Příspěvek histologického vyšetření k objasnění povahy komplikací kloubních náhrad

Mgr. Jana VACULOVÁ

Disertační práce

Anotace:

Revize totálních endoprotéz (TEP) kyčle a kolene jsou v současnosti poměrně častým operačním výkonem. Zkoumání příčin vedoucích až k revizní operaci je předmětem mnoha studií usilujících o přesné určení etiologie nepříznivých tkáňových reakcí. Významnou oblast výzkumu představuje histologické vyšetření periprotetických tkání, k jehož zpřesnění bývá využita celá řada speciálních barvících a imunohistochemických metod. Obsahem práce jsou dvě na sebe navazující studie, ve kterých byly vyšetřovány vzorky periprotetických tkání získané během 31 revizních operací TEP kyčle a kolene. Výběr použitých pracovních postupů a metod se opíral o publikované výsledky jiných autorů, ale také o vlastní znalosti a zkušenosti z praxe. První studie vycházela z potřeby objasnit a stanovit míru vlivu odběrové lokality, typu fixace implantátu, věku a pohlaví na výsledky histologického vyšetření. V odborné literatuře chybí jasná definice podmínek topografie a počtu vzorků pro histologické vyšetření. K vyšetření lze odebrat periprotetickou membránu nebo pseudopouzdro, ale metodika odběru vzorků je spíše individualizovaná. Koncept studie byl založen na odběru vzorků ze tří anatomických oblastí z okolí asepticky uvolněných TEP a na následném porovnání výsledků histologického vyšetření. Ve vzorcích odebraných nejblíže kloubu byla sledována vyšší denzita venul s vysokým endotelem a u necementovaných TEP byla pozorována četnější přítomnost polyetylenových otěrových částic, ale ani v jednom případě nebyl vztah k odběrové lokalitě prokázán jako statisticky významný. Jediným signifikantním nálezem byla přítomnost hyperplazie pseudosynoviální vrstvy ve vzorcích odebraných nejblíže kloubu. Zásadním zjištěním bylo, že samotná odběrová lokalita nemá významný vliv na výsledky histologického vyšetření periprotetických tkání. To však za dodržení podmínek, že jsou tkáně odebírány v přibližně stejné vzdálenosti od implantátu a že jsou splněny všechny kroky preanalytické i analytické fáze. Navazující studie byla zaměřena na aplikaci speciálních barvících a imunohistochemických metod k průkazu mastocytů a dendritických buněk, o kterých je toho v souvislosti se selháním TEP známo dosud velmi málo. Cílem práce bylo kvantifikovat a charakterizovat distribuci mastocytů a dendritických buněk a sledovat případné statisticky významné vztahy. Také byl zhodnocen přínos použitých metod detekce těchto dvou buněčných populací. Speciální barvící metody k průkazu mastocytů byly hodnoceny jako méně spolehlivé, nejspolehlivější se ukázala imunohistochemická metoda zaměřená na průkaz tryptázy. Z imunohistochemických metod k průkazu dendritických buněk přinesla lepší výsledky protilátka proti S100 proteinu. Zvýšená denzita mastocytů a dendritických buněk byla významně asociována s přítomností polypózně utvářené pseudosynoviální membrány a s TEP fixovanými cementem. Denzita dendritických buněk byla výraznější než denzita mastocytů, ale obě buněčné populace byly ve vyšetřovaných vzorcích poměrně významně zastoupeny. Jejich přesná role v indukci aseptického uvolnění a periprotetické osteolýzy musí být ještě přesněji objasněna. Slibné výsledky by mohlo přinést podrobnější sledování jejich vztahu s dalšími buněčnými populacemi, mikroprostředím a ovlivňujícími receptory, zejm. s využitím simultánní imunohistochemie.

Abstract:

Today, revisions of total hip and knee replacement (THA, TKA) are often-used surgery procedures. Many studies made a big effort to define ethiology of adverse local tissue reactions connected to aseptic loosening and investigate all of the possible causes leading to revision surgery. Histology examination supported by special stains and immunohistochemistry plays a critical role in tissue-based diagnosis and research. In this study, we examined periprosthetic tissues obtained during the revision of aseptically loosened THA and TKA from 31 patients. Laboratory protocols and stain methods were based on the data published in previous studies. We also used owns experience in their implementation to the practise. At first, we have attempted to evaluate the extent of variability in tissue response in relation to location of tissue sampling, implant fixation, age and sex in total joint arthroplasties. Up to the present day, little is known about the most suitable location for tissue sampling. In our study, samples for histological examination were taken from 3 different anatomical sites around the joint. A higher density of high endothelial cell venules was seen in the samples from around the joint, and polyethylene particles were more abundant in noncemented total joint replacement but both findings did not show statistically significant association with the sampling site. Only the presence of a pseudosynovial hyperplasia showed a significant association with the particular sampling site. The main results showed a relatively small variance in histomorphological changes among tissue samples from the same patient. Histological findings indicate that tissue samples retrieved from similar distance from around the revised joint show comparable results. Secondly, we used selected special and immunohistochemical staining methods for evidence of mast cells and dendritic cells in periprosthetic tissues. There is a lack of data about the potential relation between mast and dendritic cells and histomorphological signs of aseptic loosening. The objective of the study was to quantify and characterize the distribution of mast and dendritic cells and to study possible significant relations. Special histology stains for detection of mast cells was evaluated as low specific and low reliable. Using immunohistochemistry, an antibody against Tryptase demonstrated best results in detection of mast cells and an antibody against S-100 protein showed very good results during the identification of dendritic cells. The increased density of mast and dendritic cells was associated with polypously formed pseudosynovium and cement fixation of prostheses; this relation was stastistically significiant. Although we observed the higher density od mast cells, the presence both mast and dendritic cells indicate their probably important participation in the process of aseptic loosening and periprosthetic osteolysis. Promising and new results can bring detailed research using simultaneous immunohistochemistry aimed to relation in a cellular enviroment and biological mediators.

Klíčová slova

aseptické uvolnění, totální endoprotéza, variabilita, imunohistochemie, dendritické buňky, mastocyty

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 3. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2018

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Lékařská fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Anatomie, histologie a embryologie / Anatomie, histologie a embryologie