Врожденный иммунитет и метаболизм костной и хрящевой ткани у детей с врожденным вывихом бедра – пилотное исследование

Цель. Поиск возможных взаимосвязей врожденного иммунитета и метаболизма костной и хрящевой тканей при врожденном вывихе бедра.

Материалы и методы. В исследование включено 27 больных с врожденным вывихом бедра, которым в отделении ортопедии детей ФГБОУ ВО «ПИМУ» МЗ РФ проводилось вправления вывиха бедра. Возраст пациентов составил 15,0 ± 1,7 мес. У всех детей изначально имелся вывих бедра III, IV или V степени (по классификации М.В. Волкова, 1978 г.) с одной либо с двух сторон. В работу не включались пациенты, у которых первичным диагнозом была дисплазия тазобедренных суставов (вывих I степени) или врожденный подвывих бедра (вывих II степени). В контрольную группу больных были включены 15 пациентов без патологии опорно-двигательного аппарата. Средний возраст больных составил 24,0 ± 1,8 мес. У пациентов основной и контрольной групп определяли содержание моноцитов и Toll–подобных рецепторов моноцитов периферической крови (TLR2, TLR4, TLR5), факторы роста и ангиогенеза (FGF и VEGF), магний сыворотки, уровень коллагена I, II типа и аггрекана - в плазме крови.

Результаты. Для детей с ВВБ получены статистически достоверные отличия по всем исследуемым параметрам, кроме уровня коллагена 2 типа, при этом в крови снижено содержание моноцитов при повышении доли TLR2 и TLR5, уровень сывороточного магния имел тенденцию к незначительному повышению, содержание аггрекана было сниженным, а фактора ангиогенеза (FGF) повышенным. Отмечалось двукратное снижение уровня VEGF параллельно с двукратным превышением уровня коллагена I типа. При изучении взаимосвязей исследуемых параметров в основной группе достоверные корреляции средней степени были обнаружены для пар моноциты – TLR2 и TLR2 – TLR5. Применение факторного анализа продемонстрировало наличие трех основных факторов, в первый по значимости вошли моноциты, TLR2 и TLR5, второй составили FGF и коллаген 2 типа, третий представлен аггреканом.

Заключение. Проведенное исследование показало, что определенные факторы врожденного иммунитета могут быть вовлечены в патогенез ВВБ. Toll-рецепторы контролируют множество метаболических путей и физиологический метаболизм соединительной ткани, что требует дальнейшего углубленного изучения.

1. Баиндурашвили А.Г., Волошин С.Ю., Краснов А.И. Врожденный вывих бедра у детей грудного возраста: клиника, диагностика, консервативное лечение. 2-е изд., испр. и доп. СПб. : СпецЛит, 2016. 103 с.

2. Творогова Т.М., Воробьева А.С. Недифференцированная дисплазия соединительной ткани с позиции дизэлементоза у детей и подростков // Русский медицинский журнал. 2012. Т. 20, № 24. С. 1215-1221.

3. Беляева Е.Л., Земцовский Э.В. Особенности патологии верхних отделов желудочно-кишечного тракта у лиц молодого возраста с синдромом дисплазии соединительной ткани сердца // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. 2005. № 1-2. С. 28-32.

4. Москович Г.И., Дулькин Л.А., Гениатулин Р.У. Клинико-морфологические особенности синдрома раздраженного кишечника у детей на фоне недифференцированной соединительнотканной дисплазии // Вопросы практической педиатрии. 2008. Т. 3, № 1. С.19-25.

5. Assessment of rehabilitation potential in patients with vascular dysfunction caused by undifferentiated connective tissue dysplasia / O.V. Solyeykо, I.P. Osypenko, T.V. Galych, M.O. Chernykh // Wiad. Lek. 2017. Vol. 70, No 2, pt. 2. P. 282-285.

6. Prospects and limitations of improving skeletal growth in a mouse model of spondyloepiphyseal dysplasia caused by R992C (p.R1192C) substitution in collagen II / M. Arita, J. Fertala, C. Hou, J. Kostas, A. Steplewski, A. Fertala // PLoS One. 2017. Vol. 12, No 2. P. e0172068. DOI: 10.1371/journal.pone.0172068

7. Хохлова О.И., Калаева Г.Ю., Устьянцева И.М. Особенности метаболизма костной ткани у подростков с недифференцированной дисплазией соединительной ткани // Физиология человека. 2014. Т. 40, № 3. С. 101-108.

8. Pearce E.L., Pearce E.J. Metabolic pathways in immune cell activation and quiescence // Immunity. 2013. Vol. 38, No 4. P. 633-643. DOI: 10.1016/j.immuni.2013.04.005

9. Ganeshan K., Chawla A. Metabolic regulation of immune responses // Annu. Rev. Immunol. 2014. Vol. 32. P. 609-34. DOI: 10.1146/annurevimmunol-032713-120236

10. Villarino A.V., Kanno Y., O'Shea J.J. Mechanisms and consequences of Jak-STAT signaling in the immune system // Nat. Immunol. 2017. Vol. 18, No 4. P. 374-384. DOI: 10.1038/ni.3691

11. Волков М.В., Дедова В.Д. Детская ортопедия. М. : Медицина, 1972. 240 с.

