Гистоморфометрическая оценка синовиальной оболочки при остеосинтезе внутрисуставного метаэпифизарного перелома титановыми винтами у ягнят (экспериментально-морфологическое исследование)

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.

1. Сулейменов Б.Ш., Рустемова К.Р. Аспекты лечения переломов дистального метаэпифиза лучевой кости у взрослых и детей. Астана медицинский журнал. 2020;104(2):53-63.

2. Макогонов И.В., Тарасов А.Н. Возвращаясь к вопросу о переломах костей предплечья у детей: классика и современность (обзор литературы). Медицинский альянс. 2025;13(2):53-58. doi: 10.36422/23076348-2025-13-2-53-58.

3. Deng H, Zhao Z, Xiong Z, et al. Clinical characteristics of 1124 children with epiphyseal fractures. BMC Musculoskelet Disord. 2023;24(1):598. doi: 10.1186/s12891-023-06728-9.

4. Bergkvist A, Lundqvist E, Pantzar-Castilla E. Distal radius fractures in children aged 5-12 years: a Swedish nationwide register-based study of 25 777 patients. BMC Musculoskelet Disord. 2023;24(1):560. doi: 10.1186/s12891-023-06680-8.

5. Прощенко Я.Н., Поздеева Н.А. Тактика лечения детей с внутрисуставными переломами дистального отдела плечевой кости. Травматология и ортопедия России. 2012;18(4):82-86. doi: 10.21823/2311-2905-2012-4-82-86.

6. Семенов С.В., Малахов О.А., Шарпарь В.Д. и др. Использование эластичного титанового стержня (ten) при переломах шейки лучевой кости у детей. Детская хирургия. 2015;19(5):38-40.

7. Коробейников А.А., Аранович А.М., Попков Д.А. Метод Илизарова при лечении детей с околосуставными переломами. Гений ортопедии. 2021;4(27):418-423. doi: 10.18019/1028-4427-2021-27-4-418-423.

8. Jozsa G, Kassai T, Varga M. Preliminary experience with bioabsorbable intramedullary nails for paediatric forearm fractures: results of mini-series. Genij Ortopedii. 2023;29(6):640-644. doi: 10.18019/1028-4427-2023-29-6-640-644.

9. Lascombes P, Journeau P, Popkov DA. Resorbable implants in paediatric orthopaedics and traumatology. Genij Ortopedii. 2023;29(6):629-634. doi: 10.18019/1028-4427-2023-29-6-629-634.

10. Герасименко М.А., Корень М.Н., Третьяк С.И., Жук Е.В. Результаты применения малоинвазивных способов оперативных вмешательств при травмах верхней конечности у детей. Журнал им. Н. В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». 2014;(3):22-24.

11. Виссарионов С.В., Большаков Г.А. Сравнительный анализ результатов хирургического лечения детей с нестабильными переломами дистального отдела лучевой кости. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2025;13(3):237-246. doi: 10.17816/PTORS676873.

12. Syurahbil AH, Munajat I, Mohd EF, et al. Displaced Physeal and Metaphyseal Fractures of Distal Radius in Children. Can Wire Fixation Achieve Better Outcome at Skeletal Maturity than Cast Alone? Malays Orthop J. 2020;14(2):28-38. doi: 10.5704/MOJ.2007.008.

13. Меркулов В.Н., Дорохин А.И., Бухтин К.М. Детская травматология. Под ред. Миронова С.П. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019:256.

14. Агаджанян В.В., Тузовский А.А. К вопросу о лечении переломов мыщелков большеберцовой кости. Политравма. 2022;(2):67-77. doi: 10.24412/1819-1495-2022-2-67-77.

15. Persiani P, Martini L, Calogero V, et al. Analysis of the risk of a secondary displacement in conservatively treated paediatric distal radius metaphyseal fractures. A multicentric study. Clin Ter. 2022;173(1):84-87. doi: 10.7417/CT.2022.2397.

16. Aitchison AH, Allen NB, O'Neill CN, et alB. Synovial Fluid Immune Cell Composition Following Intraarticular Fracture May Contribute to Posttraumatic Osteoarthritis. Int J Mol Sci. 2024;25(22):12037. doi: 10.3390/ijms252212037.

17. Cepela DJ, Tartaglione JP, Dooley TP, Patel PN. Classifications In Brief: Salter-Harris Classification of Pediatric Physeal Fractures. Clin Orthop Relat Res. 2016;474(11):2531-2537. doi: 10.1007/s11999-016-4891-3.

