Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья
Журнал 'Цитокины и воспаление', 2002, № 1
|
Оригинальные статьи
|
Номер 1'2002
|
ЦИТОКИН-ОПОСРЕДОВАННЫЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМНОЙ ИММУНОСУПРЕССИИ У БОЛЬНЫХ С ГНОЙНО-ХИРУРГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИЕЙ
А.А. Останин, О.Ю. Леплина, М.А. Тихонова, Е.Я. Шевела, Е.В. Курганова, Е.И. Стрельцова, Е.Р. Черных
Целью работы являлась разработка методов лабораторной оценки баланса про- и противовоспалительных реакций, а также изучение цитокин-опосредованных механизмов формирования и патогенетической значимости системной иммуносупрессии у больных с гнойно-хирургической патологией (ГХП). В результате проведенных исследований установлено, что по сравнению со здоровыми донорами у больных с хирургической инфекцией в сыворотке крови повышено содержание как провоспалительных (TNFa), так и противовоспалительных медиаторов (IL-1Ra). Наряду с измерением концентрации отдельных цитокинов (TNFa, IL-4, IL-1Ra), в качестве интегральных показателей двух оппозитных групп медиаторов апробирована оценка воспалительной и супрессорной активности сыворотки крови. В целом по группе обследованных больных с ГХП выявлена выраженная иммуносупрессорная активность сывороточных факторов, что в сочетании с 3-кратным увеличением соотношения IL-1Ra/TNFa (19,2 против 6,0 у доноров) свидетельствует о смещении цитокинового баланса преимущественно в сторону противовоспалительных медиаторов. Ретроспективный клинико-иммунологический анализ показал, что у больных с доминирующей супрессорной биоактивностью сыворотки нарушения иммунитета достоверно чаще (43 против 16 %, Рc2=0,004) имеют комбинированный характер и отличаются наибольшей степенью выраженности. При этом преобладание системных противовоспалительных/иммуносупрессорных реакций выявляется у 52,5 % больных уже на ранних стадиях заболевания, четко ассоциируется с распространенностью и степенью тяжести хирургической инфекции. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности использования в программе комплексного лечения больных с ГХП иммунокорригирующей терапии, направленной на ослабление супрессорного действия противовоспалительных медиаторов и смещение баланса в сторону цитокинов с иммуностимулирующей активностью.
В современной литературе имеется множество данных о сопряженности развития хирургической (гнойной) инфекции с выраженными изменениями в иммунной системе, которые относят к разряду вторичных иммунодефицитных состояний [3, 18]. Возможные причины развития иммунных нарушений у больных с гнойно-хирургической патологией (ГХП) традиционно связывают с действием факторов оперативного стресса, изменением метаболизма, дефицитом питания, наличием у больного исходной иммунокомпрометированности и т.д. Однако в последние годы появились новые данные об участии цитокин-опосредованных механизмов формирования иммунной недостаточности при хирургической инфекции [5].
Хорошо известно, что в результате повреждения и/или инфицирования тканей в организме человека разворачивается сложная и многокомпонентная последовательность реакций, направленных на предотвращение дальнейшей тканевой деструкции, изоляцию и уничтожение патогена, активацию репаративных процессов и восстановление исходного гомеостаза. Инициация и основные этапы развития воспалительного ответа контролируются, главным образом, провоспалительными цитокинами, которые продуцируются макрофагами, нейтрофилами и Т-клетками в ответ на стимуляцию бактериальными антигенами (рис. 1). Так, эндотоксин грамотрицательных бактерий стимулирует макрофаги и нейтрофилы к продукции TNFa, IL-1, IL-12, IL-8 и IL-6. Экзотоксины, суперантигены грампозитивных бактерий активируют Т-клетки и моноциты к продукции IL-2, IFNg, TNFa и IL-1. Провоспалительные цитокины играют защитную роль, поскольку обеспечивают рекрутирование в очаг инфекции эффекторных клеток (нейтрофилов, макрофагов), стимулируют их фагоцитарную, бактерицидную активность и индуцируют запуск антигенспецифического иммунного ответа, что в совокупности способствует элиминации патогена.
Важно отметить, что защитная роль провоспалительных цитокинов проявляется тогда, когда эти медиаторы работают локально, в очаге воспаления, однако их системная продукция не означает высокую эффективность противоинфекционного иммунитета. Напротив, избыточная и генерализованная продукция провоспалительных цитокинов приводит к развитию бактериально-токсического шока и органных дисфункций, что является причиной ранней летальности хирургических больных с гнойно-септическими заболеваниями и осложнениями.
