Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.









"Тrauma" Том 21, №6, 2020

Back to issue

Level of middle mass molecules in synovial fluid of patients with rheumatoid arthritis

Authors: Синяченко О.В., Єрмолаєва М.В., Алієва Т.Ю., Лівенцова К.В., Верзілов С.М., Синяченко Т.Ю.
Донецький національний медичний університет, м. Лиман, Україна

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Завдяки прямому контакту синовії з хрящем, поверхнею кістки і синовіоцитами дослідження суглобового ліквору при ревматоїдному артриті (РА) має велике діагностичне значення, причому зміни показників чітко корелюють із даними морфологічного дослідження уражених суглобових тканин. У синовії хворих на РА накопичуються білкові речовини різної молекулярної маси і ферменти, що беруть участь у процесах деструкції хряща, сухожиль та зв’язок. Разом із тим надійних диференціально-діагностичних біомаркерів синовіальної рідини при патології суглобів поки не існує. Мета і задачі дослідження: встановити клініко-патогенетичну значущість середньомолекулярних сполук різних фракцій у суглобовій рідині хворих на РА, їх зв’язок із порушеннями фізико-хімічного характеру синовії і зі складом у ній поверхнево-активних речовин (сурфактанти). Матеріали та методи. Синовіальну рідину, отриману з колінних, ліктьових і плечових суглобів, вивчали у 21 хворого на РА (середній вік становив 50 років, співвідношення чоловіків і жінок — 1 : 2), серед яких помірний та високий ступінь активності захворювання встановлено у всіх випадках, III і IV стадії патологічного процесу — у 61,9 %, позасуглобова форма хвороби — у 61,9 %, системний остеопороз — у 95,2 %, серопозитивність за ревматоїдним фактором (RF) — у 90,5 %, за антитілами до циклічного цитрулінового пептиду (aCCP) — у 95,2 %. Для визначення молекул середньої маси в синовіальному лікворі та сироватці крові застосовували скринінговий метод з осадженням білків трихлороцтовою кислотою та визначенням спектрів поглинання світла кислоторозчинною фракцією. Білкові і небілкові азотисті сурфактанти вивчали за допомогою біоаналізатора Olympus AU640 (Японія), а міжфазну тензіометрію з підрахунком співвідношення поверхневого натягу при нескінченому часі життя поверхні для високомолекулярних речовин і при часі, що дорівнює 0,01 с, для низькомолекулярних сполук (ST∞/0,01 %) здійснювали з використанням комп’ютерного апарата ADSA-Toronto (Німеччина, Канада). Результати. Інтегральний склад середньомолекулярних сполук у синовії залежить від сироваткових рівнів RF і aCCP, а з темпами прогресування артикулярного синдрому пов’язані показники нуклеотидної (NF) та хроматофорної фракцій (CF) молекул середньої маси, які разом з амінопептидною (AF) й пептидною фракціями (PF) визначають високу активність захворювання, кістково-деструктивні зміни суглобів (AF), мінеральну щільність кістки (AF, PF, CF), формування остеоузур (AF) і внутрішньосуглобових хондромних тіл (NF, CF), прямо корелюють із вмістом у суглобовому лікворі імуноглобуліну G (NF, CF), причому CF прямо співвідноситься з наявністю артрокальцинатів і тіл Гоффа. Висновки. При РА молекули середньої маси різних фракцій у синовіальній рідини беруть участь у патогенетичних побудовах захворювання, залежать від клінічних, рентгенологічних і сонографічних ознак захворювання, можуть бути використані для прогнозування перебігу патологічного процесу.

