2 курс / Гистология / Малышев_М_Е_Патогенетическое_и_диагностическое_значение_нарушений

11

Научная новизна

Доказана патогенетическая и диагностическая значимость изменений в системе гемопоэза для развития гнойных осложнений у пострадавших с сочетанной травмой

Впервые установлено, что развитие системного воспаления у пострадавших с сочетанной травмой и шоком способствует нарушению проницаемости гематоэнцефалического барьера и появлению в крови пострадавших маркера повреждений головного мозга – белка S100β, концентрация которого прямо коррелировала с концентрацией медиаторов острого воспаления (IL-6, IL-10) в первые 12 часов от момента травмы.

Впервые показано, что у пострадавших с сочетанной травмой до 5 суток после травмы в костном мозге сохраняется нормальное или повышенное количество ранних предшественников гемопоэза при одновременном нарушении созревания клеток эритроидного и миелоидного ростков кроветворения (нормоцитов и миелоцитов), прямо ассоциированном с уровнем смешанной гипоксии.

Показано, что развитие анемии у пострадавших с сочетанной травмой связано со снижением количества полихроматофильных и оксифильных нормоцитов в костном мозге и одновременным усилением стрессэритропоэза с повышенной генерацией ретикулоцитов из полихроматофильных нормоцитов и последующей миграцией их в кровоток.

Впервые установлен комплексный характер функциональной недостаточности нейтрофильных гранулоцитов пострадавших с сочетанной травмой при развитии гнойных осложнений, обусловленной истощением пула зрелых клеток гранулоцитарного ряда в костном мозге, мобилизацией в кровоток функционально незрелых клеток (дефензин – отрицательных гранулоцитов) и развитием оксидантного стресса.

Разработан и научно обоснован алгоритм проведения лабораторного обследования пациентов с сочетанной травмой, сопровождающейся шоком, для раннего прогнозирования развития сепсиса и тяжелого сепсиса.

12

Теоретическая и практическая значимость работы

На основании проведенного исследования охарактеризован патогенез развития осложнений сочетанной травмы, заключающийся в одновременном нарушении костномозгового кроветворения и иммунитета в остром периоде травматической болезни.

Установлено, что ключевую роль в развитии гнойных осложнений при сочетанной травме играет недостаточность нейтрофильных гранулоцитов, связанная с повышением в крови количества незрелых клеток и снижением количества дефензин-положительных гранулоцитов как в костном мозге, так и в крови пострадавших.

Проведена клиническая оценка целого ряда лабораторных тестов на основе оценки содержания цитокинов и других медиаторов воспаления, функциональной активности клеток крови и костного мозга для ранней диагностики и прогнозирования развития сепсиса и тяжелого сепсиса при сочетанной травме, сопровождающейся шоком.

Показано, что исследование в крови пострадавших с сочетанной травмой таких цитокинов как IL-10 и IL1ra и количества в крови дефензинположительных нейтрофильных гранулоцитов в первые 24 часа после травмы позволяет с большой вероятностью предсказать развитие тяжелого посттравматического сепсиса на 4-10 сутки.

Продемострировано, что увеличение содержания в крови HLA-DR+ мононуклеаров выше 1,25·109/л на 5 сутки после травмы является высокочувствительным диагностическим тестом развития бактериемии у пострадавших.

Использование показателей с высокой прогностической значимостью уже в 1 сутки после травмы позволяет выявить риск развития тяжелых гнойных осложнений у пациентов с сочетанной травмой и может быть рекомендовано для внедрения в практику работы отделений сочетанной травмы отечественных центров скорой помощи.

13

Методология и методы исследования

Для реализации цели исследования и обоснования основных положений были использованы теоретический анализ литературы, лабораторные методы и методы статистической обработки данных.

Положения, выносимые на защиту:

1. Характерными признаками нарушения иммунитета и кроветворения при сочетанной травме, сопровождаемой развитием шока, является снижение содержания дифференцированных клеток-предшественников эритро- и гранулоцитопоэза в костном мозге пострадавших при повышенном количестве ранних клеток-предшественников, что обусловлено уменьшением концентрации в крови гемопоэтических цитокинов (IL-1β, IL-2, IL-3, GM-CSF) и увеличением концентрации цитокинов, негативно влиящих на гемопоэз (IL10, IFNγ).

