходит значительное накопление органоминеральных агрегатов, которые обусловливают вторичные патологические эффекты. Таким образом, морфологическая картина нормы фации СЖ характеризуется концентрацией папоротникообразных кристаллов солей в центральной 2. Фации СЖ больной с коксартро- Рис. зом. а, б — без центрифугирования; в, г — после центрифугирования; а, в — *10; б, г — *50. (43) Медико-социальная экспертиза и реабилитация, № 2, 2012 зоне и сетью тонких трещин в периферической зоне. Маркерами коксартроза в морфологической картине фаций СЖ являются веретенообразные структуры в промежуточной зоне и отсутствие “свободных” солей в центральной.

About the authors

A. S Kanayev

Email: geromed@yandex.ru

I. S Shatokhina

V. N Shabalin

References

Supplementary files