Актуальность. Благодаря прямому контакту синовии с хрящом, поверхностью кости и синовиоцитами исследование суставного ликвора при ревматоидном артрите (РА) имеет большое диагностическое значение, причем изменения показателей четко коррелируют с данными морфологического исследования пораженных суставных тканей. В синовии больных РА накапливаются белковые вещества разной молекулярной массы и ферменты, участвующие в процессах деструкции хряща, сухожилий и связок. Вместе с тем надежных дифференциально-диагностических биомаркеров синовиальной жидкости при патологии суставов пока не существует. Цель и задачи исследования: установить клинико-патогенетическую значимость среднемолекулярных соединений разных фракций в суставной жидкости больных РА, их связь с нарушениями физико-химического характера синовии и составом в ней поверхностно-активных веществ (сурфактанты). Материалы и методы. Синовиальную жидкость, полученную из коленных, локтевых и плечевых суставов, изучали у 21 больного РА (средний возраст составил 50 лет, соотношение мужчин и женщин — 1 : 2), среди которых умеренная и высокая степень активности заболевания установлена во всех случаях, III и IV стадии патологического процесса — в 61,9 %, внесуставная форма болезни — в 61,9 %, системный остеопороз — в 95,2 %, серопозитивность по ревматоидному фактору (RF) — в 90,5 %, по антителам к циклическому цитруллиновому пептиду (aCCP) — в 95,2 %. Для определения молекул средней массы в синовиальном ликворе и сыворотке крови применяли скрининговый метод с осаждением белков трихлоруксусной кислотой и определением спектров поглощения света кислоторастворимой фракции. Белковые и небелковые азотистые сурфактанты изучали с помощью биоанализатора Olympus AU640 (Япония), а межфазную тензиометрию с подсчетом соотношения поверхностного натяжения при бесконечном времени жизни поверхности для высокомолекулярных веществ и при времени, равном 0,01 с, для низкомолекулярных соединений (ST∞/0,01 %) осуществляли с использованием компьютерного аппарата ADSA-Toronto (Германия, Канада). Результаты. Интегральный состав среднемолекулярных соединений в синовии и крови зависит от сывороточных уровней RF и aCCP, а с темпами прогрессирования артикулярного синдрома связаны показатели нуклеотидной (NF) и хроматофорной фракций (CF) молекул средней массы, которые наряду с аминопептидной (AF) и пептидной фракциями (PF) определяют высокую активность заболевания, костно-деструктивные изменения суставов (AF), минеральную плотность кости (AF, PF, CF), формирование остеоузур (AF) и внутрисуставных хондромных тел (NF, CF), прямо коррелируют с содержанием в суставном ликворе иммуноглобулина G (NF, CF), причем CF прямо соотносится с наличием артрокальцинатов и тел Гоффа. Выводы. При РА молекулы средней массы разных фракций в синовиальной жидкости участвуют в патогенетических построениях заболевания, зависят от клинических, рентгенологических и сонографических признаков заболевания, могут быть использованы для прогнозирования течения патологического процесса.

Background. Due to direct contact with cartilage, bone surface and synoviocytes, the study of synovial fluid in rheumatoid arthritis has a great diagnostic value, and changes in its indicators clearly correlate with the data of the morphological study of the affected articular tissues. In the synovial fluid of rheumatoid arthritis patients, protein substances of diffe-rent molecular mass and enzymes involved in the destruction of cartilage, tendons and ligaments are accumulated. At the same time, there are no reliable differential diagnostic biomarkers of synovial fluid in joint pathology. The purpose and objectives of the study: to establish the clinical and pathogenetic significance of medium molecular weight compounds of different fractions in the synovial fluid of patients with rheumatoid arthritis, the relationship with physicochemical disorders in the synovial fluid and the composition of surfactants in it. Materials and methods. The synovial fluid obtained from the knee, elbow and shoulder joints was studied in 21 patients with rheumatoid arthritis (mean age 50 years, male to female ratio of 1 : 2), among whom mo-derate and high degree of disease activity was established in all cases, III and IV stages of pathological process — in 61.9 %, extra-articular form of the disease — in 61.9 %, systemic osteoporosis — in 95.2 %, seropositivity for rheumatoid factor (RF) — in 90.5 %, for cyclic citrulline peptide antibodies (CCPA) — in 95.2 % of patients. To determine the middle mass molecules in the synovial fluid and blood serum, a screening method was used with trichloroacetic acid precipitation of proteins and determination of the light absorption spectra by the acid-soluble fraction. Protein and non-protein nitrogenous surfactants were studied using an Olympus-AU640 bioanalyzer (Japan), and interfacial tensiometry with calculating the surface tension ratio at an infinite surface lifetime for high molecular weight substances and at a time of 0.01 s for low-molecular weight compounds (ST∞/0,01 %) was carried out using a computer apparatus ADSA-Toronto (Germany-Canada). Results. The integral composition of medium molecular weight compounds in synovial fluid and blood depends on serum levels of RF and CCPA, and the rates of progression of articular syndrome are associated with indicators of nucleotide (NF) and chromatophore fractions (CF) of middle mass molecules, which, along with aminopeptide (AF) and peptide fractions (PF), determine the high activity of the dise-ase, bone-destructive changes in the joints (AF), bone mineral density (AF, PF, CF), the formation of bone erosions (AF) and intra-articular chondromic bodies (NF, CF), directly correlate with the content of immunoglobulin G in the synovial fluid (NF, CF), and CF is directly correlated with the presence of arthrocalcifications and Hoffa’s fat pads. Conclusions. In rheumatoid arthritis, middle mass molecules of different fractions in the synovial fluid are involved in the disease pathogenesis, depend on clinical, radiological and sonographic signs of the disease, can be used to predict the course of the pathological process.


