Ступина Татьяна Анатольевна — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник.
Курган
Tatyana A. Stupina — Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher.
Kurgan
Дюрягина Ольга Владимировна — кандидат ветеринарных наук, заведующая лабораторией.
Курган
Olga V. Diuriagina — Candidate of Veterinary Sciences, Head of Laboratory.
Kurgan
Коробейников Анатолий Анатольевич — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник.
Курган
Anatoly A. Korobeinikov — Candidate of Medical Sciences, Senior Researcher.
Kurgan
Степанов Михаил Александрович — кандидат ветеринарных наук, ветеринарный врач.
Курган
Mikhail A. Stepanov — Candidate of Veterinary Sciences, veterinarian.
Kurgan
Антонов Николай Иванович — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.
Курган
Nikolay I. Antonov — Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher.
Kurgan
Введение. Сложность лечения внутрисуставных переломов у детей обусловлена анатомическими особенностями сустава, его биомеханикой, склонностью к развитию посттравматического артрита, что обусловливает важность детального изучения структурной организации всех элементов синовиальной среды сустава.
Цель работы — на экспериментальной модели оценить выраженность структурных изменений синовиальной оболочки лучезапястного сустава при остеосинтезе внутрисуставного метаэпифизарного перелома титановыми винтами.
Материалы и методы. Исследование выполнено на шести беспородных ягнятах — самцах (возраст — (46,1 ± 3,0) сут, масса — (15,7 ± 2,0) кг), которым на правой конечности моделировали косой внутрисуставной метаэпифизарный перелом лучевой кости. Фиксацию перелома осуществляли двумя костными спонгиозными канюлированными винтами из титана Ti6AL4V. Срок эксперимента — 120 (n = 3) и 365 (n = 3) суток после операции. Гистоморфометрическое исследование синовиальной оболочки выполнено с помощью микроскопа AxioScope.A1 и ПО Zenblue (CarlZeissMicroImagingGmbH, Германия). В качестве контроля морфометрировали синовиальную оболочку контралатерального сустава.
Результаты. В контроле в покровном слое синовиальной оболочки преобладали фибробластоподобные синовиоциты, признаки синовита не выявлены. К 13,5 месяцам отмечено снижение значений толщины покровного слоя (р = 0,0326) и численной плотности синовиоцитов (р = 0,0009). В опыте через 120 суток выявлен слабо выраженный синовит, гиперплазия покровного слоя, увеличение численной плотности синовиоцитов и представительства макрофагоподобных синовиоцитов (более 50 % в поле зрения), формирование синовиальных ворсин, наличие лимфо-гистиоцитарного инфильтрата очагового и диффузного типа. Через 365 суток признаки синовита отсутствовали, в покровном слое преобладали фибробластоподобные синовиоциты, сохранялись повышенные значения численной плотности синовиоцитов (р = 0,0141), значения толщины покровного слоя сопоставимы с контролем (р = 0,1301).
Обсуждение. Небиорезорбируемые фиксаторы, используемые при остеосинтезе внутрисуставных переломов, могут вызывать ряд осложнений, — инфекция, боль, артрит. Установлено, что макрофагальные и фибробластические синовиоциты выполняют различные про- и противовоспалительные функции и могут как предотвращать воспаление, формируя противовоспалительный барьер, так и способствовать возникновению синовита.
Заключение. При остеосинтезе титановыми винтами внутрисуставного метаэпифизарного перелома дистального суставного конца лучевой кости у ягнят через 120 суток эксперимента выявлен слабо выраженный синовит, который выражался утолщением покровного слоя, увеличением численной плотности синовиоцитов и представительства макрофагальных синовиоцитов, наличием лимфо-гистиоцитарного инфильтрата. К концу эксперимента процесс воспаления синовиальной оболочки имел обратимый характер, гистологические признаки синовита отсутствовали.
Introduction The complexity of treating intra-articular fractures in children is due to the anatomical features of the joint, its biomechanics, and the tendency to develop post-traumatic arthritis. This necessitates a detailed study of the structural organization of all elements of the joint synovial environment.
The aim of this study was to evaluate, using an experimental model, the severity of structural changes in the synovial membrane of the carpal joint during osteosynthesis of intra-articular metaphyseal fractures with titanium screws.
Materials and Methods The study was performed on six outbred male lambs (46.1 ± 3.0 days old, weighing 15.7 ± 2.0 kg). An oblique intra-articular metaphyseal fracture of the radius on the right limb was modeled. Fracture fixation was performed with two cannulated cancellous bone screws made of Ti6AL4V titanium. The experimental periods were 120 (n = 3) and 365 (n = 3) days after surgery. Histomorphometric analysis of the synovial membrane was performed using an AxioScope.A1 microscope and Zenblue software (CarlZeissMicroImagingGmbH, Germany). The synovium of the contralateral joint served as a control.
Results In the control joint, fibroblast-like synoviocytes predominated in the synovial membrane lining layer; no signs of synovitis were detected. After 13.5 months, a decrease in lining layer thickness (p = 0.0326) and synoviocyte density (p = 0.0009) was noted. In the experimental joint, mild synovitis, hyperplasia of the lining layer, increased synoviocyte density and macrophage-like synoviocyte representation (more than 50 % per field of view), formation of synovial villi, and the presence of focal and diffuse lymphohistiocytic infiltrates were detected after 120 days. After 365 days, signs of synovitis were absent, fibroblast-like synoviocytes predominated in the lining layer; elevated synoviocyte density values persisted (p = 0.0141), and lining layer thickness values were comparable to the control (p = 0.1301).
Discussion Non-bioresorbable fixators used for osteosynthesis of intra-articular fractures can cause a number of complications, including infection, pain, and arthritis. It was established that macrophage and fibroblastic synoviocytes perform various pro- and anti-inflammatory functions and can both prevent inflammation by forming an anti-inflammatory barrier and contribute to the development of synovitis.
Conclusion Osteosynthesis of intra-articular metaepiphyseal fractures of the distal articular end of the radius in lambs using titanium screws provoke mild synovitis after 120 days of the experiment. This synovitis was characterized by thickening of the lining layer, an increase in the numerical density of synoviocytes and in macrophage synoviocytes, and the presence of a lymphohistiocytic infiltrate. By the end of the experiment, the synovial membrane inflammation revered, and histological signs of synovitis were absent.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.