Кореляційний аналіз клініко-лабораторних показників у хворих зі сповільненою консолідацією переломів нижньої щелепи

PhD, Assistant at the Department of Oral surgery, implantology and periodontology, SE "Dnipropetrovsk medical academy Ministry of Health of Ukraine"

The basal values of immunoglobulins of the main classes and interleukins IL-ip, FNT-a, IL-4, MDA, SOD and catalase activity, POL, p-Cross Laps and osteocalcin in peripheral blood were determined in 74 patients with delayed consolidation of the mandibular fractures. Correlation analysis of clinic-laboratorial parameters in patients with delayed consolidation of the mandibular fractures is conducted. There is a high correlation between p-Cross Laps (negative) and osteocalcin (positive) and bone mineral density. The mean inverse correlation relationship was established between the MDA and catalase activity and BMD (r = -0.57), and the high correlation of these indices with markers of bone remodeling (positive to P-Cross Laps (r = 0.80 and r = 0.87, respectively) and negative to osteocalcin (r = -0.80 and r = -0.84, respectively). High direct correlation between FNT-a indices and POL, MDA, and catalase indices, as well as very strong with p-Cross Laps (positive) and osteocalcin (negative), and also with high-correlation ligaments of sIgA and IL-ip. Conclusion: the basis of the delayed consolidation of the mandibular fractures is secondary immunodeficiency and oxidative stress are the result of immunostructural imbalance, activation of lipid peroxide oxidation processes and increase of the synthesis of proinflammatory cytokines IL-ip and FNT-a, resulting in an imbalance of bone remodeling and slowing of the consolidation of bone fractures.

Keywords: mandible fractures, delayed consolidation, pathogenesis, markers.

Анотація

Визначено початкові рівні імуноглобулінів основних класів та інтерлейкінів ІЛ-ip, ФНП- а, ІЛ-4, МДА, активність СОД та каталази, ПОЛ, P-Cross Laps та ОК у периферічній крові у 74 пацієнтів зі сповільненою консолідацією (СК) переломів нижньої щелепи (ПНЩ). Проведено кореляційний аналіз клініко-лабораторних показників у пацієнтів зі CK ПНЩ. Встановлено високу кореляцію проміж показниками P-Cross Laps (негативну) та ОК (позитивну) і показниками МЩК. Середній зворотній кореляційний зв'язок встановлено проміж показниками МДА і каталазної активності та МЩК (r=-0,57), та високий зв'язок цих показників з маркерами кісткового ремоделювання (позитивний по відношенню до Р-Cross Laps (r= 0,80 та r=0,87 відповідно) та негативний до ОК (r=-0,80 та r=-0,84 відповідно). Високий прямий кореляційний зв'язок проміж показниками ФНП-а та показниками ПОЛ, МДА, каталази, а також дуже сильний з показниками P-Cross Laps (позитивний) та ОК (негативний). Також з ПОЛ мають високі кореляційні зв'язки sIgA та ІЛ-ір.

Висновок: у підґрунті СК ПНЩ полягають вторинний імунодефіцит та оксидантний стрес, які призводять до імуноструктурного дисбалансу, активації процесів перекісного окиснення ліпідів і підвищення синтезу прозапальних цитокінів ІЛ-ір і ФНП-а, наслідком чого стає дисбаланс кісткового ремоделювання та уповільнення консолідації кісткових відламків НЩ.

Ключові слова: переломи нижньої щелепи, сповільнена консолідація, патогенез, маркери.

Основна частина

Незважаючи на успіхи, що були досягнуті у діагностиці, профілактиці та лікуванні сповільненої консолідації (СК) переломів нижньої щелепи (ПНЩ), багато аспектів цієї проблеми залишаються неясними і вимагають свого вирішення [1].