2.Системное воспаление, маркёрами которого являются высокие концентрации в крови IL-6 и IL-10 во время травматического шока, ассоциировано с повреждением клеток головного мозга и нарушением проницаемости гематоэнцефалического барьера, о чем свидетельствует повышение содержания в крови пострадавших белка S100β.

3.Значимыми факторами развития гнойных осложнений у пострадавших с сочетанной травмой, сопровождающейся шоком, являются функциональная недостаточность нейтрофильных гранулоцитов при дефиците опсонических факторов (иммуноглобулинов) и дисфункция моноцитов в течение первых трёх суток после травмы.

4.Достоверными лабораторными критериями риска развития посттравматического тяжелого сепсиса и системного воспаления являются повышение в крови пострадавших IL-10, IL1ra и снижение содержания дефензин – положительных нейтрофильных гранулоцитов в первые 24 часа после травмы.

14

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Достоверность полученных результатов обеспечена теоретическим анализом проблемы, репрезентативным объёмом выборок обследованных пациентов, достаточным количеством выполненных наблюдений с использованием современных методов исследования и адекватным статистическим анализом данных.

Основные положения работы, а также содержание её отдельных этапов были представлены на VII Всеармейской международной конференции «Актуальные вопросы профилактики, диагностики и терапии хирургической инфекции», Москва (2007); Объединённом иммунологическом форуме, СанктПетербург (2008); VII Съезде аллергологов и иммунологов СНГ, СанктПетербург (2009); X конгрессе по аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии, Казань (2009); VI Российской конференции по нейроиммунопатологии, Москва (2010); XIV Всероссийском научном Форуме «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», Санкт-Петербург (2011); III Международном симпозиуме «Взаимодействие нервной и иммунной систем в норме и патологии», Санкт-Петербург (2011); Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование медицинской помощи больным с нейротравмой и пострадавшим в ДТП» совместно с научно-практической конференцией «Скорая медицинская помощь 2011», Москва (2011); VII Конференции по нейроиммунопатологии, Москва (2012); IV международном симпозиуме «Взаимодействие нервной и иммунной систем в норме и патологии», Москва (2013); Объединённом иммунологическом форуме, Нижний Новгород (2013). Сделано 2 научных доклада на заседаниях общества иммунологов СанктПетербурга (2012), на заседании проблемной комиссии и Ученого Совета Санкт-Петербургского НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе (2013).

По теме диссертации опубликована 41 работа, в их числе 16 статей в рецензируемых научных журналах и изданиях.

15

Личное участие автора

Диссертант лично участвовал в планировании и организации работы, проведении большей части лабораторных исследований, обработке, анализе, обобщении и представлении полученных данных.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 242 страницах и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, 4 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 21 рисунком и 87 таблицами. Список литературы включает 393 публикации, из них 99 – отечественных авторов и 294 – зарубежных.

16

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Влияние патогенетических факторов травмы на развитие иммунной недостаточности

В настоящее время всё большее число исследователей оценивают состояние иммунной системы пострадавших с сочетанной травмой как отражение экстремальной ситуации, требующей быстрой мобилизации адаптацион- но-приспособительных механизмов организма в ответ на действие повреждающих факторов. Известно, что степень нарушений иммунитета и неспецифической резистентности при тяжелой механической травме зависит в первую очередь от длительности периода нестабильной гемодинамики или шока и определяет высокий риск инфекционных осложнений [41, 73, 80] .

Травматическая болезнь включает в себя шок, период первичных реакций с ранними грозными осложнениями и период отдаленных осложнений [92]. Экспериментальные и клинические данные позволяют утверждать, что причинно-следственная связь событий этих периодов реализуется с участием патогенетических факторов травмы, обусловливающих посттравматическую иммунную недостаточность и, таким образом, опосредованно - развитие гнойных и септических осложнений.

Существенным фактором, определяющим развитие иммунологических нарушений при механической травме, является степень повреждения тканей и органов [13, 26, 92]. Выраженность реакций естественного и приобретенного иммунитета определяется разнообразием и степенью проявления этиологических (повреждения тканей, кровопотери) и патогенетических факторов тяжелой механической травмы и шока (болевой афферентации, тканевой гипоксии, токсемии и вторичного повреждения тканей), вследствие чего в тканях и крови появляются бактериальные (экзогенные и эндогенные) и тканевые (из очага повреждения) антигены [35, 80, 179, 186]. Стресс и болевая афферентация, оказывающие влияние на взаимодействие клеток иммунной

17

системы и эндотелиоцитов с медиаторами нервной и эндокринной систем, также изменяют формирование реакций иммунитета [39, 40, 54, 197]. Механическое повреждение тканей и кровопотеря приводят одновременно к активации процессов коагуляции и фибринолиза, калликреин-кининовой системы как компонентов неспецифической резистентности, что сопровождается вовлечением в эти процессы и клеток иммунной системы, прежде всего тучных клеток и макрофагов поврежденных тканей [20, 84, 117, 272].

