Cíl studie: Zpracovat aktuální přehled o biochemických markerech synoviální tekutiny (ST) u kloubních onemocnění. Typ studie: Přehledná práce. Název a sídlo pracoviště: Ústav laboratorní medicíny, Oddělení klinické biochemie, Fakultní nemocnice Ostrava. Materiál a metody: Na základě studia literatury jsou v přehledné práci popsány základní biochemické markery synoviální tekutiny (glukóza, GLU; celková bílkovina, CB; laktát, LAC; laktátdehydrogenáza, LDH; koeficient energetické bilance, KEB; kyselina močová, KM; cholesterol, CHOL), zánětlivé biomarkery (C-reaktivní protein, CRP; prokalcitonin, PCT; presepsin, PRES; interleukin-6, IL6) a perspektivní biomarkery (interleukin-1 beta, IL-1β; alfa-defensiny neboli human neutrophil peptides 1-3, HNP1-3; cartilage oligomeric matrix protein, COMP; kalprotektin, laktoferin, matrixové metaloproteinázy 1 a 3, MMP-1, MMP-3; neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL a polymorfonukleární elastáza, PMNE). Jsou popsány jejich charakteristiky, využití a souvislosti s kloubními infekcemi a také výsledky některých studií. Výsledky: Dle 39 ti vybraných publikací od roku 1962 do roku 2021 bylo zjištěno, že všechny z těchto biomarkerů mají své uplatnění u kloubních onemocnění a měly by se stanovovat nejen v krvi, ale i v synoviální tekutině. Hladina glukózy v ST je u kloubních infekcí snížena až o 1,11-5,56 mmol.L-1 oproti séru, stanovení laktátu má především význam u septické artritidy a koeficient energetické bilance nám slouží k určení charakteru a intenzity zánětlivé odpovědi a je vypočítáván právě z poměru koncentrace glukózy a laktátu. U periprotetických kloubních infekcí (PJI) je cut-off hodnota pro GLU v ST 2,4 mmol.L-1, AUC (area under the curve) 0,829; senzitivita 79,2 %, specificita 78,6 % a cut-off hodnota pro LAC v ST je 8,3 mmol.L-1, AUC (area under the curve) 0,844; senzitivita 71,4 % a specificita 88,0 %. Zvýšené hladiny celkové bílkoviny a LDH v ST se vyskytují u artritid a dny. U PJI je cut-off hodnota LDH v ST 1423 U.L-1, AUC (area under the curve) 0,779; senzitivita 84,0 % a specificita 62,1 %. Přítomnost kyseliny močové v ST je důležitá především pro diagnostiku dny a zvýšená hladina cholesterolu v ST pro diagnostiku revmatoidní artritidy. Cut-off hodnota KM v séru je 369 μmol∙L-1, cut-off hodnota KM v ST 393 μmol∙L-1 a cut-off hodnota poměru synoviální tekutiny a séra 1,01. CRP v ST (cut-off hodnota 2,8-12,2 mg.L-1, senzitivita 92,0 %, specificita 90,0 %), IL-6 v ST (cut-off hodnota 9000 ng.L-1, senzitivita 46,9 %, specificita 97,6 % nebo cut-off hodnota 30 750 ng.L-1, senzitivita 90,9 %, specificita 94,7 %) a NGAL v ST (cut-off hodnota 152 µg.L-1, senzitivita 86-95 %, specificita 77-95 %) jsou považovány za vhodné biomarkery PJI, kdežto PCT (cut-off hodnota okolo 0,5 µg.L-1) díky své nízké senzitivitě (53,0 %) není pro tento účel vhodný. Presepsin v ST je vhodný nejen pro diagnostiku PJI, ale rovněž pro septickou artritidu. Cut-off hodnota PRES v ST u pacientů se septickou artritidou je 1262 ng.L-1, senzitivita 85,7 % a specificita 85,2 %. Hladiny IL-1β v ST u pacientů bez revmatického onemocnění či kloubního výpotku nejsou detekovatelné, u revmatoidní artritidy či osteoartrózy vzrůstají, pohybují se v řádech desítek až stovek ng.L-1. Cut-off alfa-defensinu v ST při srovnání výsledků pacientů s infekční artritidou oproti aseptickým pacientům s osteoartrózou byla stanovena na 62,5 mg.L-1 a u pacientů s neinfekční reaktivní artritidou a revmatoidní artritidou byla stanovena "šedá zóna" na 63-108 mg.L-1. Několik studií ukázalo, že během degenerativního onemocnění kloubů dochází k degradaci chrupavkové matrice a proteiny jako např. COMP, MMP-1 a MMP-3 jsou uvolněny do synoviální tekutiny. Nejvyšší koncentrace celkového COMP, MMP-1 a MMP-3 byla nalezena u pacientů s osteoartrózou. U diagnostiky revmatického onemocnění může být cenným nástrojem hladina kalprotektinu či PMNE. Cut-off hodnota kalprotektinu pro rozlišení septické artritidy od neseptických zánětlivých artritid je 150 mg.L-1 se senzitivitou 76,0 % a specificitou 94,0 % a cut-off hodnotu kalprotektinu u PJI je 173 mg.L-1 se senzitivitou 95,2 % a specificitou 97,6 %. Rovněž by mohlo mít klinický význam stanovení laktoferinu v revmatoidním kloubu či u septické artritidy. Závěr: Stanovení biomarkerů v synoviální tekutině by se mělo stát součástí rutinního stanovení u kloubních onemocnění. Ať už jeden test či panel testů nám pomůže odhalit, zda je synoviální tekutina infekčního původu či nikoliv především u případů, kdy je etiologie nejasná, onemocnění je modifikováno již aplikovanými antibiotiky, či již předchozími operačními zákroky, a původce infekce není prokázán. V těchto případech není diagnostika snadná, ale přesto musí být co nejrychlejší, vysoce senzitivní a specifická.

