При различных заболеваниях суставов в синовиальной жидкости (СЖ) могут быть обнаружены кристаллы холесте­рина (ХС). В данной работе мы не будем ос­танавливаться на тех редких случаях, когда игольчатые кристаллы ХС находят внутри капелек нейтрального жира, происходяще­го из желтого костного мозга, что может сви­детельствовать о внутрисуставном переломе [17]. Речь пойдет прежде всего о кристаллах ХС внутри пенистых клеток, внутри нейтрофилов и свободно лежащих в СЖ.

Кристаллы ХС могут присутствовать при хронических артритах любой этиологии: анкилозирующем спондилоартрите [14], пигментно-виллезном синовите [33], остеоартрите [33], но чаще всего при ревматоидном артрите (РА) — как серопозитивном, так и серонегативном [14, 30, 31, 33]. В ос­новном эти кристаллы обнаруживали в СЖ, полученной из коленных суставов, но ана­логичные находки описаны также в плече­вых суставах [21] и в суставах запястья [26]. Они могут быть прямоугольной формы [7] или ромбовидные [7, 33], одиночные или в виде скоплений [7]. Одни авторы считают, что кристаллы ХС можно обнаружить уже под обычным микроскопом [7], другие это отрицают [33], но все единодушно сходят­ся в том, что кристаллы легко визуализиру­ются под поляризационным микроскопом благодаря сильному двойному лучепрелом­лению [7, 26, 31, 33]. Однако абсолютно надежная идентификация возможна только с помощью цитохимических методов и трансмиссионного электронномикроскопического исследования [31].

Иногда кристаллы ХС могут обусловли­вать острый идиопатический моноартрит [25, 32, 35]. При этом в СЖ выявляется большое количество нейтрофилов, содер­жащих липидные кристаллы. В редких слу­чаях неспецифический синовит расцени­вали как реакцию макрофагов на жидкие кристаллы [17, 29]. Но обычно кристаллы ХС не ассоциируются с острой воспалитель­ной реакцией. Это убедительно показано на примере пигментно-виллезного синовита [33]: в СЖ у больных был низкий цитоз и мало нейтрофилов. Липидные тела находи­лись в пенистых клетках, что было четко продемонстрировано при окраске по Гимзе и Суданом черным. Поскольку в нейтрофилах совсем не было кристаллов ХС, вряд ли в данном случае они имели отношение к синовиту. Складывается впечатление, что полиморфноядерные лейкоциты играют не­значительную роль в фагоцитозе кристал­лов ХС, чем объясняется отсутствие воспа­ления в структурах, содержащих хилезный выпот [31]. Причины, ограничивающие фа­гоцитоз ХС нейтрофилами, остаются неяс­ными. Происхождение кристаллов ХС в СЖ также не установлено, хотя гипотез много. Но, прежде чем перейти к их обсуждению, уместно вспомнить некоторые моменты из биохимии ХС [3].

В чистом виде ХС представляет собой кри­сталлические жемчужные пластинки или иглы, воскообразные на ощупь и нераство­римые в воде, но растворимые в органичес­ких растворителях. При добавлении воды между гидроксильной группой ХС и моле­кулой воды образуется водородная связь, и он выпадает в виде кристаллов моногидрата ХС. Добавление воды к эфирам ХС (ЭХС) не приводит к образованию кристаллов, так как здесь гидроксильная группа уже связана жирной кислотой (ЖК). Но при температу­ре 15—45°С ЭХС могут находиться в состоя­нии жидкого кристалла, для которого харак­терна упорядоченность структуры, свой­ственная истинным кристаллам, и подвиж­ность молекул, наблюдаемая в растворах [3]. При этом важно понимать, что в норме каж­дая клетка организма содержит ХС, причем в состав мембран входит свободный, неэстерифицированный холестерин (НЭХС), а в цитоплазме находятся преимущественно ЭХС в виде мелких жировых капель. Посколь­ку ЭХС, образованные при участии длинноцепочечных ЖК, не взаимодействуют с фосфолипидным монослоем, их рассматри­вают как резервную форму. С возрастом в соединительной ткани, так же как и в плаз­ме крови, увеличивается содержание ХС, преимущественно за счет ЭХС. Тем не ме­нее нормальная СЖ свободна от кристаллов ХС [15]. Следовательно, появление этих кристаллов — всегда патология. Но почему тогда в патологической СЖ их обнаруживают не так уж часто? Во всяком слу­чае D. Swinson et al. [30] утверждают, что из 1155 об­разцов СЖ с различной патологией они обнаружили кристаллы ХС только у 7 больных РА со значительной давностью заболевания и средним возрастом 69 лет. Возможно, есть сложности с использованием поля­ризационного микроскопа, но не исключены и дру­гие причины. В поисках ответа обратимся к работам, посвященным проблеме атеросклероза.