Більшість авторів відзначають труднощі підходу до вивчення етіологічних факторів і патогенетичних механізмів СК кісткових тканин та їх оцінки в динаміці лікування [2]. Багато в чому це пов'язують з відсутністю єдиного трактування чинників, що беруть участь у виникненні цього ускладнення ПНЩ.

До істотних факторів розвитку СК відносяться порушення ліпідного метаболізму та імунного гомеостазу [3, 4]. Проте механізми, які реалізуються на рівні цілого організму і беруть участь в розвитку СК, а також формування різних клінічних варіантів перебігу ПНЩ і результатів хвороби, є найбільш важливими і недостатньо вивченими [5].

В даний час практично відсутні роботи з комплексного вивчення ролі медіаторів міжклітинної впливу - цитокінів, процесів вільнорадикального окиснення та антиоксидантної системи в порушеннях кісткового метаболізму, що визначають інтенсивність остеогенезу. Залишаються нез'ясованими і інші важливі питання лікувальної тактики, що проводиться в залежності від відсутності або наявності ускладнень перебігу ПНЩ.

Систематизація зазначених даних, безсумнівно, дозволить конкретизувати підходи до лікування хворих з ПНЩ, ускладненими СК кісткових уламків і підвищити його ефективність [6].

Мета дослідження: Покращення ефективності лікування хворих з переломами нижньої щелепи шляхом аналізу системних факторів розвитку СК ПНЩ і визначення ключових ланок патогенезу цього ускладнення.

Матеріали та методи: Для визначення ролі імунних механізмів, особливості перекисного окиснення ліпідів та антиокислювальної активності та процесів кісткового ремоделювання в реалізації форсування СК ПНЩ у 74 пацієнтів з цією патологією було визначено початкові рівні імуноглобулінів основних класів та інтерлейкінів ІЛ-1 в, ФНП-а, ІЛ-4, МДА, активність СОД та каталази, ПОЛ, Р- Cross Laps та ОК у періферічній крові.

Під час дослідження для оцінки та аналізу отриманих результатів використовувалися методи описової статистики. Для оцінки нормального розподілу використовували коефіцієнти симетрії та варіації, параметр Колмогорого-Смірнова, гістограми з лінією очікуваної нормальної функції компактності. У випадках, коли вибірки даних, отриманих в результаті досліджень, не підпорядковувалися нормальному розподілу, їх статистичну обробку проводили за непараметричними методами (тестами Уілкоксона та Фрідмана) з використанням статистичних програмних пакетів STATISTIKA 5.0 (Ліцензійний № 74017-640-0000106-57362), Excel 2003 (Ліцензійний № 74017-640-0000106-57285). Всі середні значення наведені у вигляді медіан та інтерквартільних розмахів: Ме (25%; 75%).

У разі, якщо отримані данні підпорядковувалися нормальному розподілу, їх наводили у вигляді середнього арифметичного значення та стандартного відхилення. Для оцінки достовірності проміж групами та етапами дослідження обчислювали t- критерій Ст'юдента. Якщо p<0,05 вважали відмінності достовірними.

Для кореляційного аналізу використовували ранговий метод, оцінку кореляційного зв'язку здійснювали за коефіцієнтом кореляції, обчислювали помилку за методом Спирмена, достовірність визначали за таблицею стандартних коефіцієнтів кореляції та вважали його достовірним, якщо за певним числом ступенів свободи (n-2), він дорівнював або був більшим за табличний, який відповідав ступеню безпомилкового прогнозу p>95 %.

Результати та їх обговорення

Було визначено статистично значуще підвищення ІЛ-1Р та ФНП-а та зниження концентрацій sIgA, ІЛ-4 відносно до показників здорових осіб. Середній показник ІЛ-1Р у групі пацієнтів зі СК ПНЩ склав 120,96±16,89 пг/мл (р<0,05), ФНП-а - 95,02±6,23 пг/мл (р<0,05), ІЛ-4 - 0,97±0,18 пг/мл (р<0,05), sIgA - 0,25±0,08 г/л (р<0,05).