Objective: Presentation of current knowledge of biochemical markers of synovial fluid (BF) in joint diseases. Design: literature review Settings: Institute of Laboratory Medicine, Department of Clinical Biochemistry, University Hospital Ostrava Material and Methods: Based on the study of the literature, the basic biochemical markers of synovial fluid (glucose, GLU; total protein, TP; lactate, LAC; lactate dehydrogenase, LDH; energy balance coefficient, CEB; uric acid, UA; cholesterol, CHOL), inflammatory biomarkers of synovial fluid (C-reactive protein, CRP; procalcitonin, PCT; presepsin, PRES; interleukin-6, IL-6) and new research biomarkers of synovial fluid (interleukin-1 beta, IL-1β; alpha-defensins or human neutrophil peptides 1-3, HNP1-3; cartilage oligomeric matrix protein, COMP; calprotectin, lactoferrin, matrix metalloproteinases 1 and 3, MMP-1, MMP-3; neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL and polymorphonuclear elastase, PMNE) are described in a clear work . Their characteristics, uses and connections with joint infections are described, as well as the results of some studies. Results: According to 39 selected publications from 1962 to 2021, it was treated that all of these biomarkers have their application in joint diseases and exist by determining not only in the blood but also in the synovial fluid. The level of glucose in ST is reduced in joint infections by up to 1.11-5.56 mmol.L-1 compared to serum, determination of lactate is especially important in septic arthritis and the energy balance coefficient serves to determine the nature and intensity of the inflammatory response and is calculated just from the ratio of glucose to lactate. For periprosthetic joint infections (PJIs), the cut-off value for GLU in ST is 2.4 mmol.L-1, AUC (area under the curve) 0.829; sensitivity 79.2 %, specificity 78.6 % and for LAC in ST the cut-off value is 8.3 mmol.L-1, AUC (area under the curve) 0.844; sensitivity 71.4 % and specificity 88.0 %. Elevated levels of total protein and LDH in ST occur in arthritis and gout. For PJI, the cut-off value for LDH in ST is 1423 U.L-1, the AUC (area under the curve) 0.779; sensitivity 84.0 % and specificity 62.1 %. The presence of uric acid in ST is important especially for the diagnosis of gout and elevated cholesterol levels in ST for the diagnosis of rheumatoid arthritis. Cut-off value of KM in serum is 369 μmol.L-1, cut-off value of KM in ST 393 μmol.L-1 and cut-off value of synovial fluid to serum ratio 1.01. CRP in ST (cut-off value 2.8-12.2 mg.L-1, sensitivity 92.0 %, specificity 90.0 %), IL-6 in ST (cut-off value 9000 ng.L-1, sensitivity 46.9 %, specificity 97.6 % or cut-off value 30.750 ng.L-1, sensitivity 90.9 %, specificity 94.7 %) and NGAL in ST (cut-off value 152 µg.L-1, sensitivity 86-95 %, specificity 77-95 %) are considered suitable biomarkers of PJIs, whereas PCT (cut-off value about 0.5 µg.L-1) due to its low sensitivity (53.0 %) is not suitable for this purpose. Presepsin in ST is suitable not only for the diagnosis of PJI, but also for septic arthritis. The cut-off value of PRES in ST in patients with septic arthritis is 1262 ng.L-1, sensitivity 85.7 % and specificity 85.2 %. IL-1β levels in ST in patients without rheumatic disease or joint effusion are not detectable, in rheumatoid arthritis or osteoarthritis they increase, ranging from tens to hundreds of ng.L-1. The cut-off of alpha-defensin in ST when comparing the results of patients with infectious arthritis compared to aseptic patients with osteoarthritis was set at 62.5 mg.L-1 and the “grey zone” was set at 63-108 mg.L-1 for patients with non-infectious reactive arthritis and rheumatoid arthritis. Several studies have shown that cartilage matrix degradation during degenerative joint disease and proteins such as COMP, MMP-1 and MMP-3 are released into the synovial fluid. The highest concentrations of total COMP, MMP-1 and MMP-3 were found in patients with osteoarthritis. Calprotectin or PMNE levels can be a valuable tool in the diagnosis of rheumatic disease. The cut-off value of calprotectin for distinguishing septic arthritis from non-septic inflammatory arthritis is 150 mg.L-1 with a sensitivity of 76.0 % and a specificity of 94.0 % and the cut-off value of calprotectin for PJI is 173 mg.L-1 with a sensitivity of 95.2 % and specificity 97.6 %. Determination of lactoferrin in rheumatoid joint or septic arthritis could also be of clinical importance.. Conclusion: Determination of biomarkers in synovial fluid should become part of the routine determination of joint diseases. Whether one test or a panel of tests will help us to determine whether synovial fluid is of infectious origin or not, especially in cases where the etiology is unclear, the disease is modified by already applied antibiotics or previous surgical procedures, and the causative agent is not proven. In these cases, diagnosis is not easy, but it must still be as fast, highly sensitive and specific as possible.