Известно, что клетки всех органов и тканей облада­ют способностью синтезировать свой собственный ХС, хотя и не в таких количествах, как гепатоциты. Однако большинство периферических клеток часть ХС получа­ют извне, если по какой-то причине не могут обеспе­чить себя сами. Самым богатым источником ХС в орга­низме являются липопротеиды низкой плотности (ЛПНП). Именно они (и в меньшей степени липопро­теиды очень низкой плотности — ЛПОНП) доставляют ХС ко всем клеткам без исключения. На долю ЛПНП приходится около половины всех липопротеидов (ЛП) плазмы крови, в свою очередь на долю ХС в ЛПНП приходится до 50% общей массы, при этом ЭХС более чем в 2 раза больше, чем НЭХС [3]. В обычные клетки ХС в составе ЛПНП поступает путем эндоцитоза при участии специфических рецепторов, что известно бла­годаря исследованиям лауреатов Нобелевской премии 1985 г. M.Braun и J.Goldstein. Поскольку в эндосомах нет ферментов, они сливаются с лизосомами, где бел­ковая часть молекулы расщепляется до аминокислот, а ЭХС — до НЭХС и ЖК. Освободившийся ХС по меха­низму обратной связи прерывает синтез ХС denovoза счет угнетения активности ГМГ-КоА редуктазы и уменьшает захват новых ЛПНП за счет подавления син­теза апоВ, Е-рецепторов. Макрофаги наряду с другими клетками тоже могут связывать нативные ЛПНП вы­шеописанным способом, но это никогда не сопровож­дается накоплением ЭХС [3]. В таком случае что же яв­ляется причиной образования пенистых клеток? Это также было показано М. Braun, J. Goldstein et al. [13]. Наряду с классическим путем удаления ЛПНП из кро­вотока существует так называемый скэвенджер-путь, осуществляемый макрофагами в отношении химичес­ки модифицированных ЛПНП. Причин, приводящих к модификации, много, но наибольшее значение имеет перекисная модификация. Особенностью скэвенджер-захвата является то, что он не регулируется или слабо регулируется по механизму обратной связи. В результа­те в макрофагах накапливается значительное количе­ство липопротеидного ХС, что в конечном итоге за­канчивается трансформацией в пенистую клетку, "на­фаршированную" ЭХС, в меньшей степени НЭХС и кристаллами моногидрата ХС, содержащихся в липидных вакуолях. В эксперименте показано [18], что трех­дневная инкубация макрофагов с модифицированны­ми Л П приводила к образованию пенистых клеток, в которых содержание ЭХС увеличивалось до 160 (!) раз. Подавляющая часть пенистых клеток гибнет. Этим можно объяснить наличие свободных кристаллов ХС в СЖ. Вместе с липидами во внеклеточное пространство по­падают лизосомные ферменты, усугубляющие некроз окружающих тканей.

Поскольку СЖ — это фильтрат плазмы, протеины СЖ по электрофоретическим показателям идентичны протеинам плазмы [6], причем концентрация отдель­ных белков в СЖ обратно пропорциональна их размеру [4]. Исходя из этого, из всех ЛП плазмы крови, богатых триацилглицеролом или ХС, наибольший шанс попасть в суставную полость имеют ЛПНП. Тем не менее нор­мальная СЖ содержит крайне низкие, следовые значе­ния ЛПНП [24, 34].

При РА проницаемость синовиальной оболочки увеличивается, что приводит к повышению содержа­ния ХС [9, 24], аполипопротеинов AI, В, Е [24], а так­же ЛП [23], причем даже при активном РА сустав оста­ется малопроницаемым для ЛПОНП [34]. Как и в дру­гих жидкостях организма, содержание белка в СЖ кор­релирует со степенью тяжести воспалительного процесса [4]. Но если посмотреть на это с точки зрения биологи­ческой целесообразности, то, поскольку в полости су­става происходит постоянная деструкция клеточных мембран, для их реконструкции требуется повышен­ное количество ХС. Изученная по этой проблеме лите­ратура не позволяет уточнить, насколько активно для восстановительных целей используется ХС из разрушен­ных клеток синовиальной оболочки insituпо механиз­му рециркуляции. Известно только, что ХС соедини­тельной ткани относится к пулу В — очень медленно обменивающемуся [3], поэтому логично допустить, что дополнительное количество ХС поступает к клеткам извне в составе ЛПНП, так как ХС плазмы крови отно­сится к быстро обменивающемуся пулу А [3]. Это пред­ставление экспериментально подтверждено. Н.Ф. Соро­ка [9] показал, что у больных РА содержание ХС в сы­воротке достоверно ниже, чем в контроле, причем его концентрация снижалась по мере увеличения степени активности процесса. Интересно, что снижение уровня ХС происходило главным образом за счет ЭХС (а имен­но в такой форме подавляющее количество ХС перено­сится в составе ЛПНП), содержание НЭХС заметно не изменялось. Ж.С. Санжиева [8] также отмечает сниже­ние концентрации ХС в крови при всех степенях актив­ности РА. Автор объясняет это тем, что при РА проис­ходит стойкое снижение ферментативной активности печеночных монооксигеназ, что и приводит к наруше­нию синтеза ХС. Но такое представление плохо согла­суется с утверждением Н.Ф. Сороки [9], что в СЖ боль­ных РА имеется тенденция к увеличению фракции сво­бодного ХС. Это, конечно, можно объяснить деструк­цией мембран, но частично, поскольку содержание НЭХС достоверно коррелировало не со степенью ак­тивности, а со стадией, т. е., по сути, с длительностью заболевания. Более того, по свидетельству R.Ettlinger et al. [14], обнаруживших кристаллы ХС в СЖ 12 боль­ных, 10 из которых страдали РА, концентрация ХС в СЖ превышала уровень ХС в сыворотке. СЖ при этом была мутная, густая, белого или желтого цвета. Поэтому, скорее всего, снижение ХС в крови больных РА носит перераспределительный характер на фоне изна­чально сниженного синтеза ХС в печени.

Итак, в свете вышесказанного появление в СЖ по­вышенного количества ЛПНП следует признать оп­равданным и целесообразным. К сожалению, дальней­шие события могут разворачиваться самым неожидан­ным образом.

Во-первых, в воспаленном суставе создаются все ус­ловия для перекисного окисления липидов (ПОЛ). Это доказывается тем, что изолированные из СЖ нейтрофилы и макрофаги способны вырабатывать кислород­ные радикалы [22], которые, в свою очередь, иниции­руют цепь свободнорадикальных реакций в молекулах полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) фосфолипидов мембран. Показано также, что в СЖ при РА резко увеличено содержание ионов меди [2] и железа [11], которые являются непосредственными участниками ге­нерации высокореактогенного гидроксильного радика­ла. И хотя антиоксидантные ферменты присутствуют в СЖ, их активность недостаточна для полноценной за­щиты [1, 10—12, 27, 28]. В результате в СЖ накаплива­ются продукты свободнорадикального окисления.

Во-вторых, в этих условиях ЛПНП чрезвычайно легко подвергаются пероксидации благодаря особен­ностям своего состава. Так, на одну частицу ЛПНП у человека приходится в среднем 1300 молекул ПНЖК, а основного антиоксиданта α-токоферола — только 6— 12 молекул [3]. В процессе ПОЛ образуются гидропе­рекиси ненасыщенных ЖК, входящих в состав фосфолипидов, триацилглицеролов и ЭХС ЛПНП. При этом изменяется заряд ЛПНП. Последующий распад гидроперекисей ЖК до альдегидов в присутствии ионов двухвалентных металлов приводит к глубокой моди­фикации ЛПНП [3].

В-третьих, перекисно-модифицированные ЛПНП начинают активно захватываться макрофагами, что было показано в эксперименте [16]. После завершения фагоцитоза метаболизм ХС происходит медленно, по­скольку в клетках животных нет ферментов, способных катализировать окисление ХС с разрывом циклопен-танпергидрофенантренового кольца [3].

Дальнейшая судьба ХС в суставной полости, судя по данным литературы, не прослежена. Но его путь пе­чально известен в пораженных артериях при ишемической болезни сердца (ИБС).

Скопления свободно лежащего ХС, прежде всего НЭХС, действуют на окружающую ткань как раздра­жающее инородное тело, вызывая пролиферативную ре­акцию, сначала кратковременную, клеточную, а затем прогрессивно нарастающую, фиброзную [3]. Это на­блюдение совпадает с данными ревматологов, которые чаще находили кристаллы ХС в СЖ больных с длитель­но существующим РА, когда в суставе уже достаточно выражены фиброзные процессы [14, 26, 30]. После эва­куации СЖ и подавления экссудации внутрисуставным введением глюкокортикостероидов воспалительный процесс затухает, но не останавливается. Нетрудно пред­ставить, что при этом излившийся из пенистых клеток ХС не попадет в СЖ, а будет концентрироваться в виде скоплений на синовиальной оболочке. Действительно, в литературе имеется подтверждение, что кристаллы ХС чаще всего находят в околосуставных сумках и слепых синовиальных мешках [17]. Возможно, в этом сказыва­ется полярность при переносе веществ: в сустав они поступают из крови, а покидают суставную полость только через лимфатическое русло. Во всяком случае В.Н. Павлова [6] обращает внимание на такую особен­ность: эритроциты введенной в сустав крови скаплива­ются в углублениях между складками оболочки всегда в определенных местах (в коленном суставе, например в области медиальной и латеральной стенок полости и сумки надколенника, так как именно на этих участках много поверхностно расположенных лимфатических ка­пилляров). Автор подчеркивает, что введение даже сте­рильной, изотонической жидкости со взвешенными в ней посторонними частицами создает в суставе усло­вия, далекие от нормы [6]. А скопления свободно лежа­щего ХС и есть посторонние частицы.

В таком случае не исключено, что реакция синови­альной оболочки будет похожа на реакцию стенки ар­терий. Рискнем даже предположить, что ХС ускоряет образование паннуса в суставе. Но, кроме предположе­ний, есть и достоверно известный факт, что коллаген, например, обладает способностью связывать перекис­но-модифицированные ЛПНП [19]. Считается, что это одна из причин отложения ХС в тканях, богатых колла­геном, — сухожилиях, развивающихся атеросклеротических бляшках [3]. Косвенным доказательством такого предположения является структура скэвенджер-рецептора, расшифрованная в 1990 г. [20]. Один из доменов этого рецептора был назван коллагеноподобным из-за сходства с фиброзным коллагеном. Наличие обнажен­ных коллагеновых волокон в суставе с деструктивным воспалением при РА доказывать не нужно.

Вернемся к гипотезам, объясняющим образование кристаллов ХС в суставе. Предполагалось, что ХС накап­ливается в СЖ после внутрисуставных пункций с введе­нием глюкокортикоидных гормонов, но это не подтвер­дилось [14]. С учетом того, что липидные включения чаще встречаются у больных в возрасте 52—69 лет [30, 31], это явление пытались связать с системным атеросклеро­зом. Однако липиды сыворотки крови были в норме [14, 33], антилипопротеидные антитела не найдены [21], в связи с чем системную этиологию подвергли сомнению. Очень привлекательной, с нашей точки зрения, выгля­дит версия К. Ugai et al. [33], которые предположили, что накопление эфиров в пенистых клетках может быть связано с недостаточностью холестеролэстеразы в лизосомах макрофагов [33]. Действительно, в обычных клет­ках под влиянием лизосомных ферментов ЭХС распада­ются до НЭХС и ЖК [3]. Другие исследователи также подтверждают, что кристаллы ХС состоят из ЭХС [17]. Хотя, с другой стороны, известно, что одновременно с холестеролэстеразой в клетке активизируется фермент АХАТ, реэстерифицирующий ХС [3]. Поэтому оконча­тельный ответ будет получен, вероятно, только после изучения этого явления с мечеными ЖК.

Несколько неожиданно на общем фоне выглядят данные Е. Taccari et al. [31], которые у двух больных РА в пенистых клетках обнаружили триацилглицеролы и фосфолипиды, а не ЭХС [31]. Возможно, такой состав был связан с фагоцитозом не ЛПНП, а ЛПОНП, но с уверенностью об этом говорить трудно, поскольку в боль­шинстве сообщений нет сведений о фракциях ХС и ЛП. Но если все-таки допустить, что кристаллы ХС содержат в основном ЭХС, тогда не выдерживает критики гипо­теза, что кристаллы ХС образуются при разрыве клеточ­ных мембран эритроцитов, которые нередко в большом количестве обнаруживают в СЖ наряду с кристаллами ХС, а при пигментно-виллезном синовите выпот откро­венно геморрагический [17, 30, 33]. Дело в том, что ЭХС в эритроцитах нет вообще, они содержат только НЭХС в составе клеточных мембран [3]. Вероятно, более важны­ми в образовании кристаллов ХС являются какие-то ло­кальные факторы (повышенная проницаемость синови­альной оболочки, местная деструкция, недостаточный дренаж), но точный механизм не известен [14, 21]. На основе анализа вышеизложенных фактов мы предлага­ем в качестве еще одной гипотезы рассматривать обра­зование пенистых клеток с кристаллами ХС в СЖ как проявление крайней степени выраженности процессов ПОЛ в суставе, а обнаружение свободно лежащих крис­таллов ХС— как косвенный признак быстрого прогрессирования фиброзных процессов.

По единодушному мнению ученых, РА является классической моделью хронического иммунного вос­паления. С другой стороны, в последние годы все боль­ше сторонников приобретает иммуно-воспалительная теория патогенеза атеросклероза. В известном смысле отдельные патогенетические звенья РА и ИБС пересе­каются. Разница в том, что усиленное образование фиб­розной ткани в полости сустава приводит в крайнем случае к анкилозу при РА, а образование фиброзной бляшки в кровеносных сосудах может стать причиной фатального стеноза артерии при ИБС. Это подтвержда­ет известную аксиому, что многие ответные реакции организма являются универсальными. В свое время Е.И. Чазов выдвинул концепцию интеграции профилакти­ки различных заболеваний, основанную на представ­лении об общности механизмов развития всех основ­ных заболеваний — атеросклероза, иммунных и онко­логических заболеваний, гипертонической болезни, сахарного диабета и т.д. [5]. Из этого следует, что ключ к разгадке патогенеза болезней в одной области меди­цины может неожиданно лежать в соседней области. Безусловно, многое в происхождении кристаллов ХС в СЖ кажется спорным, гипотетичным, порой даже аб­сурдным. Для окончательного решения проблемы нуж­ны дополнительные, тщательно организованные иссле­дования: надежная идентификация кристаллов ХС с ис­пользованием современных кристаллографических ме­тодов, цитохимический анализ для определения фрак­ций ХС в пенистых клетках, и, наконец, необходимо выявить корреляционную связь между кристаллами ХС и пероксидацией липидов СЖ.

Литература 

1.   Герасимов A.M., Фурцева Л.Н. Биохимическая диагнос­тика в травматологии и ортопедии. — М: Медицина, 1986. — 240 с.

2.   Дубинина Е.Е. // Успехи соврем, биологии. — 1989. — Т. 108, вып. 1[4].-С. 3-18.

3.   Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Липиды, липопротеиды и атеросклероз. — СПб.: Питер Пресс, 1995. — 304 с.

4.   Клиническая ревматология / Под ред. Х.Л.Ф. Каррея; Пер. с англ. — М.: Медицина, 1990. — 448 с.

5.   Конышев В.А. // Вопр. питания. - 1990. - № 3. - С. 8-13.

6.  Павлова В.Н. Синовиальная среда суставов. — М.: Ме­дицина, 1980. - 293 с.

7. Павлова В.Н., Павлов Г.Г. Принципы и методы иссле­дования синовиальной жидкости при заболеваниях суставов.-М., 1988. - 25 с.

8.  Санжиева Ж.С. Функциональное состояние печени при ревматоидном артрите: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Ир­кутск, 1999. - 22 с.

9. Сорока Н.Ф. Клинико-биохимические аспекты ревма­тоидного артрита и пути оптимизации лечения: Дис. ... д-ра мед. наук. — М., 1992. — 340 с.

10. Biemold P., Swaak A.J.F., Koster J.F. // Arthritis Rheum.-1984. - V. 27, N 7. - P. 760-765.

11.Blake D.R., Hall N.D., Terby D.A. // Clin. Sci. - 1981. - V. 61.-P. 483-486.

12.Blake D.R., Lunec J. // Brit. J. Rheum. - 1985. - V. 24, N 2.-P. 123-125.

13.Brown M.S., Goldstein J.L., KriegerM. et al. // J. Cell. Biol.-1979. - V. 82. - P. 597-613.

14.Ettlinger R.E., Hunder G.G. // Mayo Clin. Proc. - 1979. -V. 54, N 6. - P. 366 -374.

15.Fawthrop F., Hornby J., Swan A. et al. // Brit. J. Rheum. — 1985.-V. 24, N 1.-P. 61-69.

16.Fogelman A.M., Schechter J.S., Hokom M. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1980. - V. 77. - P. 2214-2218.

17.Freemont A.J. // Brit. J. Rheum. - 1992. - V. 31, N 3. - P. 183-183.

18.Goldstein J.L., Ho K. Y., Brown M.S. et al. // J. Biol. Chem.-1980. - V. 255. - P. 1839-1848.

19.Hoover G.A., McCormick S., Kalant N. // Artheriosclerosis.-1988.-V. 8.-P. 525-534.

20.Kodama Т., Freeman M., Rohrer L. et al. // Nature. - 1990. -V. 343.-P. 531-535.

21.Lazarevic M.B., Skosey J.L., Vitic J. et al. // Semin. Arthritis Rheum. - 1993. - V. 23, N 2. - P. 99-103.

22.Merry P., Winyard P. G, Morris C. G et al. // Ann. Rheum. Dis. - 1989. - V. 48, N 10. - P. 864-870.

23.Prete P.E., Gurakar-Osborne A. // Prostaglandins. — 1997.-V. 54, N 4. - P. 689-698.

24.Prete P.E., Gurakar-Osborne A., Kashyap M.L. // Semin. Arthritis Rheum. - 1993. - V. 23, N 2. - P. 79-89.

25.Reginato A. J., Schumacher H.R., Allan D.A. // Ann. Rheum. Dis. - 1985. - V. 44. - P. 537-543.

26.Rivest C, Hazeltine M., Gariepy G, de Medicis R. // J. Rheum.-1992. - V. 19, N 4. - P. 617-620.

27.Rowley D., Gutteridge G.M., Blake D. et al. // Clin. Sci. -1984. - V. 66, N 6. - P. 691-695.

28.Sato H., Takahashi Т., Ide M. // Arthritis Rheum. - 1988. -V. 31, N 1.-P. 63-71.

29.Schlesinger P.A., Stillman M. Т., Peterson L. // Arthritis Rheum. - 1982. - V. 25. - P. 1365-1368.

30.Swinson D.R., Gili K., Howard P. // Brit. J. Rheum. - 1988. -V. 27, N4.-P. 330-330.

31.Taccari E., Teodori S., Manelli H // Rev. Rheum. - 1981. -V. 48, N7[9].-P. 555-562.

32.Trostle D. C, Schumacher H.R., Medsger T.A. et al. // Arthritis Rheum. - 1986. - V. 29. - P. 1166-1169.

33.Ugai K., Kurosaka M., Hirohata K. // Arthritis Rheum. — 1988. - V. 31, N 11. - P. 1442-1446.

34.Viikari J., Jalava S., Terho T. // Scand. J. Rheum. - 1980. -V. 9, N3.-P. 164-166.

35.Weinstein J. // Arch. Intern. Med. - 1980. - V. 140. - P. 560-561.

Медицинские новости. – 2000. – №5. – С. 30-33.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.