Для избежания избыточных проявлений системного воспаления в организме включаются механизмы негативного контроля, опосредованные продукцией противовоспалительных цитокинов и растворимых ингибиторов провоспалительных цитокинов (рис. 2). Для обозначения данного состояния R.C. Bone в 1996 г. предложил использовать акроним CARS, или синдром компенсаторного противовоспалительного ответа (compensatory anti-inflammatory response syndrome) [8, 9]. При сбалансированном течении CARS подавляет системную воспалительную реакцию. В то же время, при чрезмерной выраженности или пролонгированном течении CARS может индуцировать развитие глубокой иммунодепрессии, что клинически проявляется хронизацией или диссеминацией инфекции, нарушением процесса репарации, утяжелением эндотоксикоза и формированием поздней полиорганной недостаточности, что в совокупности предопределяет летальный исход на поздних этапах гнойно-септического процесса.
Таким образом, основой патогенеза хирургических инфекций является запуск цитокинового каскада, который включает, с одной стороны, провоспалительные цитокины, а с другой - противовоспалительные медиаторы. Баланс между двумя оппозитными группами во многом определяет характер течения и исход гнойно-септических заболеваний. Соответственно, управление цитокиновым балансом рассматривается в настоящее время в качестве новой мишени иммунотерапевтических воздействий при лечении больных с ГХП [5]. Однако практическая реализация и правильный выбор стратегии проведения иммунокорригирующей терапии во многом затруднены из-за нерешенности некоторых принципиальных вопросов.
Главная проблема заключается в отсутствии доступных методов лабораторной диагностики, которые бы достаточно четко отражали смещение цитокинового баланса в сторону воспалительных или противовоспалительных/иммуносупрессорных реакций. Учитывая множественность, а также синергизм и плейотропность участвующих в этих реакциях цитокинов, становится ясно, что определение концентрации в крови какого-то одного из них (например, TNFa или IL-4) не будет адекватно отражать состояние всего цитокинового баланса. Пожалуй, лишь одномоментная оценка уровня нескольких медиаторов (по меньшей мере, 2-3 из оппозитных подгрупп) может оказаться более корректной. Однако диагностические процедуры подобного рода являются чрезвычайно дорогостоящими и пока труднодоступны для широкого (рутинного) использования.
Кроме того, следует признать, что в основе разработанной концепции двухфазного течения гнойно-септического процесса лежат преимущественно данные экспериментальных исследований и теоретические представления о закономерностях развития системной воспалительной реакции [8, 9]. В то же время, практически полностью отсутствуют клинические наблюдения и прямые доказательства взаимосвязи между характером/выраженностью иммунных нарушений и изменениями цитокинового баланса у больных с ГХП.
В связи с этим целью настоящей работы явились разработка доступных методов лабораторной оценки баланса про- и противовоспалительных реакций, а также изучение цитокин-опосредованных механизмов формирования и патогенетической значимости системной иммуносупрессии в развитии хирургических инфекций.
Материалы и методы
В исследование были включены 46 здоровых доноров крови и 98 больных с ГХП (55/45 % мужчин и женщин, средний возраст - 44,4 + 1,8 лет). Среди обследованных больных у 54 пациентов имелась острая хирургическая патология органов брюшной полости в виде гангренозного аппендицита, язвенной болезни желудка или двенадцатиперстной кишки с перфорацией, острой кишечной непроходимости, гангренозного холецистита, острого панкреатита, панкреонекроза, абсцессов внутренних органов и брюшной полости и т.д. У 33 больных регистрировали гнойную инфекцию мягких тканей (абсцессы, флегмоны). Кроме того, было обследовано 11 больных с гнойно-деструктивными заболеваниями бронхо-легочного аппарата (абсцедирующая пневмония, пиопневмоторакс) и средостения (медиастенит).
