Human immunodeficiency virus in the focus of bone tissue destruction in aseptic necrosis of the femoral head: clinical observations.



Cite item

Abstract

Case Report

Human immunodeficiency virus in the focus of bone tissue destruction in "aseptic" necrosis of the femoral head: clinical observations.

Key words: HIV, human immunodeficiency virus, osteonecrosis, aseptic necrosis.

Osteonecrosis of the femoral head in HIV patients is much more common than in the general population. The mechanism of etiology and pathogenesis of this process is not fully understood. In isolated studies, assumptions are made about the possible direct pathological effect of the virus on bone tissue cells. Studies on the presence of the virus directly in the foci of osteonecrosis are not given in the available literature. Our article presents clinical observations of two HIV-infected patients with aseptic necrosis of the femoral head. For the first time in the practice of orthopedics, the human immunodeficiency virus RNA was detected in the osteonecrosis foci with an undetectable viral load in the blood. These data may indicate the possibility of direct involvement of the virus in the pathogenesis of arthropathy and question the "aseptic" nature of osteonecrosis in patients with HIV infection.

Key words: HIV, human immunodeficiency virus, osteonecrosis, aseptic necrosis.

 

Full Text

Вирус иммунодефицита человека в очаге деструкции костной ткани при «асептическом» некрозе головки бедренной кости: клинические наблюдения.

Введение

  Асептический  некроз (АСН) или остеонекроз представляет собой состояние, характеризующееся ишемической гибелью субхондральной кости из-за нарушения артериального кровоснабжения [1]. По разным источникам у больных ВИЧ-инфекцией заболеваемость АСН от 2,5 до более чем в 100 раз выше, чем в общей популяции [2, 3].   Наиболее частой локализацией АСН у пациентов, пораженных вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), являются головки бедренных костей [4, 5, 6]. Впервые остеонекроз головки бедренной кости у ВИЧ-инфицированных был зарегистрирован в 1990 г. [7]. Публикации последних лет приводят данные, что АСН головки бедренной кости является наиболее частой причиной заболеваемости среди ВИЧ-инфицированных [8].

Высказывается много предположений об этиологии и патогенезе АСН у больных ВИЧ-инфекцией. К факторам развития некроза при хронической вирусной инфекции относят некротизирующий васкулит и гиперлипидемию [3]. Многие авторы ведущим звеном патогенеза называют антиретровирусную терапию, особенно ингибиторами протеазы [9]. Однако было отмечено, что сообщения об АСН у этой категории больных были зарегистрированы и до эры ВАРТ, что обуславливает необходимость поиска других причинных факторов [2].

   После того, как в 1987 г. Withrington et al. [10] сообщили об выделении ВИЧ из синовиальной жидкости пациента с ВИЧ-ассоциированным олигоартритом, появились основания предполагать прямое воспалительное действие вируса иммунодефицита на костно-суставную систему. Группа авторов в 2016 году сообщает о том, что ДНК ВИЧ часто присутствует в патологических тканях, полученных при вскрытии умерших пациентов, получавших комбинированную антиретровирусную терапию, с неопределяемой вирусной нагрузкой [11], что косвенно подтверждает возможность депонирования вируса в костной ткани. В качестве доказательств гипотезы о прямом воспалительном воздействии ВИЧ на костно-суставную систему приводятся новые факты обнаружения в синовиальной жидкости пораженных суставов антигена р24, ДНК ВИЧ и туборетикулярных включений [11], что может указывать на вирусную этиологию воспаления. В частности, антиген p24 был обнаружен в суставах на уровне, в десять раз превышающем уровень в сыворотке крови [12].  Raynaud-Messina et al. в 2018 году предоставили первое экспериментальное свидетельство того, что остеокласты являются резервуаром для вируса ВИЧ. Их исследования на лабораторных животных показали прямое разрушающее действие ВИЧ-1 на структуру и функцию остеокластов [13]. Приведенные исследования диктуют необходимость продолжения изучения роли вируса иммунодефицита человека в этиологии и патогенезе некроза головки бедренной кости у больных ВИЧ-инфекцией в клинической практике.

Цель исследования: анализ клинических наблюдений пациентов-больных ВИЧ-инфекцией с установленным на основании лучевых данных диагнозом асептического некроза головки бедренной кости с выявлением РНК ВИЧ в очаге костного некроза.

