CC BY
34
ИНТЕНСИВНАЯ ТЕРАПИЯ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2018 УДК 616.94-008.6-074
Ярустовский М.Б., Рогальская Е.А., Плющ М.Г., Климович Л.Г., Самсонова Н.Н., Абрамян М.В.
ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО НЕЙТРОФИЛЬНОГО ОТВЕТА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ АКТИВНОСТИ ЭНДОТОКСИНА У БОЛЬНЫХ СЕПСИСОМ В ОТДЕЛЕНИЯХ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева» Минздрава России. 121552, Москва
Введение. В последние годы экстракорпоральные методы гемокоррекции вносят существенный вклад в оптимизацию результатов комплексной интенсивной терапии больных с полиорганной недостаточностью и сепсисом. Для успешного применения процедур селективной ЛПС-адсорбции при комплексном лечении септических состояний требуется определение показаний к проведению этих методов терапии. Наибольшей диагностической значимостью определения уровня эндотоксинемии обладает экспресс-тест активности эндотоксина - ЕАА, дополнительным параметром которого является уровень окислительного ответа нейтрофилов «Response». Безусловно, актуальным представляется оценить диагностическую информативность уровня «Response» при выполнении теста ЕАА как нового биомаркера адекватности проведения интенсивной терапии больных сепсисом у кардиохирургических пациентов с септическими осложнениями.
Материал и методы. В одноцентровое, проспективное исследование было включено 198 взрослых пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии, послеоперационный период у которых осложнился развитием синдрома системного воспаления у 34 больных, синдрома полиорганной недостаточности у 36, сепсиса у 128 пациентов. Проведена оценка гематологических показателей крови, маркеров активации системы гемостаза, концентрации СРБ, прокальцитонина, пресепсина и значений ЕАА в комплексе с уровнем ответа нейтрофилов. Результаты. В целом медианные значения «Response» соответствовали адекватному ответу нейтрофилов пациента. В 17% случаев обнаружено снижение окислительного нейтрофильного ответа. У пациентов с критически низким уровнем «Response» наблюдались самые низкие значения ЕАА и наиболее высокие концентрации пресепсина и D-димера.
Значения теста ЕАА необходимо интерпретировать с учетом уровня ответа нейтрофилов. Уровень «ответа» менее 0,5 имеет предиктивно отрицательную значимость: ЕАА < 0,6 при «Response» > 0,5 свидетельствует об отсутствии эндотоксинемии в системном кровотоке пациента, тогда как при ЕАА < 0,6 и «Response» < 0,5 повышенный уровень эндотоксинемии исключить нельзя.
Заключение. В комплекс лабораторных исследований для определения показаний и проведения мониторинга эффективности экстракорпоральной терапии у пациентов с сепсисом необходимо включать оценку параметра «Response» при выполнении теста ЕАА и анализ концентрации пресепсина.
Ключевые слова: сепсис; эндотоксин; анализ активности эндотоксина; ЕАА; пресепсин; ответ нейтрофилов; кардиохирургия.
Для цитирования: Ярустовский М.Б., Рогальская Е.А., Плющ М.Г., Климович Л.Г., Самсонова Н.Н., Абрамян М.В. Диагностическое значение окислительного нейтрофильного ответа при определении активности эндотоксина у больных сепсисом в отделениях интенсивной терапии. Анестезиология и реаниматология. 2018 ;63(2): 142-147. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0201-7563-2018-63-2-142-147
Для корреспонденции: Михаил Борисович Ярустовский, доктор мед. наук, проф., член-корр. РАН, зам. директора по научной работе Института кардиохирургии им. В.И. Бураковского, рук. отделения гравитационной хирургии крови и эндоскопии с дневным стационаром нефрологического профиля. E-mail: mbyar@yan dex.ru
Yarustovsky M.B., Rogalskaya E.A., Plyushch M.G., Klimovich L.G., Samsonova N.N., Abramyan M.V.