• Klíčová slova
• kloubní infekce,
• MeSH
• biologické markery * MeSH
• lidé MeSH
• nemoci kloubů * diagnóza   MeSH
• synoviální tekutina chemie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

• MeSH
• artritida diagnóza   MeSH
• diferenciální diagnóza MeSH
• lidé MeSH
• revmatoidní artritida diagnóza   MeSH
• synoviální tekutina analýza   MeSH
• synovitida diagnóza   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

This prospective study compared PCR and culture techniques in the diagnosis of prosthetic joint infection (PJI). We obtained joint fluid samples (JFS; n=115) from patients who had failed total joint arthroplasty between January 2003 and June 2005; 49 were positive for PJI according to established strict criteria. JFS were analyzed by PCR (n=35; control n=66) or culture (n=46, control n=48). PCR was positive in 71% of PJI cases, resulting in sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value, negative predictive value, and likelihood ratio for positive results as follows: 0.71; 0.97; 0.88; 0.93; 0.87 and 23.6, respectively. Culture was positive in 44% of PJI samples. Corresponding statistics were 0.44; 0.94; 0.69; 0.87; 0.63 and 7.0, respectively. Significantly higher sensitivity, accuracy and negative predictive values were calculated for PCR versus culture, and there was 83% concordance between the results of intraoperative culture and PCR detection of causative bacteria. Therefore, we conclude that PCR analysis of synovial fluid increases the utility of pre-operative aspiration for patients who require revision total joint surgery.