1.1.1.Оценка тяжести травмы и шока

Внастоящее время разработано много систем оценки тяжести травмы по различным критериям [11, 27, 28, 91]. По анатомическому принципу по-

строены следующие шкалы: Injury Severity Score (ISS), New Injury Severity Score (NISS), ВПХ- (П) МТ; по функциональному – Trauma Score (TS),

Evaluation (Apache II, Apache III) [245], SOFA (sepsis related organ failure assessment score); по комбинированному – Trauma and Injury Severity Score (TRISS), MODS, шкала Ю.Н.Цибина. В качестве объекта прогноза часто выступает вероятность летального исхода (TS, ВПХ, система Ю.Н. Цибина), степень ущерба нанесенному здоровью (ISS, NISS), продолжительность шока (система СПбНИИ СП, Ю.Н. Цибин с соавт,1975).

S.P. Baker et al. (1974) [121] предложили шкалу ISS, позволяющую оценить тяжесть травм, при которых повреждается несколько областей тела. Все повреждения по шкале ISS ранжируются в возрастающем порядке в баллах и суммируются как сумма квадратов наибольших баллов тяжести в каждой их трех наиболее серьезно поврежденных областей тела. Основными недостатками данной шкалы является отсутствие учета возраста пострадавших, заниженная оценка вклада тяжелой черепно-мозговой травмы и субъективность в оценке тяжести повреждения. Тем не менее, за рубежом шкала ISS получила наиболее широкое распространение и является анатомическим стандартом тяжести повреждения.

18

В ГБУ СПб НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе в течение последних 30 лет для объективизации оценки тяжести повреждений используется частотно-регрессионный метод (Цибин Ю.Н. с соавт, 1975) [91], отражающий длительность периода нестабильной гемодинамики, выделены 3 ос-

новные группы больных: I группа – с величиной 1/Т = 0,19 ±0,001, II группа –

1/Т=0,09 ±0,001 и III группа – с отрицательным прогнозом шока (высокая ве-

роятность летального исхода) и 1/Т= - 0,15 ±0,02.

Величина ±1/Т определялась по формуле:

±1/Т =0.317 – 0.039 К + 0.00017ВР К – 0.0026 Р А/ВР

где: ВР – систолическое давление крови в мм. рт. ст., Р – частота пульса в мин.;

А– возраст пациентов в годах;

К– балл шокогенности анатомических повреждений, рассчитываемый по таблице (таблица 1).

Расчет формулы позволяет получить информацию об исходе шока по знаку: (+) выживет, (-) погибнет, а абсолютная величина Т соответствует продолжительности шока в часах.

19

По бланковому методу Г.И. Назаренко (1987) [92] тяжесть состояния пациента также определяется в соответствии с количеством баллов, однако в этой методике учитываются и показатели системной гемодинамики. Если количество баллов менее 14, тяжесть состояния соответствует шоку I степени, от 14 до 23 баллов – II степени и более 23 – III и, соответственно, отрицательному прогнозу.

Тяжесть полиорганной недостаточности, связанной с сепсисом, чаще всего оценивают по шкале SOFA – sepsis related organ failure assessment sco re

20

- принятой Европейским обществом интенсивной терапии [255, 372].(таблица

2)

Как отечественные, так и зарубежные методы оценки тяжести повреждений не позволяют охватить все факторы, влияющие на конечный прогноз травматической болезни. Все рассмотренные шкалы также не являются взаимозаменяемыми [8, 92].

1.1.3. Кровопотеря

Кровопотеря, являющаяся главной причиной нарушения центральной гемодинамики и микроциркуляции в органах и тканях, приводит к выраженным нарушениям гомеостаза: развиваются биохимические сдвиги в крови и тканевых жидкостях [15, 99, 211], изменяется обмен газов в организме [10],