2 курс / Гистология / Малышев_М_Е_Патогенетическое_и_диагностическое_значение_нарушений

51

лиморфноядерных гранулоцитов [32]. На согласительной конференции в Чикаго в 1991г. было принято понятие ССВО, обозначающего в своей сути ответ организма на агрессию токсинов, образующихся при политравме, деструктивном панкреатите, геморрагическом шоке, ожогах и других иммуноопосредованных повреждениях органов. Данное состояние по своим клиническим проявлениям означает предуготованность организма к сепсису при обязательном наличии микробного фактора в виде локального инфекционно-

го очага [132, 133].

Развитие ССВО, сепсиса и тяжелого сепсиса определяют по наличию признаков, представленных в рекомендациях Калужской согласительной конференции (2004) (таблица 5).

Таблица 5 Критерии тяжелой инфекции согласно Калужской согласительной кон-

ференции

Патогенетическая основа ССВО как клинического понятия состоит в продукции цитокинов, главную роль среди которых играют TNFα и IL-1β, IL-

52

6, IL-8. Miller G.E. et al. (2005) [290] считают инфекцию доминирующей при-

чиной ССВО. К основным компонентам грамотрицательных бактерий, приводящим к формированию ССВО, относится компонент клеточной стенки – липополисахарид, или эндотоксин [49, 89]. ЛПС активируeт моноциты и макрофаги к продукции разных цитокинов, в том числе TNFα, IL-1β, IL-6. Активация внутриклеточных и межклеточных сигнальных путей происходит посредством взаимодействия эндотоксинов со специфическими рецепторами

– CD14, TLR4 (Toll-like receptor), CD11/CD18 [97].

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. Так, эндотоксин грамотрицательных бактерий стимулирует макрофаги и нейтрофилы к продукции TNFa, IL-1, IL12, IL-8 и IL-6 [45]. Экзотоксины, суперантигены грампозитивных бактерий активируют Т-клетки и моноциты к продукции IL-2, IFNg, TNFa и IL-1 [45]. 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 проти-

53

вовоспалительных цитокинов и растворимых ингибиторов провоспалительных цитокинов

Таким образом, основой патогенеза ССВО 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 травматической болезни. Соответственно, управление цитокиновым балансом рассматривается в настоящее время в качестве новой мишени иммунотерапевтических воздействий при лечении больных с СТ. 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 течения гнойно-септического процесса лежат преимущественно данные экспериментальных исследований и теоретические представления о закономерностях развития системной воспалительной реакции. В то же время, практически полностью отсутствуют клинические наблюдения и прямые доказа-

54

тельства взаимосвязи между характером и выраженностью иммунных нарушений и изменениями цитокинового баланса у больных с СТ.

Инфекционные осложнения при тяжелой механической травме и определяемая ими летальность в разные сроки постшокового периода, их прогнозирование и своевременная диагностика продолжают оставаться актуальной научной и клинической проблемой. Причиной летальных исходов чаще всего являются вызванные травмой и инфекцией множественная недостаточность функций органов, сепсис, диссеминированное внутрисосудистое свертыва-

ние крови (ДВС) [77, 91, 107, 122, 124, 227, 281]. Новые возможности в ре-

шении проблемы связаны с развитием клинической иммунологии и основаны на комплексном динамическом анализе общего состояния и результатов исследования иммунного статуса пострадавших в разные сроки после травмы. Особенности лечения больных с шокогенной травмой определяют основное требование к методам прогнозирования осложнений – доступность и быстрота выполнения.

Попытки прогноза тяжести течения травматической болезни состояли в исследовании концентрации в крови различных цитокинов: IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IL-18, TNFα [33, 104, 138, 146, 168, 221, 252, 279]. Результаты прогноза в отдельных случаях были малоубедительными [184, 193, 235, 256, 264]. В то же время другими исследователями были получены результаты, подтверждающие возможность прогнозирования развития острой респираторной недостаточности при травме и сепсисе на основании концентрации TNFα в сыворотке крови [189, 274], прогрессивного повышения концентраций IL-6, IL-8 и С3а-компонента комплемента в крови [204]. Pape H.C. et al (2003) [315, 316] отметили повышение концентрации IL-6 в крови в среднем в 9 раз у пострадавших с множественной травмой, эндотоксемией и множественной недостаточностью функций органов на протяжении 10 дней после поступления по сравнению с группой больных без функциональной недостаточности органов.

Однако, прогностическое значение иммунологических показателей у

55

пострадавших с травмой в ранние сроки после инцидента (1-3-и сутки) для развития инфекционных осложнений и выживаемости больных чаще всего ставится под сомнение. Так, Rose S. et al.[332] продемонстрировали, что показатели IL-1 и TNF коррелируют с исходом тяжелой механической травмы и риском развития инфекции только в поздние сроки после травмы, а информативными являются тяжесть состояния по шкале ISS, уровень лактата в крови, парциальное напряжение кислорода и количество лейкоцитов крови в первые 2 дня после травмы.