Материалы и методы

  Объект исследования – пациенты, поступившие в отделение костно-суставной патологии ФГБУ «НМИЦ ФПИ» Минздрава России с направительным диагнозом «асептический некроз головки бедренной кости, ассоциированный с ВИЧ-инфекцией. Проанализированы данные ПЦР, микробиологической и гистологической диагностики биологического материала из очагов деструкции в головке бедренной кости, а также данные ПЦР-диагностики из биологического материала из большого вертела, полученных при трепанобиопсии. В ходе исследования для определения РНК ВИЧ из полученного биоматериала использовался коммерческий набор «Экстракция 100» (Вектор-Бест, Россия) в соответствии с инструкцией производителя. Количественное определение вирусной РНК, проводили методом ПЦР-РВ, коммерческим набором «Реалбест РНК ВИЧ количественный» (Вектор-Бест, Россия). Микробиологическое исследование на МБТ, неспецифическую флору и грибы проводилось по стандартным методикам.  Параллельно проводилось гистоморфологическое исследование образцов из тех же очагов костной деструкции. При поступлении в стационар изучали данные анамнеза, проводили клинический осмотр с описанием локального статуса, лучевые и лабораторные исследования.

  Исследование проведено в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации (World Medical Association Declaration of Helsinki — Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects, 2013) и «Правилами клинической практики в Российской Федерации» (Приказ Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003) с получением письменного согласия пациентов на участие в исследовании и одобрено комитетом по этике ФГБУ НМИЦ ФПИ Минздрава России, протокол № 17 от 25.08.2022.

Демонстрируем клинические наблюдения.

Клиническое наблюдение 1. Пациент М. 54 лет, обратился с жалобами на боли в левом тазобедренном суставе, резко усиливающиеся при попытке движений. Боли беспокоят с марта 2021 года после травмы -вколоченного перелома шейки левой бедренной кости. Нагрузку на сустав ограничивал (ходил с костылями) в течение 8 месяцев. После рентгенологически подтвержденного сращения перелома возобновил полную нагрузку на ногу. Однако в феврале 2022 года отметил усиление болей. В августе 2022 по данным МРТ пациенту установили диагноз посттравматического асептического некроза головки левой бедренной кости. ВИЧ-инфекция выявлена в   2016 году. Путь передачи- наркотический парентеральный контакт. Получал до поступления постоянную схему АРТ с включением этравирина, ламивудина и фосфазида. На протяжении всех лет наблюдения после установления диагноза ВИЧ регистрировалась неопределяемая вирусная нагрузка. В том же 2016 году был выявлен туберкулез легких, по поводу которого в течение двух лет получал химиотерапию, в апреле 2018 перенес операцию в объеме остеопластической торакопластики. В 2019 году был снят с диспансерного учета. Госпитализирован в ФГБУ НМИЦ ФПИ в сентябре 2022 года по поводу нарастающего болевого синдрома в области левого тазобедренного сустава.

Местный статус при поступлении:

Болевой синдром (6 баллов по шкале ВАШ), усиливающийся при активных и пассивных движениях. При ходьбе пользуется тростью, отмечается выраженная хромота. Относительное укорочение левой нижней конечности до 2 см. Гиперемии и припухлости в области левого тазобедренного сустава нет. Местная температура не повышена. Атрофия мышц бедра -3 см по сравнению с противоположной стороной. Отмечал кратковременный эффект от приема НПВП. На рентгенограммах, КТ и МРТ признаки асептического некроза головки левой бедренной кости поздней 3 стадии по ARCO (рис.1,2).

Рис.1. Рентгенограмма- некроз головки левой бедренной кости (стадия ARCO поздняя 3) у пациента М.

Fig.1 X- ray-necrosis of the head of the left femur (ARCO III) in pation M.

Рис.2. МРТ- некроз головки левой бедренной кости (стадия ARCO поздняя 3) у пациента М.:

а- фронтальная проекция; b- аксиальная проекция

Fig. 2. MRI - necrosis of the head of the left femur (ARCO III) in pation M:

a-axial view; b- frontal view

 

 

 

 

 Результаты биохимических и общих анализов крови в пределах референсных значений.

CD4 при поступлении – 1747 клеток в мкл, неопределяемая вирусная нагрузка в крови. Антиретровирусная терапия продолжена.

Пациенту под флюорографическим контролем выполнена диагностическая трепанобиопсия предполагаемого очага некроза в головке левой бедренной кости и контрольная из области большого вертела. При патологоанатомическом исследовании биопсийного материала описывается зона некроза костной ткани, лизис костных балок, признаки рассеянной лимфо-лейкоцитарной инфильтрации, умеренного отека. Фокально костные балки с признаками резорбции, с диффузной лимфогистиоцитарной инфильтрацией. Признаков гранулематозного воспаления не обнаружено.

Рис.3. Патоморфологическое исследование биоптата пациента М: (окраска гематоксилином и эозином; х 100)

a- зона некроза ;          b-  лизис костных балок;           c- очаговая инфильтрация;     d -зона фиброза.

  При исследовании материала методом ПЦР-диагностики в материале из головки бедренной кости выделена РНК ВИЧ 7900 копий в мл, в контрольном материале из большого вертела вирусная нагрузка не обнаружена.  По данным ПЦР диагностики и микробиологического исследования (посевов на питательных средах) патогенной флоры не обнаружено. 

Таким образом, у больного ВИЧ-инфекцией, страдающим посттравматическим асептическим некрозом головки левой бедренной кости на фоне антиретровирусной терапии, неопределяемой вирусной нагрузки ВИЧ в крови, выявлена РНК ВИЧ в костном очаге некроза в головке бедренной кости.

 

 

 

Клиническое наблюдение 2

Пациент К. 1984 г.р. с жалобами на постоянные боли в обоих тазобедренных суставах, больше справа. Больным себя считает с 2019 года, лечился консервативно у невролога по месту жительства с диагнозом остеохондроз позвоночника без эффекта. В медучреждение повторно по поводу артралгии обратился только после «ковидной паузы» в начале 2022 года. По данным рентгеновского обследования установлен диагноз асептический некроз, направлен в наш стационар на плановое эндопротезирование.

ВИЧ инфекция выявлена в 2005 году, АРТ получал с 2011 года по схеме ламивудин, абакавир, лопинавир/ритонавир. Заражение со слов пациента половым путем. РНК ВИЧ в крови за время наблюдения не обнаружена.  В 2016 году получал стационарное лечение в ИКБ №2 с диагнозом пневмоцистной пневмонии, кандидозом пищевода. Во время госпитализации выявлен диссеминированный туберкулез легких, продолжил стационарное лечение в ТКБ№3 в течение 8 мес, амбулаторно лечение не продолжал, но наблюдался в ПТД по м/ж. Обследование в тубдиспансере в июле 2022 года. Результаты посевов мокроты от 06.07.22 на МБТ – роста не выявлено, диаскинтест- отрицательный. КТ ОГК 13.07.22 - без патологических изменений. Заключение тубдиспансера: клиническое излечение диссеминированного туберкулеза легких. Другие сопутствующие заболевания: хронический панкреатит, гастродуоденит, пиелонефрит. Вредные привычки: курит с 12 лет, последнее время полторы пачки сигарет в день.

При поступлении местно- визуально припухлости и гиперемии кожных покровов в области тазобедренных суставов не отмечается. При пальпации локальная и осевая болезненность в проекции головки правой бедренной кости. Объём движений в правом тазобедренном суставе ограничен- наружное отведение 10 градусов. Боль по шкале ВАШ 5-6 баллов. Левый тазобедренный сустав безболезненный. Движения в нем в полном объеме. Укорочение правой нижней конечности 2,0 см. На рентгенограммах и КТ признаки двухстороннего асептического некроза головок бедренных костей, больше выражены справа. ARCO 3Б- 4 ст. В анализах крови отмечается ускорение СОЭ до 58 мм в час, остальные результаты в пределах референсных значений.

 Иммунный статус СД4 от 23.05.2022: - 23% - 627 кл/мкл, РНК ВИЧ в крови- не обнаружена.

Заключение инфекциониста- ВИЧ-инфекция, ст. 4В, фаза ремиссии на фоне АРТ:

Пациенту под флюорографическим контролем выполнена диагностическая трепанобиопсия предполагаемого очага некроза в головке левой бедренной кости и контрольная трепанобиопсия из области большого вертела. При патологоанатомическом исследовании биопсийного материала-костные балки с признаками резорбции, с диффузной лимфогистиоцитарной инфильтрацией, очаговым фиброзом. Признаков гранулематозного воспаления не обнаружено. При исследовании материала методом ПЦР-диагностики в материале из головки бедренной кости выделена РНК ВИЧ 22000 копий в мл, в контрольном материале из большого вертела 9400 копий в мл.  По данным ПЦР диагностики и культурального исследования (посевов на питательных средах) патогенной флоры не обнаружено. 

В приведенном клиническом наблюдении, у ВИЧ-больного, страдающим двухсторонним асептическим некрозом головок бедренных костей на фоне антиретровирусной терапии, неопределяемой вирусной нагрузки ВИЧ в крови, выявлена РНК ВИЧ в костном очаге некроза в головке правой бедренной кости. В контрольном биоптате из области костной структуры правого большого вертела РНК вируса обнаружена также, но в значительно меньшей концентрации.