Також було встановлено статистично значуще зниження активності СОД та зростання активності каталази, МДА та ПОЛ/АОЗ по відношенню до групи здорових осіб. Середній показник СОД серед пацієнтів зі СК ПНЩ становив 11,03±0,87 МО/мг Hb (р<0,05), каталазної активності - 690,57±20,97

МО/мг Hb (р<0,05), МДА - 4,19±0,43 ммоль/л (р<0,05), ПОЛ - 29,67±1,67 % (р<0,05), АОА - 11,08±0,60 % (р<0,05).

Показники P-Cross Laps та ОК у пацієнтів зі СК ПНЩ вірогідно відрізнялися від показників групи контролю. Середній показник P-Cross Laps був 2,36±0,21 нг/мл (р<0,05), ОК - 27,36±2,55 (р<0,05).

У всіх пацієнтів зі СК ПНЩ під час первинного КТ денситометричного дослідження показники МЩК НЩ були достовірно знижені, що особливо проявлялося у ділянці лінії зламу, тобто на кінцях відламків. Середній показник у групі складав 597,91±54,03 од. Хаунсфілда. Таким чином, показник МЩК, на нашу думку, найбільш інформативно відображає клініко-рентгенологічну картину СК ПНЩ у строки понад одного місяця після репозиції та фіксації відламків.

Ми вивчали кореляційні зв'язки кожного з лабораторних показників з виникненням СК ПНЩ, яку було підтверджено даними КТ денситометрії.

Таким чином було встановлено лінійну позитивну кореляцію концентрації sIgA та МЩК НЩ (Рис. 1). Зниження мінеральної щільності кістки у хворих зі СК ПНЩ відбувалося на фоні зниження бар'єрної та мікробіоцидної функції слизової оболонки ротової порожнини.

Рис. 1 Діаграма розсіювання показників МЩК та концентрації slgA у хворих зі СК ПНЩ.

Навпаки, аналізуючи показники прозапальних цитокінів ІЛ-ір та ФНП-а, було встановлено негативну лінійну кореляцію щодо МЩК у пацієнтів зі СК ПНЩ. Зростання цих показників корелювало із зменшенням щільності кістки в умовних одиницях за Хаунсфілдом (Рис. 2 та 3).

Рис. 2 Діаграма розсіювання показників МЩК та концентрації ІЛ 1в у хворих зі СК ПНЩ

Рис. 3 Діаграма розсіювання показників МЩК та концентрації ФНП-а у хворих зі СК ПНЩ.

Аналізуючи показники ПОЛ/АОЗ, було також НЩ та напрямок ліній тренду свідчив про негативну кореляцію (Рис. 4 та 5) - встановлено відповідні закономірності: показники. Хоча кореляція для каталазної активності та СОД корелювали з МЩК СОД була менш сильною.

Рис. 4 Діаграма розсіювання показників МЩК та активності каталази у хворих зі СК ПНЩ

Рис. 5 Діаграма розсіювання показників МЩК та СОД у хворих зі СК ПНЩ

перелом щелепа імуноглобулін кістковий

Встановлені кореляції проміж показниками кісткового метаболізму (P-Cross Laps та ОК) та МЩК у пацієнтів зі СК ПНЩ очікувано мали різноспрямовані лінії тренду: негативний для P-Cross Laps та позитивний для ОК (Рис. 6 та 7)

Рис. 6 Діаграма розсіювання показників МЩК та /З-Cross Laps у хворих зі СК ПНЩ

Рис. 7 Діаграма розсіювання показників МЩК та ОК у хворих зі СК ПНЩ

Для дослідження кореляційних зв'язків про результати якого наведені у кореляційній матриці між клініко-лабораторними показниками у хворих на рисунку 8. зі СК ПНЩ було проведено кореляційний аналіз,

Рис. 8 Кореляційна матриця клініко-лабораторних показників СК ПНЩ Примітка: 0 - 0,3 - зв'язок відсутній; 0,3 - 0,5 - зв'язок слабкий; 0,5 - 0,7 - середній зв'язок; 0,7 - 0,9 - зв'язок високий; 0,9 - 1 - дуже сильний зв'язок

Якщо кореляційний коефіцієнт негативний, то це означає, що зв'язок параметрів зворотній.