Исследования Vincent J.L. (2003) [374] концентраций IL-1β, TNFα и IL- 6 в плазме крови показали, что у больных с сепсисом, развившимся на фоне гнойного перитонита, не наблюдалось корреляции уровней IL-1β, TNFα с частотой летальных исходов, а прогностически информативной явилась концентрация IL-6. О прогностическом значении уровня IL-6 в крови также сви-

детельствуют результаты исследований Ertel N. et al.[184], Montarvers P. et al. [293]. В тоже время, концентрации TNFα и IL-6 через 6 часов после травмы достоверно отражали риск развития ПОН и летального исхода [334].

Уровень секреции цитокинов TNFα и IL-6 зависит, прежде всего, от наличия бактериального эндотоксина в крови, но не от оперативного вмешательства и наркоза [386], то есть, отражает степень повреждения тканей и нарушений микроциркуляции. Высокая концентрация TNFα в крови способствует поддержанию нарушенной гемодинамики и, как следствие, формированию множественной недостаточности функций органов. К числу механизмов, объясняющих эти эффекты, можно отнести прямое влияние цитокина на сосудистый эндотелий и утечку протеина из микроциркуляторного русла [110], усиление накопления нейтрофильных гранулоцитов в легких, сопровождающееся увеличением продукции активных радикалов кислорода и эластазы, усилением адгезивности лейкоцитов [45]. Применение МКА, блокирующих TNFα, снижало адгезию НГ к эндотелию, но не ограничивало их секвестрацию в легочных капиллярах и только в 50 % случаев предупреждало развитие острого повреждения легких или других органов-мишеней [234, 347].

56

Сепсис и тяжелый сепсис остаются актуальной проблемой современной медицины. Сепсис – общее неспецифическое инфекционное заболевание нециклического типа, возникающее в условиях нарушенной реактивности организма при постоянном или периодическом проникновении из очага инфекции в кровеносное русло различных микроорганизмов и их токсинов. Как ни при каком другом инфекционном процессе определяющую роль в развитии сепсиса имеет измененная иммунореактивность организма хозяина. Причинами сниженной компетентности иммунной системы могут быть врожденные изолированные дефекты преимущественно эффекторных клеток и вторичные нарушения иммунитета. Наиболее частыми инфекционными возбудителями при сепсисе являются Staphylococcus aureus и грамотрицательная микрофлора (бактерии рода Enterobacter, E. coli), смешанные культуры бактерий. St. auereus относится к числу так называемых суперантигенов, которые вызывают грубые нарушения функций Th1 и моноцитов/макрофагов, каскадную активацию провоспалительных цитокинов в результате взаимодействия с β-цепью мембранных рецепторов [218]. Грамотрицательные бактерии являются источником ЛПС и последующей активации каскада цитокиновых реакций, которые на фоне остро развившейся недостаточности Т- лимфоцитов создают высокий риск развития сепсиса и септического шока.

О предшествующей травме недостаточности иммунных реакций у пациентов с развитием сепсиса в посттравматическом периоде свидетельствовали особенности реактивности нейтрофильных гранулоцитов. Если у основной части пострадавших сразу после травмы наблюдалась активация фагоцитоза НГ, которая сопровождалась усилением поглощения бактерий (E. coli), активацией НАДФ-оксидазы и продукции активных радикалов кислорода, миелопероксидазы, умеренным снижением внутриклеточной рН и увеличением клеточного объема, то у пострадавших с развившимся впоследствии сепсисом и ПОН эти реакции протекали достоверно медленнее, а внутриклеточная рН имела тенденцию к ощелачиванию [333].

При сепсисе наблюдается достоверное снижение уровня IgM в сыво-

57

ротке крови, но не IgG и IgA, на 3-6 сутки после травмы по сравнению с группой больных без развития сепсиса. То есть, наличие только гипоиммуноглобулинемии М свидетельствует о нарушении опосредованного Т- хелперами синтеза IgМ, но сохраненного при этом Т-независимого синтеза IgG [224]. Восстановление синтеза IgM в культуре лимфоцитов пострадавших с травмой происходит при добавлении к ней IL-2, но не IL-4 или IFNγ [185]. Это подтверждает основную роль дефицита активности Th1 в развитии септического процесса.

Таким образом, посттравматический сепсис развивается на фоне остро сформировавшегося вторичного иммунодефицита с наиболее выраженными проявлениями недостаточности Т-системы и дисфункции моноцитов/макрофагов. Нарушения функциональной активности микрофагоцитов дополняют каскад патологических реакций как секрецией протеолитических ферментов и провоспалительных цитокинов, так и снижением эффективности элиминации бактериальных антигенов, что является важным компонентом формирования синдромов СВО и ПОН при тяжелой травме и сепсисе.

58

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Характеристика обследованных пациентов с сочетанной травмой

Согласно задачам исследования проведено обследование 88 пострадавших с сочетанной механической травмой и шоком II и III степени (63 мужчины, 25 женщин; средний возраст – 34,8 ( 28,5; 43,5 лет), находившихся на лечении на отделении сочетанной травмы ГБУ СПб НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе с 2007 по 2012 г.г.. Группу сравнения составили 35 здоровых волонтеров (средний возраст – 33,5 (28,3; 39,8) лет, сопоставимых по возрасту и полу с группами пострадавших.

Критерии включения: пострадавшие с тяжелой сочетанной травмой, возраст 20-55 лет, шок 2-3 степени.

Критерии исключения: Из исследования исключали пострадавших с травмой, несовместимой с жизнью (умерших в первые 48 часов), с декомпенсированной соматической патологией, с тяжёлым ушибом головного мозга, имеющих в анамнезе хронический гепатит В и С, ВИЧ-инфекцию, сифилис, эндокринные и аутоиммунные заболевания (сахарный диабет I типа, системную красную волчанку, склеродермию, ревматоидный артрит, антифосфолипидный синдром).

В соответствии с величиной критерия ± 1/Т, разработанного в ГСПб НИИ скорой помощи им. И.И.Джанелидзе (Цибин Ю.Н., 1975), отражающего длительность периода нестабильной гемодинамики, в зависимости от тяжести травматического шока пострадавшие были разделены на 2 группы: 1) с шоком II степени степени (продолжительность шока более 7 часов) (n=46) и 2) с шоком III степени (пострадавшие с прогнозируемым летальным исходом) (n=42), которые в последствии, в зависимости от исхода заболевания, были разделены на подгруппы выживших (1a, 2a) и умерших(1b, 2b). Общая характеристика групп пострадавших с тяжелой механической травмой, сопровождающейся развитием шока представлена в таблице 6.

59

Таблица 6 Общая характеристика групп пострадавших с сочетанной травмой

Тяжесть травмы оценивали, рассчитывая балл шокогенности травмы

(БШТ) по шкалам Г.И. Назаренко (1988) [92] и ISS (Injury Severity Score) [121].

Развитие ССВО, сепсиса и тяжелого сепсиса определяли по наличию признаков, представленных в рекомендациях Калужской согласительной конференции (2004) [92]. Тяжесть полиорганной недостаточности, связанной с сепси-

сом, оценивали по шкале SOFA – sepsis related organ failure assessment sco re -

принятой Европейским обществом интенсивной терапии [372].

На догоспитальном этапе 100% пострадавших получили медицинскую помощь и были доставлены в стационар реанимационно-хирургическими бригадами. На месте происшествия и во время транспортировки все пациенты получили лечение, включавшее остановку наружного кровотечения, транспортную иммобилизацию, обезболивание наркотическими анальгетиками, инфузии растворов кристаллоидов (400-1500 мл), в половине случаев вводили холинолитики (атропин), в 20% случаев – седативные препараты (реланиум) и в 85% - глюкокортикостероиды (60-240 мг преднизолона однократно).

Обследование и лечение пострадавших в стационаре начинали в противошоковой операционной, где выполняли стандартный комплекс исследований и противошоковой терапии, включающей хирургические противошоковые мероприятия (обеспечение внешнего дыхания, остановка кровотечения и стабилизация переломов). У всех пострадавших с сочетанной травмой констатировали тяжелую степень кровопотери, объем которой составлял в среднем 2325 мл (от 1600 до 3500 мл). Все пострадавшие получили инфузии эритроци-

60

тарной массы (от 199 до 849 мл) и свежезамороженной плазмы (от 500 до 1250 мл). Антибактериальную терапию во всех случаях начинали со стандартной комбинации препаратов (цефалоспорин 1-2 поколения + аминогликозид + метронидазол). При травмах с шоком III степени использовали цефалоспорин 3 поколения – цефтриаксон.

2.2. Материалы исследования

Материалом исследования служили кровь и пунктаты костного мозга пострадавших с сочетанной травмой. Для проведения исследований из цельной крови кровь забирали из кубитальной вены в стандартные вакуумные пробирки VENOJECT II Lithium Heparin LH STERIL и VENOJECT II Clot Act. Z STERIL (Belgium) для выделения сыворотки. Костный мозг получали пункцией губчатых костей по методу Аринкина с помощью иглы Кассирского, имеющей щиток-ограничитель, который можно установить на необходимую глубину в зависимости от толщины кожи и подкожной клетчатки. Пунктировали грудину в области рукоятки или верхней трети ее тела (на уровне 3 - 4 ребра) по средней линии.

Исследование крови пострадавших проводили при поступлении в противошоковое отделение, через 24 часа, на 3, 5, 10 сутки после травмы. Исследование костного мозга проводили в течение первых 24 часов после поступления в стационар, на 3 и 5 сутки после инцидента.

2.3.Лабораторные методы исследования

2.3.1.Методы исследования костномозгового кроветворения

Из пунктата костного мозга готовили мазки (окраска по МайГрюнвальду с докраской по Романовскому-Гимзе). Также выделяли фракцию мононуклеаров на фиколл-верографиновом градиенте плотностью 1,077 г/л. Фенотипирование субпопуляций мононуклеаров (CD) проводили иммуноцитохимическим методом с использованием моноклональных антител (Novo-