• MeSH
• artroplastiky kloubů škodlivé účinky   MeSH
• bakteriální infekce diagnóza   mikrobiologie   MeSH
• bakteriologické techniky MeSH
• DNA bakterií analýza   MeSH
• financování organizované MeSH
• gramnegativní bakterie genetika   izolace a purifikace   MeSH
• grampozitivní bakterie genetika   izolace a purifikace   MeSH
• infekce spojené s protézou diagnóza   mikrobiologie   MeSH
• kultivační média MeSH
• lidé MeSH
• polymerázová řetězová reakce metody   MeSH
• prediktivní hodnota testů MeSH
• senzitivita a specificita MeSH
• synoviální tekutina mikrobiologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• hodnotící studie MeSH

Cytokiny jsou extracelulární peptidy, které zprostředkují silné stimulační nebo inhibiční biologické účinky na většinu buněk. Původně byly považovány za látky podporující procesy imunitní odpovědi. Nyní je zřejmé, že jsou zapojeny do většiny fyziologických procesů. Fungují také jako mediátory infekčních, zánětlivých a imunitních onemocnění včetně zprostředkování souvisejících degenerativních změn tkání. Zvýšená hladina interleukinů IL-6, IL-1beta a IL-8 je přímo spojena s patogenezí zánětlivých i degenerativních změn kloubů. Na souboru 10 pacientů autoři prezentují pilotní studii využití stanovení hladin vybraných interleukinů IL-6 a IL-8 v diagnostice onemocnění temporomandibulárního kloubu. Tímto vyšetřením lze doplnit zavedený algoritmus klinických i zobrazovacích diagnostických metod a zároveň posoudit úspěšnost léčby.

Cytokines are extracellular peptides that mediate the strong stimulatory or inhibitory effects on most biological cells. Originally they were considered as candidates for supporting processes of the immune response. It is now clear that they are involved in most physiological processes. They also act as mediators of infectious, inflammatory and immune diseases, including procurement related degenerative changes in tissues. Elevated level of interleukins IL-6, IL-1beta and IL-8 is directly linked to the pathogenesis of inflammatory and degenerative joint changes. The authors presents a 10 patients pilot study of the use of determining the levels of selected interleukins IL-6 and IL-8 in the diagnosis of temporomandibular joint disorders. This examination can be supplemented with an algorithm established by clinical and imaging diagnostic methods and also to assess the efficacy of treatment.

• Klíčová slova
• vyšetřovací metody, interleukin 6, interleukin 8,
• MeSH
• artrocentéza MeSH
• cytokiny analýza   MeSH
• dospělí MeSH
• financování organizované MeSH
• injekce intraartikulární MeSH
• interleukin-6 analýza   MeSH
• interleukin-8 analýza   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• nemoci temporomandibulárního kloubu diagnóza   patofyziologie   terapie   MeSH
• obličejová bolest etiologie   chirurgie   MeSH
• paracentéza MeSH
• pilotní projekty MeSH
• retrospektivní studie MeSH
• stomatochirurgické výkony statistika a číselné údaje   MeSH
• synoviální tekutina chemie   MeSH
• výsledek terapie MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• ženské pohlaví MeSH

Infekce kloubních náhrad jsou považovány za jednu z nejzávažnějších komplikací v endoprotetice. Diagnóza těchto infekcí je obtížná. V sou-časnosti neexistuje jediný samostatný test, který by byl považován za zlatý standard a byl dostatečně spolehlivý a přesný, s odpovídající senzi-tivitou a specificitou, vyžadována je kombinace více vyšetřovacích postupů. Účelem tohoto článku je posoudit současné poznatky o užitečnosti biomarkerů stanovovaných v krvi a synoviální tekutině, které by mohly pomoci při diagnostice infekce kloubní náhrady se zaměřením na synoviální alfa-defenzin.

Joint replacement infections are considered to be one of the most serious complications in endoprosthesis. The diagnosis of these infections is challenging. There is no individual gold-standard test that has robust sensitivity and specificity, and a combination of investigations is required. The purpose of this article is to review the current evidence on the utility of blood and synovial fluid biomarkers to help aid in the diagnosis of joint replacement infection with focusing on synovial fluid alpha-defensin.

