Дифференцированные нарушения иммунной системы при остром гематогенном и остром посттравматическом остеомиелитах у детей

Остеомиелит – воспаление кости и костного мозга, вызванное распространением S. aureus из локального очага гематогенным путем или из открытого травматического перелома, которое трудно поддается лечению и остается серьезной проблемой. Условиями распространения инфекционного процесса в кости является влияние S. aureus, нарушение его элиминации из-за дисфункции иммунной системы (ИС). Разноречивые данные об иммунопатогенетических механизмах развития острого остеомиелита требуют изучения, позволяющего разработать обоснованную иммунотерапию. Цель исследования – уточнить варианты нарушений противобактериальной иммунной защиты у детей с острым гематогенным и острым посттравматическим остеомиелитами. Исследованы дети 8-15 лет (n = 22): группа исследования 1 (ГИ1) – 12 пациентов с острым гематогенным остеомиелитом (ОГО); группа исследования 2 (ГИ2) – 10 детей с острым посттравматическим остеомиелитом (ОПО). Группу сравнения (ГС) – 13 здоровых детей соответствующего возраста. Тестировали Т-лимфоциты (CD3⁺CD19^- , CD3⁺CD4⁺, CD3⁺CD8⁺, CD3⁺CD4⁺/CD3⁺CD8⁺), В-лимфоциты (CD3^- CD19⁺), NK (CD3^- CD16⁺CD56⁺) и ТNK (CD3⁺CD16⁺CD56⁺) лимфоциты, CD16, CD32, CD64 рецепторы на нейтрофильных гранулоцитов (НГ) (FC-500 Веckman Coulter, США); уровень сывороточных IgA, IgM, IgG (ИФА). Оценивали фагоцитарную функцию НГ по отношению к S. aureus: количество активно фагоцитирующих НГ (%ФАН), процессы захвата (ФЧ, ФИ) и киллинговую активность (%П, ИП). В группах ОГО и ОПО выявлено снижение количества Т-лимфоцитов, Т-хелперов, ТCTL и NK (р_1-4 < 0,05). Также установлено, что при ОГО уровень IgA, IgМ, IgG не отличался от показателей ГС, тогда как при ОПО отмечалось повышение уровня IgA и IgG (р_{1, 2} < 0,05). Показано, в группах c ОГО и ОПО отмечается разная плотность экспрессии рецепторов СD64, CD16, CD32 на НГ, предопределяющая несостоятельность фагоцитарной функции. Дефекты фагоцитоза, при ОГО в первую очередь, связанны с нарушениями захвата и киллинга, а при ОПО только с процессами переваривания бактериального антигена. Выявленные комбинированные дефекты функционирования ИС диктуют необходимость разработки новых подходов в лечении ОГО и ОПО у детей, патогенетически обосновывающих использование иммунотерапии в комплексном этиопатогенетическом лечении, что будет способствовать восстановлению противоинфекционного иммунитета, улучшению клинического течения заболеваний, а также препятствовать хронизации воспалительного процесса и усугублению дисфункции ИС.

1. Abudjazar W.M., Alhodzhaev S.S., Zankin B.A., Jaxybayev M.N., Zoubi Y.K., KIlybayev A.K., Asymzhanov R.A., Eshmetova M.K. Chronic osteomyelitis and its and immunological characteristics. Bulletin of Kazakh National Medical University, 2014, Vol. 1. рр. 246-248. (In Russ.)

2. Belokrylov N.M., Schepalov A.V., Antonov D.V., Belokrylov A.N., Zhuzhgov E.A. On the issue of osteomyelitis and its consequences in children: a literature review. Perm Medical Journal, 2020, Vol. 37, no. 3, pp. 40-57. (In Russ.)

3. Berdiyarova Sh.Sh., Yusupova N.A. Features of immunometabolic disorders, immunological reactivity in hematogenous osteomyelitis. Bulletin of Science and Education, 2021, no. 5 (108), pp. 29-32. (In Russ.)

4. de Mesy Bentley K.L., MacDonald A., Schwarz E.M., Oh I. Chronic osteomyelitis with Staphylococcus aureus deformation in submicron canaliculi of osteocytes: a case report. JBJS Case Connect., 2018, Vol. 8, no. 1, e8. doi: 10.2106/JBJS.CC.17.00154.

5. Gavrilyuk V.P., Statina M.I., Severinov D.A., Mashoshina L.O. Immune and metabolic disorders in acute hematogenous osteomyelitis in children. Medical Newsletter of Vyatka, 2022, no. 1 (73), pp. 90-96. (In Russ.)

6. Gimza B.D., Cassat J.E. Mechanisms of antibiotic failure during staphylococcus aureus osteomyelitis. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 638085. doi: 10.3389/fimmu.2021.638085.

7. Kavanagh N., Ryan E.J., Widaa A., Sexton G., Fennell J., O’Rourke S., Cahill K.C., Kearney C.J., O’Brien F.J., Kerrigan S.W. Staphylococcal osteomyelitis: disease progression, treatment challenges, and future directions. Clin. Microbiol. Rev., 2018. Vol. 31, no. 2, e00084-17. doi: 10.1128/CMR.00084-17.

8. Luss L.V. Secondary immunodefi ciency states in children. clinician’s view of the appointment of immunomodulatory therapy. Allergology and Immunology in Pediatrics, 2018, no. 4 (55), pp. 4-18. (In Russ.)

9. Muthukrishnan G., Masters E.A., Daiss J.L., Schwarz E.M. Mechanisms of immune evasion and bone tissue colonization that make staphylococcus aureus the primary pathogen in osteomyelitis. Curr. Osteoporos. Rep., 2019, Vol. 17, no. 6, pp. 395-404.

10. Nesterova I.V., Chudilova G.A., Mitropanova M.N., Pavlenko V.N., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Tarakanov V.A., Barova N.K. In vitro phenotypic re-orientation of functionally important neutrophil subpopulations and their microbicidal activity in the children with purulent inflammatory diseases influenced by glucosaminil muramildipeptide. Medical Immunology (Russia), 2021, Vol. 23, no. 1, pp. 49-62. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-IVP-2136.

11. Thakolkaran N., Shetty A.K. Acute hematogenous osteomyelitis in children. Ochsner J., 2019. Vol. 19, no. 2, pp. 116-122.

12. Zhironkin R.V., Gavrilyk V.P., Kostin S.V., Kvachakhia L.L. Immune disorders in acute hematogenous osteomyelitis in children. Scientific Notes of the Orel State University, 2014, Vol. 2, no. 7, pp. 145-146. (In Russ.)