Среди наиболее тяжелых осложнений разлитой гнойный перитонит был зарегистрирован у 52 % (28/54) больных с острыми воспалительными заболеваниями органов брюшной полости. В 68 % случаев (67/98 больных) течение основного заболевания осложнялось развитием сепсиса. Диагноз сепсиса определяли в соответствии с рекомендациями Чикагской согласительной конференции [7] по двум критериям: 1) наличие очага инфекции и 2) клиническая манифестация синдрома системного воспалительного ответа (SIRS). На момент обследования у 25,5 % (17 из 67) больных обнаружили тяжелый сепсис, сочетающийся с органными дисфункциями. Наличие 2, 3 и 4 клинических признаков SIRS было выявлено соответственно в 18, 43,5 и 13 % случаев. У 81 % больных регистрировали эндотоксикоз тяжелой или крайне тяжелой степени. При этом в целом по группе обследованных больных отмечалось значительное увеличение лейкоцитоза (13,6 + 0,7 ? 109/л), скорости оседания эритроцитов (СОЭ 39 + 1,8 мм/ч), лейкоцитарного индекса интоксикации (ЛИИ 6,5 + 0,6 расч. ед.).
Степень тяжести больных определяли по шкалам APACHE-II и SAPS [15, 17]. В первом случае средняя оценка составила 6,2 + 0,4 балла, а во втором - 8,3 + 0,4 балла, что позволяло прогнозировать вероятную летальность на уровне 14,3 + 1,2 %. В подгруппах больных с сепсисом и с тяжелым сепсисом средние показатели APACHE-II и SAPS были выше, при этом уровень прогнозируемой летальности достигал 17-25 %.
При исследовании иммунного статуса больных методом проточной цитофлюориметрии (FACS, Becton Dickinson), используя соответствующие моноклональные антитела (ТОО "Сорбент", Москва), определяли содержание различных субпопуляций клеток (CD3+, CD4+ и СD8+ Т-лимфоцитов, CD20+ В-лимфоцитов), а также относительное количество моноцитов, экспрессирующих HLA-DR-антигены, и средний уровень экспрессии (mean fluorescence, MF) HLA-DR-молекул на моноцитах. В культурах мононуклеарных клеток (МНК) оценивали интенсивность спонтанной и индуцированной митогеном (конканавалин А (КонА), 15 мкг/мл) пролиферации (радиометрически по включению 3Н-тимидина).
Методом проточной цитофлюориметрии определяли также процентное содержание апоптотических лимфоцитов, которые вследствие фрагментации ДНК формируют характерный гиподиплоидный пик при окрашивании пропидиум иодидом (Sigma, 50 мкг/мл). Уровень апоптоза лимфоцитов оценивали среди мононуклеарных клеток, культивированных in vitro в течение 24 ч в безмитогенной среде (спонтанный апоптоз) или при стимуляции КонА (активационно-индуцированный апоптоз).
Наличие в сыворотке больных иммуносупрессорной активности оценивали по степени снижения КонА-индуцированной пролиферации МНК здоровых доноров (n = 2-3) в присутствии 10 % интактной сыворотки больных (опыт; О) в сравнении с уровнем митогенного ответа в присутствии 10 % интактной сыворотки доноров (контроль; К). При этом рассчитывали индекс супрессорной активности (ИСА) по следующей формуле: ИСА = О ё К.
О суммарной активности эндогенных медиаторов воспаления в сыворотке больных судили по величине индекса воспалительной активности (ИВА). Сущность метода заключалась в том, что в лейковзвеси здоровых доноров (n = 2-3), инкубированной в течение 45 мин с интактной сывороткой больных (опыт) или доноров (контроль) в объемном соотношении 1:1, определяли активность нейтрофилов по продукции перекиси водорода (Н2О2). ИВА высчитывали по формуле: ИВА = О ё К.
Концентрацию цитокинов (TNFa, IL-4, IL-1Ra) в сыворотке крови определяли с помощью иммуноферментных тест-систем (ООО "Цитокин", Санкт-Петербург) в соответствии с инструкцией фирмы-производителя.
Математическую обработку полученных результатов проводили методами описательной и непараметрической статистики на персональном компьютере с использованием программы "STATISTICA 5.0".
Читайте статью целиком
в печатной версии журнала!
Если Вы хотите прочесть статью целиком, заказывайте компакт-диск,
на котором Вы найдете ВСЕ статьи ВСЕХ номеров журнала за 2002 и 2003 годы!
Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья
|
Подпишитесь на журнал "Цитокины и Воспаление" он-лайн!
Обновление на книжной полке: компакт-диск Цитокины и воспаление, 2006 год.
Обновление на книжной полке: компакт-диск Цитокины и воспаление, 2007 год.
|
![[О компании] Издательство 'Цитокины и воспаление' - Журнал 'Цитокины и Воспаление'](/images/Logo.gif){kind=logo}