• MeSH
• alfa-defensiny * analýza   MeSH
• antibakteriální látky terapeutické užití   MeSH
• artrocentéza MeSH
• artroplastiky kloubů MeSH
• biologické markery krev   MeSH
• infekce spojené s protézou * diagnóza   MeSH
• lidé MeSH
• náhrada kyčelního kloubu škodlivé účinky   MeSH
• synoviální tekutina chemie   MeSH
• totální endoprotéza kolene škodlivé účinky   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• MeSH
• barbituráty analýza   MeSH
• chromatografie plynová MeSH
• fluorometrie MeSH
• kolenní kloub MeSH
• lidé MeSH
• spektrofotometrie MeSH
• synoviální tekutina MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• MeSH
• nemoci kloubů MeSH
• sérum MeSH
• synoviální tekutina MeSH

Total knee arthroplasty has become a routine procedure for patients suffering from joint diseases. Although the number of operations continuously increases, a limited service-life of implants represents a persisting challenge for scientists. Understanding of lubrication may help to suitably explain tribological processes on the way to replacements that become durable well into the third decade of service. The aim of the present study is to assess the formation of protein lubricating film in the knee implant. A developed knee simulator was used to observe the contact of real femoral and transparent polymer tibial component using fluorescent microscopy. The contact was lubricated by various protein solutions with attention to the behaviour of albumin and γ-globulin. In order to suitably mimic a human synovial fluid, hyaluronic acid and phospholipids were subsequently added to the solutions. Further, the change in shape and the migration of the contact zone were studied. The results showed considerable appearance differences of the contact over the swing phase of the simplified gait cycle. Regarding film formation, a strong interaction of the various molecules of synovial fluid was observed. It was found that the thickness of the lubricating layer stabilizes within around 50 s. Throughout the contact zone, protein agglomerations were present and could be clearly visualised using the applied optical technique.

• MeSH
• albuminy MeSH
• gama-globuliny MeSH
• kolenní kloub MeSH
• lidé MeSH
• lubrikace MeSH
• synoviální tekutina * MeSH
• totální endoprotéza kolene * MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

• MeSH
• kolenní kloub patologie   MeSH
• lidé MeSH
• nemoci kloubů etiologie   MeSH
• revmatoidní faktor krev   MeSH
• synoviální tekutina cytologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

Úvod: Biochemické zmeny sprevádzajúce intrakapsulárne patologické procesy predstavujú potenciálny zdroj informácií využiteľný na diagnostiku, diferenciálnu diagnostiku či monitorovanie ochorení temporomandibulárneho kĺbu. Miniinvazívne zásahy do integrity temporomandibulárneho kĺbu so sprístupnením synoviálnej tekutiny sa v stomatologickej praxi realizujú za účelom drenáže, prípadne terapeutických laváží a nie za účelom stanovenia akéhokoľvek biochemického parametra. Okrem invazivity punkcie temporomandibulárneho kĺbu využiteľnosť synoviálnej tekutiny z tejto lokality na diagnostiku komplikuje jej nízky objem. Cieľom práce je zhrnúť aktuálne poznatky o histológii, fyziológii a patofyziológii temporomandibulárneho kĺbu, vyhodnotiť možnosti vyšetrenia synoviálnej tekutiny a otestovať diagnostický potenciál tejto tekutiny pomocou vysoko citlivej fluorescenčnej fingerprintovej analýzy.

Introduction: Biochemical changes accompanying intracapsular pathological processes represent potential source of information exploitable in diagnostics, differential diagnostics or monitoring of temporomandibular joint disorders. Miniinvasive intervensions in the temporomandibular joint integrity with synovial fluid acces are performed in dental practice performed for drainage or therapeutic lavage and not for determination of any biochemical parameter. In addition to the invasiveness of the temporomandibular joint puncture, the synovial fluid utilization from this site for diagnostics is complicated by low volume. Aim of this work is to summarize current knowledge of histology, physiology and pathophysiology of the temporomandibular joint, to evaluate the possibilities of synovial fluid (ST) examination and to test the diagnostic potential of this fluid by means of highly sensitive fluorescence fingerprint analysis.

• MeSH
• artrocentéza metody   MeSH
• fluorescence MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• nemoci temporomandibulárního kloubu * diagnóza   patofyziologie   MeSH
• osteoartróza * diagnóza   MeSH
• synoviální tekutina * MeSH
• temporomandibulární kloub * patofyziologie   MeSH
• výsledek terapie MeSH
• Check Tag
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH