Иммунологические маркеры при осложнениях эндопротезирования суставов

Перипротезная инфекция суставов до сих пор остается сложной клинической проблемой, поскольку точное определение этого состояния и надежные лабораторные маркеры пока отсутствуют. Данное исследование было направлено на оценку информативности определения некоторых субпопуляций лимфоцитов и моноцитов у пациентов с перипротезной инфекцией суставов и неинфекционными осложнениями эндопротезирования. В данное исследование было включено 34 пациента с хронической перипротезной инфекцией, 12 – с неинфекционными осложнениями и 30 практически здоровых лиц. Количество CD3⁺, CD3⁺CD4⁺, CD3⁺CD8⁺, CD19⁺, CD3^-CD16⁺CD56⁺, CD3⁺HLA-DR⁺, CD4⁺CD45RACD45RO⁺, CD4⁺CD45RA⁺CD45RO^- и CD14⁺HLA-DR⁺ субпопуляций лимфоцитов и моноцитов в периферической крови определяли методом проточной цитометрии. Оценку экспрессии мембранных антигенов проводили по средней интенсивности флуоресценции. У пациентов с перипротезной инфекцией суставов было выявлено достоверное увеличение субпопуляций CD3⁺CD4⁺ (p < 0,01) и достоверное снижение субпопуляций CD3^-CD16⁺CD56⁺ (p < 0,005) при сравнению с контрольной группой. Содержание CD19⁺ лимфоцитов у этих больных было достоверно выше, чем у лиц с неинфекционными осложнениями (p < 0,005), последняя группа также характеризовалась более высоким содержанием активированных Т-лимфоцитов (CD3⁺HLA-DR⁺) по сравнению с контрольной (р < 0,001). Количество «наивных» Т-лимфоцитов (CD4⁺CD45RA⁺CD45RO^-) было ниже у больных с перипротезной инфекцией суставов, чем у больных с неинфекционными осложнениями (p < 0,05), и в обеих группах этот показатель был достоверно ниже, чем в контрольной (p < 0,001). Содержание Т-клеток памяти (CD4⁺CD45RACD45RO⁺), напротив, было достоверно повышено в обеих сравниваемых группах (p < 0,05). В группе больных с перипротезной инфекцией суставов количество активированных моноцитов (CD14⁺HLA-DR⁺), а также показатель экспрессии данного активационного маркера были существенно ниже, чем в двух остальных группах (p < 0,05 и р < 0,001 соответственно). Таким образом, оценку субпопуляций лимфоцитов и моноцитов периферической крови, в том числе изучение интенсивности экспрессии активационных маркеров, можно, вместе с другими общепринятыми клинико-лабораторными показателями, дополнительно использовать для проведения дифференциального диагноза между перипротезной инфекцией суставов и неинфекционными осложнениями эндопротезирования.

1. Abdelbary H., Cheng W., Ahmadzai N., Carli A.V., Shea B.J., Hutton, B., Fergusson D.A., Beaule P.E. Combination tests in the diagnosis of chronic periprosthetic joint infection: systematic review and development of a stepwise clinical decision-making tool. J. Bone Joint Surg. Am., 2020, Vol. 102, Suppl. 2, pp. 114-124.

2. Alvand A., Rezapoor M., Parvizi J. The role of biomarkers for the diagnosis of implant-related infections in orthopaedics and trauma. Adv. Exp. Med. Biol., 2017, Vol. 971, pp. 69-79.

3. Chen A., Fei J., Deirmegian C. Diagnosis of periprosthetic infection: novel developments. J. Knee Surg., 2014, Vol. 27, no. 4, pp. 259-265.

4. Fisher C.R., Patel R. Profiling the immune response to periprosthetic joint infection and non-infectious arthroplasty failure. Antibiotics (Basel), 2023, Vol. 12, no. 2, 296. doi: 10.3390/antibiotics12020296.

5. Gollwitzer H., Dombrowski Y., Prodinger P.M., Peric M., Summer B., Hapfelmeier A., Saldamli B., Pankow F., von Eisenhart-Rothe R., Imhoff A.B., Schauber J., Thomas P., Burgkart R., Banke I.J. Antimicrobial peptides and proinflammatory cytokines in periprosthetic joint infection. J. Bone Joint Surg. Am., 2013, Vol. 95, no. 7, pp. 644-651.

6. Kenney C., Dick S., Lea J., Liu J., Ebraheim N.A. A systematic review of the causes of failure of revision total hip arthroplasty. J. Orthop., 2019, Vol. 16, no. 5, pp. 393-395.

7. Nodzo S.R., Bauer T., Pottinger P.S., Garrigues G.E., Bedair H., Deirmengian C.A., Segreti J., Blount K.J., Omar I.M., Parvizi J. Conventional diagnostic challenges in periprosthetic joint infection. J. Am. Acad. Orthop. Surg., 2015, Vol. 23 (Suppl.), pp. S18-S25.

8. Parvizi J., Tan T.L., Goswami K., Higuera C., Della Valle C., Chen A.F., Shohat N. The 2018 definition of periprosthetic hip and knee infection: an evidence-based and validated criteria. J. Arthroplasty, 2018, Vol. 33, no. 5, pp. 1309-1314.

9. Postler A., Lutzner C., Beyer F., Tille E., Lutzner J. Analysis of total knee arthroplasty revision causes. BMC Musculoskelet. Disord., 2018, Vol. 19, no. 1, 55. doi: 10.1186/s12891-018-1977-y.

10. Qin L., Du C., Yang J., Wang H., Su X., Wei L., Zhao C., Chen C., Chen H., Hu N., Huang W. Synovial fluid interleukin levels cannot distinguish between prosthetic joint infection and active rheumatoid arthritis after hip or knee arthroplasty. Diagnostics, 2022, Vol. 12, no. 5, 1196. doi: 10.3390/diagnostics 12051196.

11. Saleh A., George J., Faour M., Klika A.K., Higuera C.A. Serum biomarkers in periprosthetic joint infections. Bone Joint Res., 2018, Vol. 7, no. 1, pp. 85-93.

12. Schwartz A.M., Farley K.X., Guild G.N., Bradbury T.L.Jr. Projections and epidemiology of revision hip and knee arthroplasty in the United States to 2030. J. Arthroplasty, 2020, Vol. 35, no. 6S, pp. S79-S85.

13. Wasterlain A.S., Goswami K., Ghasemi S.A., Parvizi J.J. Diagnosis of periprosthetic infection: recent developments. J. Bone Joint Surg. Am., 2020, Vol. 102, no. 15, pp. 1366-1375.