12. Upregulation of HMGB1-TLR4 inflammatory pathway in focal cortical dysplasia type II / Z. Zhang, Q. Liu, M. Liu, H. Wang, Y. Dong, T. Ji, X. Liu, Y. Jiang, L. Cai, Y. Wu // J. Neuroinflammation. 2018. Vol. 15, No 1. P. 27. DOI: 10.1186/s12974-018-1078-8

13. Biological role of Toll-like receptor-4 in the brain / T. Trotta, C. Porro, R. Calvello, M.A. Panaro // J. Neuroimmunol. 2014. Vol. 268, No 1-2. P. 1-12. DOI: 10.1016/j.jneuroim.2014.01.014

14. Koh J., Kurago Z.B. Expanded Expression of Toll-Like Receptor 2 in Proliferative Verrucous Leukoplakia // Head Neck Pathol. 2019. Vol. 13, No 4. P. 635-642. DOI: 10.1007/s12105-019-01028-y

15. Lipopolysaccharide-squamous cell carcinoma-monocyte interactions induce cancer-supporting factors leading to rapid STAT3 activation / Z.B. Kurago, A. Lam-ubol, A. Stetsenko, C. De La Mater, Y. Chen, D.V. Dawson // Head Neck Pathol. 2008. Vol. 2, No 1. P. 1-12. DOI: 10.1007/s12105-007-0038-x

16. Kawai T., Akira S. The role of pattern-recognition receptors in innate immunity: update on Toll-like receptors // Nat Immunol. 2010. Vol. 11, No 5. P. 373-384. DOI: 10.1038/ni.1863

17. Gibson B.G., Briggs M.D. The aggrecanopathies; an evolving phenotypic spectrum of human genetic skeletal diseases // Orphanet. J. Rare Dis. 2016. Vol. 11, No 1. P. 86. DOI: 10.1186/s13023-016-0459-2

18. Arecessive skeletal dysplasia, SEMD aggrecan type, resultsfrom a missense mutation affecting the C-type lectin domain of aggrecan / S.W. Tompson, B. Merriman, V.A. Funari, M. Fresquet, R.S. Lachman, D.L. Rimoin, S.F. Nelson, M.D. Briggs, D.H. Cohn, D. Krakow // Am. J. Hum. Genet. 2009. Vol. 84, No 1. P. 72-79. DOI: 10.1016/j.ajhg.2008.12.001

19. Severe cartilage degeneration in patients with developmental dysplasia of the hip / W.J. Feng, H. Wang, C. Shen, J.F. Zhu, X.D. Chen // IUBMB Life. 2017. Vol. 69, No 3. P. 179-187. DOI: 10.1002/iub.1606

20. Синтез агрекана и коллагена II типа in vitro хондроцитами из разных зон коленного сустава больных гонартрозом / Е.И. Щелкунова, А.А. Воропаева, Т.В. Руссова, В.С. Баитов // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 6. С. 1-10.

21. Fibroblast growth factor (FGF) homologousfactorsshare structural but not functional homology with FGFs/ S.K. Olsen, M. Garbi, N. Zampieri,A.V. Eliseenkova, D.M. Ornitz, M. Goldfarb, M. Mohammadi // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278, No 36. P. 34226-34236. DOI: 10.1074/jbc.M303183200

22. Itoh N., Ornitz D.M. Evolution of the Fgf and Fgfr gene families // Trends Genet. 2004. Vol. 20, No 11. P. 563-569. DOI: 10.1016/j.tig.2004.08.007

23. Ferrara N., Gerber H.P., LeCouter J. The biology of VEGF and its receptors // Nat. Med. 2003. Vol. 9, No 6. P. 669-676. DOI: 10.1038/nm0603-669

24. Monk B.J., Willmott L.J., Sumner D.A. Anti-angiogenesis agents in metastatic or recurrent cervical cancer // Gynecol. Oncol. 2010. Vol. 116, No 2. P. 181-186. DOI: 10.1016/j.ygyno.2009.09.033.

25. VEGF +936 C/T Genetic Polymorphism in Patients with Cervical Dysplasia / I.C. Rotar, D.E. Dumitras, R.A. Popp, F.M. Petrisor, P. Cotutiu, F. Stamatian, D. Muresan // Anal. Cell. Pathol. (Amst). 2016. Vol. 2016. P. 6074275. DOI: 10.1155/2016/6074275

26. Developmental changes of acetabular cartilage complex: an experimental study of a straight-leg swaddle model of newborn rats / X.M. Zhao, E.B. Wang, J.J. Li, C.F. Zhou, Q. Zhao, L.J. Zhang // Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 2009. Vol. 11, No 10. P. 836-840.

27. Алексеева Л.И., Зайцева Е.М. Клинические подходы к лечению остеоартроза // Русский медицинский журнал. 2006. Т. 14, № 6. С. 450-453.

28. Бадокин В.В. Пути оптимизации терапии остеоартроза // Русский медицинский журнал. 2006. Т. 14, № 25. С. 1824-1828.