Відзначимо загальні встановлені статистичні закономірності:

1. Встановлено високу кореляцію проміж показниками P-Cross Laps (негативну) та ОК (позитивну) і показниками МЩК. Таким чином, у пацієнтів зі СК ПНЩ розбалансованість процесів кісткового ремоделювання призводить до уповільнення остеорепаративних процесів та затримки консолідації відламків.

2. Середній зворотній кореляційний зв'язок встановлено проміж показниками МДА і каталазної активністі та МЩК (r=-0,57), у той же час ці показники мають високий зв'язок з маркерами кісткового ремоделювання ( позитивний по відношенню до P-Cross Laps (r= 0,80 та r=0,87 відповідно) та негативний до ОК (r=-0,80 та r=- 0,84 відповідно)). Встановлений кореляційний зв'язок доводить, що порушення кісткового метаболізму у пацієнтів з травматичними ушкодженнями НЩ прогресують під опосередкованим впливом неліквідованого оксидативного стресу.

3. Високий прямий кореляційний зв'язок існує проміж показниками ФНП-а та показниками ПОЛ, МДА, каталази, а також дуже сильний з показниками P-Cross Laps (позитивний) та ОК (негативний). Також з ПОЛ мають високі кореляційні зв'язки sIgA та ІЛ-ір. Таким чином, у підґрунті СК ПНЩ полягають вторинний імунодефіцит та оксидантний стрес, які призводять до імуноструктурного дисбалансу, що призводить до активації процесів перекисного окиснення ліпідів і підвищення синтезу прозапальних цитокінів ІЛ-ір і ФНП-а, наслідком чого стає розбалансованість процесів кісткового ремоделювання та уповільнення консолідації кісткових відламків НЩ.

Для опису особливостей внутришньосистем- них взаємовідносин ми використовували метод графічних моделей у вигляді кореляційних плеяд, завдяки якій було знайшло відображення патогенетична роль імунних механізмів, особливості перекисного окиснення ліпідів та антиокислювальної активності та процесів кісткового метаболізму в реалізації форсування СК ПНЩ.

Графічне зображення встановлених у дослідженні кореляційних зв'язків проміж рівнями інтерлейкінів ІЛ-ір, ФНП-а, ІЛ-4, sIgA, показниками ПОЛ, МДА, каталази, СОД, P-Cross Laps, ОК та МЩК наведено на рисунку 9.

Такий підхід щодо кореляційного аналізу клініко-лабораторних показників у хворих зі СК ПНЩ дозволив сформулювати загальні положення стосовно етіології та патогенезу цього ускладнення. Згідно до яких у підгрунті СК ПНЩ полягає поєднаний вплив локальних та загальних (супутня соматична патологія) факторів, які посилюють опосередкований вплив травми на імунні фактори, процеси вільнорадикального окиснення та кістковий метаболізм.

До основних факторів, які сприяють розвитку СК уламків нижньої щелепи, слід відносити порушення кісткового метаболізму, процесів вільнорадикального окиснення ліпідів, зміни у функціонуванні основних цитокінів у бік прозапальних та зниження місцевого гуморального імунітету.

Рис. 9 Кореляційна плеяда клініко-лабораторних показників у хворих зі СК ПНЩ (позитивні зв'язки позначено суцільними лініями, негативні - пунктирними)

Все вищенаведене сприяло розробці комплексної системи профілактики та лікування СК ПНЩ. Згідно до якої, основну увагу слід приділяти наступним напрямкам: по-перше - повноцінній репозиції кісткових фрагментів; по-друге - запобіганню та своєчасному усуненню інфекційно-запальних ускладнень шляхом використання короткочасних курсів антибактеріальної терапії в комбінації з імуномодуляторами; по-третє - підвищенню активності антиоксидантної системи; по-четверте - стимуляції процесів кісткового ремоделювання.

З урахуванням такого підходу нами було розроблено і клінічно апробовано лікувально-профілактичний комплекс, до складу якого увійшли: препарат остеотропної дії Бівалос (стронцію ранелат), 1 саше один раз на добу, протягом 14 днів - для оптимізації процесів остеогенезу, антиоксидант Мексидол - 100 мг в/м два рази на добу, протягом 10-14 днів - для усунення підвищення процесів вільнорадикального окиснення ліпідів, рекомбінантний ІЛ- 2 людини - 2-3 внутрішньовенних введення препарату протягом 48-72 годин (в/в інфузії 500 тис. МО / 24 год. / 2 на 2-3 добу/ 3 на 4-5 добу), як імуномоделюючий засіб для корекції синтезу цитокінів та імуноглобулінів.

Висновки

1. У підґрунті СК ПНЩ полягають вторинний імунодефіцит та оксидантний стрес, які призводять до імуноструктурного дисбалансу, активації процесів перекисного окиснення ліпідів і підвищення синтезу прозапальних цитокінів ІЛ-ір і ФНП-а, наслідком чого стає дисбаланс кісткового ремоделювання та уповільнення консолідації кісткових відламків НЩ.

2. Комплексна профілактика СК повинна передбачати створення сприятливих локальних умов для загоєння ПНЩ шляхом досконалої репозиції кісткових фрагментів та своєчасного усунення місцевих несприятливих факторів та застосування загальної лікувальної схеми із залученням оптимізаторів остеогенезу, антиоксидантів та імуномоделюючих засобів для корекції синтезу цитокінів та імуноглобулінів.

Список використаних джерел

1. Иорданишвили А. К. Репаративный остеогенез челюстей и методы его оптимизации / А.К. Иорданишвили, А.Г. Слугина, Д.В. Балин, Е.В. Шенгелия // Санкт-Петербург: Человек, 2014. 52 с.

2. Корж Н. А. Репаративная регенерация кости: современный взгляд на проблему. Локальные факторы, влияющие на заживление перелома (сообщение 4) / Н. А. Корж, Л. Д. Горидова, К. К. Романенко // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2006. - № 2. - С. 99-106.

3. Лавин Е.А. Состояние свободнорадикального окисления и антиоксидантных систем при челюстно-лицевой травме и стрессорных воздействиях со сниженной устойчивостью к гипоксии: автореф... канд. мед. наук: спец. 03.00.04 - Биохимия, 14.01.14 «Стоматология» / Лавин Евгений Анатольевич. - Тюмень, 2009. - 23с.

4. Агасян В.А. Механизмы формирования стрессорного иммунодефицита при переломах нижней челюсти и методы их коррекции: дис. на соискание науч. степени канд. мед. наук: спец. 14.01.14 «Стоматология» / Агасян Владимир Альбертович. - Москва, 2012. - 116с.

5. Травматичні переломи нижньої щелепи з 1995 по 2009 рр. (матеріали клініки кафедри) / В. О. Маланчук, А. В. Копчак, М. А. Гордийчук, Р. О. Мамонов, А. В. Рибачук, М. Г. Кравчук // Вісник стоматології . - 2015. - № 1 . - С.69-73.

6. Ідашкіна Н.Г. Клінічні та патогенетичні аспекти сповільненої консолідації кісткових відламків у хворих з переломами нижньої щелепи/ Н.Г. Ідашкіна// Современная стоматология. - 2016. №2 (81). - С. 58-63

Размещено на Allbest.ru