Keywords

артрит ревматоїдний; перебіг; патогенез; синовія; молекули середньої маси

артрит ревматоидный; течение; патогенез; синовия; молекулы средней массы

rheumatoid arthritis; course; pathogenesis; synovial fluid; middle mass molecules


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Dotsenko T.G., Shlikova G.I., Teplyakova O.V. The analysis of synovial fluid: clinical significance of derived results. Klin. Lab. Diagn. 2016. 61(8). 478-484. PMID: 30601639.
2. Oliviero F., Galozzi P., Ramonda R., de Oliveira F.L., Schiavon F., Scanu A. et al. Unusual findings in synovial fluid analysis: a review. Ann. Clin. Lab. Sci. 2017. 47(3). 253-259. PMID: 28667024.
3. Awisat A., Slobodin G., Jiries N., Rozenbaum M., Rimar D., Boulman N. et al. Pseudoseptic Arthritis with low synovial fluid glucose in familial mediterranean fever. Isr. Med. Assoc. J. 2017. 19(7). 461-462. PMID: 28786265.
4. Mahendran S.M., Oikonomopoulou K., Diamandis E.P., Chandran V. Synovial fluid proteomics in the pursuit of arthritis mediators: An evolving field of novel biomarker disco-very. Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 2017. 54(7–8). 495-505. doi: 10.1080/10408363.2017.1408561.
5. Baillet A., Trocme C., Romand X., Nguyen C.M.V., Courtier A., Toussaint B. et al. Calprotectin discriminates septic arthritis from pseudogout and rheumatoid arthritis. Rheumatology. 2019. 58(9). 1644-1648. doi: 10.1093/rheumatology/kez098.
6. Coiffier G., Ferreyra M., Albert J.D., Stock N., Jolivet-Gougeon A., Perdriger A. et al. Ultrasound-guided synovial biopsy improves diagnosis of septic arthritis in acute arthritis without enough analyzable synovial fluid: a retrospective analysis of 176 arthritis from a French rheumatology department. Clin. Rheumatol. 2018. 37(8). 2241-2249. doi: 10.1007/s10067-018-4160-9.
7. Manzo A., Bugatti S., Caporali R., Montecucco C. Histopathology of the synovial tissue: perspectives for biomarker development in chronic inflammatory arthritides. Reumatismo. 2018. 70(3). 121-132. doi: 10.4081/reumatismo.2018.1057.
8. Raza K., Scheel-Toellner D., Lee C.Y., Pilling D., Cur-now S.J., Falciani F. et al. Synovial fluid leukocyte apoptosis is inhibited in patients with very early rheumatoid arthritis. Arthritis Res. Ther. 2016. 8(4). 120. doi: 10.1186/ar2009.
9. Hügle T., Kovacs H., Heijnen I.A., Daikeler T., Baisch U., Hicks J.M. et al. Synovial fluid metabolomics in different forms of arthritis assessed by nuclear magnetic resonance spectro-scopy. Clin. Exp. Rheumatol. 2012. 30(2). 240-245. PMID: 22410098.
10. Zamani B., Jamali R., Ehteram H. Synovial fluid adenosine deaminase and high-sensitivity C-reactive protein activity in differentiating monoarthritis. Rheumatol. Int. 2012. 32(1). 183-188. doi: 10.1007/s00296-010-1602-3.
11. Peffers M.J., Smagul A., Anderson J.R. Proteomic analysis of synovial fluid: current and potential uses to improve clinical outcomes. Expert Rev. Proteomics. 2019. 16(4). 287-302. doi: 10.1080/14789450.2019.1578214.
12. Talabot-Ayer D., McKee T., Gindre P., Bas S., Baeten D.L., Gabay C. et al. Distinct serum and synovial fluid interleukin (IL)-33 levels in rheumatoid arthritis, psoriatic arthritis and osteoarthritis. Joint Bone Spine. 2012. 79(1). 32-37. doi: 10.1016/j.jbspin.2011.02.011.
13. Adams S.B., Nettles D.L., Jones L.C., Miller S.D., Guyton G.P., Schon L.C. Inflammatory cytokines and cellular metabolites as synovial fluid biomarkers of posttraumatic ankle arthritis. Foot Ankle Int. 2014. 35(12). 1241-1249. doi: 10.1177/1071100714550652.
14. Altobelli E., Angeletti P.M., Piccolo D., De Angelis R. Synovial Fluid and serum concentrations of inflammatory markers in rheumatoid arthritis, psoriatic arthritis and osteoarthitis: a systematic review. Curr. Rheumatol. Rev. 2017. 13(3). 170-179. doi: 10.2174/1573397113666170427125918.
15. Hampel U., Sesselmann S., Iserovich P., Sel S., Paulsen F., Sack R. Chemokine and cytokine levels in osteoarthritis and rheumatoid arthritis synovial fluid. J. Immunol. Methods. 2018. 396(1–2). 134-139. doi: 10.1016/j.jim.2013.08.007.
16. Dickinson S.C., Vankemmelbeke M.N., Buttle D.J., Rosenberg K., Heinegard D., Hollander A.P. Cleavage of cartilage oligomeric matrix protein (thrombospondin-5) by matrix metalloproteinases and a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs. Matrix Biol. 2013. 22(3). 267-278. doi: 10.1016/s0945-053x(03)00034-9.
17. Sheridan C. Low-molecular-weight albumin drug touted for severe osteoarthritis. Nat. Biotechnol. 2018. 36(4). 293. doi: 10.1038/nbt0418-293.
18. Xu H., Geddes R., Roberts-Thomson P.J. Low molecular weight IgM and CD5 B lymphocytes in rheumatoid arthritis. Ann. Rheum. Dis. 2004. 53(6). 383-390. doi: 10.1136/ard.53.6.383.
19. Meo Burt P., Xiao L., Hurley M.M. FGF23 Regulates Wnt/β-catenin signaling-mediated osteoarthritis in mice overexpressing high-molecular-weight FGF2. Endocrinology. 2018. 159(6). 2386-2396. doi: 10.1210/en.2018-00184.
20. Huang T.L., Hsu H.C., Yang K.C., Yao C.H., Lin F.H. Effect of different molecular weight hyaluronans on osteoarthritis-related protein production in fibroblast-like synoviocytes from patients with tibia plateau fracture. J. Trauma. 2019. 68(1). 146-152. doi: 10.1097/TA.0b013e3181a92cf8.

Similar articles

Middle molecules of different fractions and middle-molecular osteoassociated hormones in gouty arthritis
Authors: Синяченко О.В., Федоров Д.М., Ермолаева М.В., Чистяков Д.А.
Донецкий национальный медицинский университет, г. Лиман, Украина

"Тrauma" Том 19, №5, 2018
Date: 2018.11.27
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Clinical and pathogenetic features of the joint syndrome in rheumatoid arthritis with comorbid periodontitis
Authors: Синяченко О.В., Єрмолаєва М.В., Гавілей Д.О., Лівенцова К.В., Верзілов С.М., Пилипенко В.В.
Донецький національний медичний університет, м. Лиман, Україна

"Тrauma" Том 21, №6, 2020
Date: 2021.02.01
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
The lesion of the musculoskeletal system in polyarteritis nodosa
Authors: Синяченко О.В., Помазан Д.В., Ермолаева М.В., Верзилов С.Н.
Донецкий национальный медицинский университет, г. Лиман, Украина

"Тrauma" Том 21, №1, 2020
Date: 2020.03.18
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Silicon content in blood and synovial fluid of patients with rheumatoid arthritis: clinical-pathogenetic significance of microelementosis
Authors: Синяченко О.В., Гейко І.А., Єрмолаєва М.В., Алієва Т.Ю.
Донецький національний медичний університет, м. Лиман, Україна

"Тrauma" Том 21, №6, 2020
Date: 2021.02.01
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual

Back to issue