18. Krenn V, Morawietz L, Burmester GR, et al. Synovitis score: discrimination between chronic low-grade and high-grade synovitis. Histopathology. 2006;49(4):358-364. doi: 10.1111/j.1365-2559.2006.02508.x.

19. Stefani RM, Halder SS, Estell EG, et al. A Functional Tissue-Engineered Synovium Model to Study Osteoarthritis Progression and Treatment. Tissue Eng Part A. 2019;25(7-8):538-553. doi: 10.1089/ten.TEA.2018.0142.

20. Дыдыкина И.С., Арутюнова Е.В., Коваленко П.С. и др. Синовит при остеоартрите: современное состояние проблемы. Современная ревматология. 2021;15(2):120-125. doi: 10.14412/1996-7012-2021-2-120-125.

21. Turner AS. Experiences with sheep as an animal model for shoulder surgery: strengths and shortcomings. J Shoulder Elbow Surg. 2007;16(5 Suppl):S158-S163. doi: 10.1016/j.jse.2007.03.002.

22. Sartoretto SC, Uzeda MJ, Miguel FB et al. Sheep as an experimental model for biomaterial implant evaluation. Acta Ortop Bras. 2016;24(5):262-266. doi: 10.1590/1413-785220162405161949.

23. Banstola A, Reynolds JNJ. The Sheep as a Large Animal Model for the Investigation and Treatment of Human Disorders. Biology (Basel). 2022;11(9):1251. doi: 10.3390/biology11091251.

24. Eitner A, Pester J, Nietzsche S, et al. The innervation of synovium of human osteoarthritic joints in comparison with normal rat and sheep synovium. Osteoarthritis Cartilage. 2013;21(9):1383-1391. doi: 10.1016/j.joca.2013.06.018.

25. Solbak N, Achari Y, Chung M, et al. Normal sheep synovium has similar appearances and constitutive expression of inflammatory cytokines within and between knee joints: a baseline histological and molecular analysis. Connect Tissue Res. 2014;55(2):156-163. doi: 10.3109/03008207.2014.880427.

26. Ступина Т.А., Дюрягина О.В., Моховиков Д.С. и др. Гистоморфометрические изменения синовиальной оболочки коленного сустава при комбинированном применении несвободной костной пластики по Илизарову и технологии Masquelet (экспериментальное исследование). Гений ортопедии. 2021;27(2): 249-253. doi: 10.18019/1028-4427-2021-27-2-249-253.

27. Kurien T, Kerslake RW, Graven-Nielsen T, et al. Chronic postoperative pain after total knee arthroplasty: The potential contributions of synovitis, pain sensitization and pain catastrophizing-An explorative study. Eur J Pain. 2022;26(9):1979-1989. doi: 10.1002/ejp.2018.

28. Sugimura N, Aso K, Wada H, et al. Temporal changes in synovitis and chronic pain after total knee arthroplasty: A two-year longitudinal study. Journal of Joint Surgery and Research. 2025;3(2):96-102. doi: 10.1016/j.jjoisr.2025.04.002.

29. Knab K, Chambers D, Krönke G. Synovial Macrophage and Fibroblast Heterogeneity in Joint Homeostasis and Inflammation. Front Med (Lausanne). 2022;9:862161. doi: 10.3389/fmed.2022.862161.

30. Khmelevskaya A, Houtman M, Buerki K, et al. OP0230 synovial fibroblasts, macrophages and dendritic cells form an inflammatory niche in rheumatoid arthritis, but not in psoriatic arthritis synovium. Annals of the Rheumatic Diseases. 2025;84(1):191-192. doi: 10.1016/j.ard.2025.05.241.

31. Bai LK, Su YZ, Wang XX, et al. Synovial Macrophages: Past Life, Current Situation, and Application in Inflammatory Arthritis. Front Immunol. 2022;13:905356. doi: 10.3389/fimmu.2022.905356.

32. Thangadurai M, Sethuraman S, Subramanian A. A 2D inflammatory co-culture model for investigating synovial fibroblast and macrophage interactions in rheumatoid arthritis. Sci Rep. 2025;15(1):30105. doi: 10.1038/s41598-025-16007-3.

33. Riviș M, Roi C, Roi A, et al. The Implications of Titanium Alloys Applied in Maxillofacial Osteosynthesis. Appl Sci. 2020;10(9):3203. doi: 10.3390/app10093203,

34. Barber CC, Burnham M, Ojameruaye O, McKee MD. A systematic review of the use of titanium versus stainless steel implants for fracture fixation. OTA Int. 2021;4(3):e138. doi: 10.1097/OI9.0000000000000138.