Рис.4 СТ- двухсторонний некроз головок бедренных костей (справа стадия ARCO поздняя 3) у пациента К.:

Рис.5. Рентгенограмма- некроз головок бедренных костей (справа стадия ARCO поздняя 3) у пациента К.

Таким образом, у обоих пациентов в костных биоптатах из очагов некроза в головке бедренной кости была определена РНК ВИЧ, у одного пациента РНК ВИЧ определена в том числе и в костной ткани большого вертела, причем в очаге деструкции в головке показатели были значительно выше. Учитывая тот факт, что у обоих пациентов на момент госпитализации в крови вирусная нагрузка не определялась, наличие РНК ВИЧ в очагах некроза может косвенно служить доказательством причастности ВИЧ к развитию локального деструктивного процесса тазобедренных суставов

 

 

Обсуждение

  На современном этапе возрастающего внимания к ортопедическим  проблемам больных ВИЧ-инфекцией, из которых  наиболее значимыми являются так называемые «асептические костные некрозы », отмечается тем не менее отсутствие четких представлений об этиологии и патогенезе развития некротических процессов суставообразующих костных структур, в т.ч.  и при наиболее часто встречающихся у данной популяции пациентов некроза головки бедренной кости. Подавляющее большинство пациентов поступает в стационары с диагнозами асептического (аваскулярного) некроза, установленных только по данным лучевых исследований и  без углубленной этиологической диагностики подвергаются стандарной методике эндопротезирования. В то же время рядом авторов отмечается большее количество гнойных осложнений и реэндопротезирований у ВИЧ-больных с этой патологией по сравнению с общей популяцией. Ссылки на нарушения липидного обмена, снижение минеральной плотности костей далеко не всегда в полной мере коррелируют с возникновением осложнений. В наших наблюдениях у обоих пациентов, больных ВИЧ-инфекцией, в очагах костной деструкции костной ткани обнаружены РНК вируса иммунодефицита человека. В тот же временной промежуток в крови и в контрольном биоптате из большого вертела вирусная нагрузка либо не определялась, либо была значительно меньше. Такое избирательное депонирование вируса в очаге деструкции позволяет предположить прямое вирусное воздействие на механизм воспаления, что соотносится с мнением некоторых авторов [14, 15]. Предположение о непосредственном контактном воздейстии вируса иммунодефицита на костную ткань, с нашей точки зрения, могло бы позволить по новому взглянуть на проблему и сформировать алгоритмы диагностики и лечения. При доказанном наличии вирусного «депо» в зоне некроза, очевидно следует говорить не об асептическом некрозе, а о вирусном артрите и о соответствующей тактике лечения с возможным применением двухэтапных методик эндопротезирования. Полученные и продемонстрированные нами факты обнаружения РНК вируса иммунодефицита человека непосредственно в зоне костного некроза в связи с малой выборкой не позволяют достоверно судить о частоте встречаемости внутрисуставной локализации вируса, но свидетельствуют в пользу необходимости дальнейшего изучения спектра инфекционных агентов при помощи предоперационных инвазивных методик у больных ВИЧ-инфекцией.

Заключение

   Проведенные наблюдения показали наличие РНК ВИЧ в очагах деструкции кости при так называемом асептическом некрозе головки бедренной кости у больных ВИЧ-инфекцией при отсутствии вируса или значительным снижением его количества в анатомически близких от очага  костных структурах (большой вертел) при неопределяемой вирусной нагрузке крови. Это позволяет предположить влияние вируса иммунодефицита на развитие местного воспалительного процесса в суставе, что в свою очередь может влиять на исходы эндопротезирования.  Приведенные исследования диктуют необходимость продолжения изучения роли вируса иммунодефицита человека в этиологии и патогенезе различных заболеваний костно-суставной системы у больных ВИЧ-инфекцией в клинической практике.

  Необходимо отметить, что наличие вируса ВИЧ в зоне поражения кости несет определенные риски для хирургической бригады при выполнении хирургического вмешательства, несмотря на неопределяемую вирусную нагрузку в крови.

 

 

×

About the authors

Evgeny peretsmanas

Федеральное государственное бюджетное учреждение национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний Минздрава России

Author for correspondence.
Email: peretsmanas58@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7140-3200

доктор медицинских наук, руководитель научного отдела костно-суставной патологии

Russian Federation, 127473 г. Москва, ул.Достоевского, д.4,кор.2

References

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


Copyright (c) Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 82474 от 10.12.2021.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies