Роль клинических показателей и экспрессии гена катепсина S в прогнозировании развития послеоперационной боли у пациентов с остеоартритом тазобедренного сустава

Цель исследования – оценить значение клинических показателей, экспрессии генов болевого синдрома катепсина S и провоспалительных цитокинов в периферической крови для прогнозирования развития послеоперационной боли (ПОБ) у больных остеоартритом (ОА) тазобедренного сустава (ТБС) перед тотальным эндопротезированием (ТЭ).
Материал и методы. В исследование включены 31 больной с III–IV стадиями ОА ТБС (средний возраст – 61,3±9,8 года), которому проводилось ТЭ, и 26 здоровых добровольцев (контрольная группа). В зависимости от наличия или отсутствия ПОБ пациенты были распределены в две подгруппы: с ПОБ (1-я подгруппа, n=12) и без ПОБ (2-я подгруппа, n=19). Пациентов обследовали до и через 6 мес после операции.
До ТЭ у всех пациентов определяли уровень боли по визуальной аналоговой шкале (ВАШ), а также с помощью опросников невропатической боли DN4 и PainDETECT. Функциональный статус оценивали по индексу WOMAC. Развитие ПОБ ≥30 мм по ВАШ оценивали через 6 мес после ТЭ. Общую РНК выделяли из цельной крови и использовали для оценки экспрессии генов катепсина S, интерлейкина 1 (ИЛ1 ), фактора некроза опухоли á (ФНОá) и циклооксигеназы 2 (ЦОГ2) посредством количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени.
Результаты и обсуждение. Через 6 мес после ТЭ жалобы на боль сохранялись у 12 (38,7%) пациентов. До операции экспрессия генов катепсина S, ИЛ1â, ФНОá и ЦОГ2 была значительно выше у пациентов обеих подгрупп по сравнению со здоровым контролем. Кроме того, у пациентов с ПОБ, не удовлетворенных исходом ТЭ, показатели невропатической боли по опроснику DN4 и экспрессии гена катепсина S были значительно выше, чем у остальных больных. При этом не отмечено существенной разницы в экспрессии генов провоспалительных цитокинов у больных исследуемых подгрупп до ТЭ.
Заключение. Развитие ПОБ у пациентов с ОА ТБС может быть частично связано с нарушением механизмов ее восприятия, а повышение экспрессии гена катепсина S в периферической крови до ТЭ может служить ее прогностическим биомаркером.

1. Salmon JH, Rat AC, Sellam J, et al. Economic impact of lower-limb osteoarthritis worldwide: a systematic review of cost-ofillness studies. Osteoarthritis Cartilage. 2016 Sep;24(9):1500-8. doi: 10.1016/j.joca.2016.03.012. Epub 2016 Mar 23.

2. Pivec R, Johnson AJ, Mears SC, Mont MA. Hip arthroplasty. Lancet. 2012 Nov 17;380(9855):1768-77. doi: 10.1016/S0140-6736(12)60607-2. Epub 2012 Sep 26.

3. Inacio MCS, Graves SE, Pratt NL, et al. Increase in Total Joint Arthroplasty Projected from 2014 to 2046 in Australia: A Conservative Local Model With International Implications. Clin Orthop Relat Res. 2017 Aug; 475(8):2130-7. doi: 10.1007/s11999-017-5377-7. Epub 2017 May 9.

4. Hammett T, Simonian A, Austin M, et al. Changes in Physical Activity After Total Hip or Knee Arthroplasty: A Systematic Review and Meta-Analysis of Six- and Twelve-Month Outcomes. Arthritis Care Res (Hoboken). 2018 Jun;70(6):892-901. doi: 10.1002/acr.23415. Epub 2018 Apr 16.

5. Beswick AD, Wylde V, Gooberman-Hill R, et al. What proportion of patients report longterm pain after total hip or knee replacement for osteoarthritis? A systematic review of prospective studies in unselected patients. BMJ Open. 2012 Feb 22;2(1):e000435. doi: 10.1136/bmjopen-2011-000435. Print 2012.

6. Singh JA, Lewallen DG. Predictors of activity limitation and dependence on walking aids after primary total hip arthroplasty. J Am Geriatr Soc. 2010 Dec;58(12):2387-93. doi: 10.1111/j.1532-5415.2010.03182.x.

7. Aggarwal A, Naylor JM, Adie S, et al. Preoperative Factors and Patient-Reported Outcomes After Total Hip Arthroplasty: Multivariable Prediction Modeling. J Arthroplasty. 2022 Apr;37(4):714-20.e4. doi: 10.1016/j.arth.2021.12.036. Epub 2022 Jan 3.

8. Harris WH. Traumatic arthritis of the hip after dislocation and acetabular fractures: treatment of mold arthroplasty. An end-result study using a new method of result evaluation. J Bone Joint Surg Am. 1969 Jun;51(4):737-55.

9. Wood TJ, Gazendam AM, Kabali CB; Hamilton Arthroplasty Group. Postoperative Outcomes Following Total Hip and Knee Arthroplasty in Patients with Pain Catastrophizing, Anxiety, or Depression. J Arthroplasty. 2021 Jun;36(6):1908-14. doi: 10.1016/j.arth.2021.02.018. Epub 2021 Feb 11.

10. Vranceanu AM, Barsky A, Ring D. Psychosocial aspects of disabling musculoskeletal pain. J Bone Joint Surg Am. 2009 Aug;91(8): 2014-8. doi: 10.2106/JBJS.H.01512.

11. Четина ЕВ, Глемба КЕ, Маркова ГА и др. Прогнозирование развития послеоперационной боли у пациентов с поздней стадией остеоартрита коленного сустава по экспрессии генов деградации внеклеточного матрикса, воспаления и апоптоза в крови. Современная ревматология. 2022;16(3):42-9. doi: 10.14412/1996-7012-2022-3-42-49.

12. Kellgren JH, Lawrence JS. Radiological assessment of osteoarthrosis. Ann Rheum Dis. 1957 Dec;16(4):494-502. doi: 10.1136/ard.16.4.494.

13. Cleeland CS, Ryan KM. Pain assessment: global use of the Brief Pain Inventory. Ann Acad Med Singap. 1994 Mar;23(2):129-38.

14. Bellamy N. WOMAC Osteoarthritis Index: A User’s Guide. London: University of Western Ontario; 1995.

15. Freynhagen R, Baron R, Gockel U, Tolle TR. PainDETECT: a new screening questionnaire to identify neuropathic components in patients with back pain. Curr Med Res Opin. 2006 Oct;22(10):1911-20. doi: 10.1185/030079906X132488.

16. Zigmond AS, Snaith RP. The hospital anxiety and depression scale. Acta Psychiatr Scand. 1983 Jun;67(6):361-70. doi: 10.1111/j.1600-0447.1983.tb09716.x.

17. Macario A, McCoy M. The pharmacy cost of delivering postoperative analgesia to patients undergoing joint replacement surgery. J Pain. 2003 Feb;4(1):22-8. doi: 10.1054/jpai.2003.2.

18. Grieshaber-Bouyer R, Kämmerer T, Rosshirt N, et al. Divergent Mononuclear Cell Participation and Cytokine Release Profiles Define Hip and Knee Osteoarthritis. J Clin Med. 2019 Oct 5;8(10):1631. doi: 10.3390/jcm8101631.

19. Chaudhary MA, Dalton MK, Koehlmoos TP, et al. Identifying Patterns and Predictors of Prescription Opioid Use After Total Joint Arthroplasty. Mil Med. 2021 May 3; 186(5-6):587-592. doi: 10.1093/milmed/usaa573.

20. Patel DV, Bawa MS, Haws BE, et al. PROMIS Physical Function for prediction of postoperative pain, narcotics consumption, and patient-reported outcomes following minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion. J Neurosurg Spine. 2019 Feb 1; 1-7. doi: 10.3171/2018.9.SPINE18863. Online ahead of print.

21. Bolland BJ, Culliford DJ, Maskell J, et al. The effect of hip and knee arthroplasty on oral anti-inflammatory use and the relationship to body mass index: results from the UK general practice research database. Osteoarthritis Cartilage. 2011 Jan;19(1):29-36. doi: 10.1016/j.joca.2010.10.012. Epub 2010 Oct 27.

22. Brindisino F, Silvestri E, Gallo C, et al. Depression and Anxiety Are Associated With Worse Subjective and Functional Baseline Scores in Patients With Frozen Shoulder Contracture Syndrome: A Systematic Review. Arthrosc Sports Med Rehabil. 2022 May 21; 4(3):e1219-e1234. doi: 10.1016/j.asmr.2022.04.001. eCollection 2022 Jun.

23. Debbi EM, Krell EC, Sapountzis N, et al. Predicting Post-Discharge Opioid Consumption After Total Hip and Knee Arthroplasty in the Opioid-Naпve Patient. J Arthroplasty. 2022 Aug;37(8S):S830-S835.e3. doi: 10.1016/j.arth.2022.02.011. Epub 2022 Feb 11.

24. Izumi M, Petersen KK, Laursen MB, et al. Facilitated temporal summation of pain correlates with clinical pain intensity after hip arthroplasty. Pain. 2017 Feb;158(2):323-32. doi: 10.1097/j.pain.0000000000000764.

25. Bjurström MF, Bodelsson M, Irwin MR, et al. Decreased pain sensitivity and alterations of cerebrospinal fluid and plasma inflammatory mediators after total hip arthroplasty in patients with disabling osteoarthritis. Pain Pract. 2022 Jan;22(1):66-82. doi: 10.1111/papr.13051. Epub 2021 Jul 24.

26. Suokas AK, Walsh DA, McWilliams DF, et al. Quantitative sensory testing in painful osteoarthritis: a systematic review and metaanalysis. Osteoarthritis Cartilage. 2012 Oct; 20(10):1075-85. doi: 10.1016/j.joca.2012.06.009. Epub 2012 Jul 13.