DIAGNOSTIC VALUE OF NEUTROPHIL OXIDATIVE RESPONSE DURING THE ENDOTOXIN ACTIVITY ASSAY IN PATIENTS WITH SEPSIS IN INTENSIVE CARE UNITS
A.N. Bakulev National Medical Research Center for Cardiovascular Surgery, Moscow, 121552, Russian Federation Background. The methods of extracorporeal haemocorrection make a significant contribution to the optimization of the results of the complex intensive therapy for patients with multiple organ failure and sepsis. Successful application of selective LPS-adsorption procedures in the complex treatment of sepsis requires to defining the indications for these therapies. The Endotoxin Activity Assay (EAA) shows the greatest diagnostic significance of determining the level of endotoxemia. ЕАА has a special selection, known as «Response», that reflects the degree of neutrophil oxidative response adequacy. Certainly, it seems relevant to assess the diagnostic informativity of the "Response" level during the Endotoxin Activity Assay as a new biomarker for the adequacy of intensive care in cardiac surgical patients with sepsis. Material and methods. 198 adult patients who were admitted to the ICU after cardiac surgery (SIRS - 34, MODS - 36, sepsis - 128) were included to the study. The array of laboratory studies included a haematological analysis, an evaluation of haemostasis activation markers, CRP, PCT, PSP and EAA with "Response" level.
Results. The «Response» medians of the examined patients corresponded to a normal functional ability of neutrophils.
142
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ. 2018; 63(2)
The decrease in neutrophil oxidative response was observed in 17% of cases. Patients with critically low "Response" level had the lowest values of the EAA and the highest concentrations ofPSP and D-dimer.
Discussion. EAA results should be interpreted with the level of neutrophil response. "Response" < 0.5 has a negative predictive value; the EAA <0.6 at "Response" <0.5 may indicate a high level of endotoxaemia.
Conclusion. The panel of laboratory tests must include the EAA with "Response" level and the analysis of PSP concentrations to determine the indications and to monitor the effectiveness of extracorporeal therapy in patients with sepsis.
Keywords: Sepsis, Endotoxin, Endotoxin Activity Assay, EAA, presepsin, response, cardiac surgery.
For citation: Yarustovsky M.B., Rogalskaya E.A., Plyushch M.G., Klimovich L.G., Samsonova N.N., Abramyan M.V. Diagnostic value of neutrophil oxidative response during the endotoxin activity assay in patients with sepsis in intensive care units. Anesteziologiya I Reanimatologiya (Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology) 2018; 63(2): 142-147. (in Russian). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0201-7563-2018-63-2-142-147
For correspondence: Mikhail B. Yarustovsky, Prof., Deputy Director of Burakovsky Institute for cardiac surgery, Head Department of Detoxication and Endoscopy of Bakulev National Scientific and Practical Center for Cardiovascular Surgery. E-mail: mbyar@yandex.ru
Acknowledgment. The study had no sponsorship. Conflict of interest. The author declare no conflict of interest. Received 24 April 2017 Accepted 08 July 2017
Введение
Сепсис является актуальной проблемой здравоохранения во всем мире. Несмотря на значительные достижения современной медицины, летальность от сепсиса остается до настоящего времени высокой [1-3]. Для пациентов хирургических клиник фактором риска является оперативное вмешательство, так как при этом часто снижается пороговый уровень бактериальной нагрузки. Частота развития инфекционных осложнений среди пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) кардиохирургического профиля варьирует в пределах 3,7-39 случаев на 100 тыс. населения, а госпитальная летальность среди этих больных может достигать до 79% [4, 5]. Десятилетний анализ структуры возбудителей но-зокоминальных инфекций у пациентов ФГБУ НМИЦССХ выявил возрастание доли грамотрицательных бактерий, что соответствует современным мировым тенденциям [6, 7]. Наиболее мощной молекулой, определяющей антигенные свойства грамотрицательного возбудителя, является эндотоксин - липополисахарид (ЛПС) стенки грамотри-цательных бактерий [8]. Реакция организма на эндотоксины в виде выработки воспалительных цитокинов и других медиаторов воспаления приводит к формированию генерализованного воспалительного ответа. Активированные эндотоксином мононуклеарные клетки и клетки эндотелия индуцируют экспрессию тканевого фактора, активирующего тромбоциты и систему свёртывания; протеазы свёртывания индуцируют добавочные провоспалитель-ные стимулы. Взаимное усиление каскадов свёртывания и воспаления приводит к повреждению ткани и развитию септического шока [9, 10].
В последнее десятилетие доказано успешное применение процедур селективной ЛПС-адсорбции в комплексном лечении септических состояний, которая требует точного определения уровня эндотоксинемии [11—13]. В медицинской библиографической базе Medline на сегодняшний день насчитывается около сотни публикаций, в которых упоминается тест Endotoxin Activity Assay (ЕАА) (Spectral Diagnoctics, Toronto, Canada). В основе метода ЕАА лежит реакция эндотоксина цельной крови пациента с антиэндотоксиновыми антителами, содержащимися в реактиве. Белки комплемента опсонизируют образованные комплексы антитела/эндотоксин. Опсонизированные иммунные комплексы через комплементарные рецепторы к компонентам комплемента взаимодействуют с нейтро-филами, которые в присутствии зимозана подвергаются респираторному взрыву. Продуцируемые нейтрофилами оксиданты вступают в реакцию с люминолом. Интенсив-
ность хемилюминесценции пропорциональна количеству эндотоксина в исследуемом образце [14, 15]. В тесте ЕАА имеется специальный параметр «Response», отражающий степень адекватности окислительного ответа нейтрофи-лов. Согласно комментариям производителя теста EAA, референсный диапазон показателя «Response» составляет 0,80 - 0,98. Однако ни в одной из опубликованных ранее работ авторы не смогли найти данных об уровне ответной реакции нейтрофилов "Response" (http://www.ncbi.nlm. nih.gov/pubmed) при выполнении теста EAA у больных сепсисом.
Целью настоящего исследования является анализ диагностической информативности уровня окислительного ответа нейтрофилов («Response») при выполнении теста ЕАА как нового биомаркера адекватности проведения интенсивной терапии больных сепсисом у кардиохирурги-ческих пациентов с септическими осложнениями.
Материал и методы
В рамках одноцентрового проспективного исследования с ноября 2010 по ноябрь 2014 гг. обследовано 198 пациентов ОРИТ ФГБУ НМИЦССХ в возрасте от 18 до 78 лет. Проведение настоящего исследования было одобрено локальным этическим комитетом ФГБУ НМИЦССХ. Основным диагнозом у пациентов исследуемой группы были клапанная патология и/или хроническая ишемическая болезнь сердца (табл. 1). Причиной клапанной патологии сердца у 8 пациентов явился инфекционный эндокардит, у 137 пациентов - ревматическая болезнь.
Начальную степень исходной недостаточности кровообращения по классификации Стражеско - Василенко имели 2% пациентов, IIa стадию - 73%, 11б - 25% больных. Согласно классификации сердечной недостаточности Нью-Йоркской Ассоциации Кардиологов (NYHA), у 2% пациентов наблюдались нарушения I функционального класса, у 14% - II, у 65% - III и у 19% - IV класса. Всем пациентам проводились кардиохирур-гические операции в условиях искусственного кровообращения (ИК) при умеренной гипотермии и фармакохолодовой кардио-плегии (табл. 2). У 21 больного хирургическая коррекция была повторной.
Таблица 1
Основное заболевание
Диагноз n %
Пороки клапанного аппарата сердца 145 73,2
Сочетанная клапанная патология + ИБС 27 13,7
Хроническая ИБС 21 10,6
Расслаивающая аневризма аорты 5 2,5
143
RUSSIAN JOURNAL of ANAESTHESIOLOGY and REANIMATOLOGY. 2018; 63(2)
Таблица 2
Распределение пациентов по виду выполненного оперативного вмешательства
Таблица 3 Клиническая характеристика пациентов
Операция n %
Протезирование/пластика клапанов сердца 117 59,1
Протезирование клапанов + операция «Лабиринт» 25 12,7
Протезирование клапанов + реваскуляризация миокарда 23 11,6
Реваскуляризация миокарда 21 10,6
Операция на восходящей аорте 5 2,5
Протезирование клапанов + реваскуляризация миокарда + операция «Лабиринт» 4 2,0
Протезирование клапанов + операция на восходящей аорте 3 1,5
Показатель
Значение
У всех пациентов в послеоперационный период наблюдался синдром низкого сердечного выброса (ФВ ЛЖ < 40%), который явился причиной развития полиорганной недостаточности. Для поддержания гемодинамики требовалось использование карди-отонической поддержки двумя и более симпатомиметическими препаратами, в ряде случаев (11%) применялась внутриаорталь-ная баллонная контрпульсация. Всем обследованным пациентам проводилась искусственная вентиляция легких.
Критериями включения пациентов в исследование являлись: возраст пациента старше 18 лет, наличие двух и более признаков ССВР согласно критериям ACCP/SCCM, повышение уровня прокальцитонина (ПКТ) более 0,5 нг/мл в послеоперационный период. Регистрировались возраст, пол, масса тела, параметры операции (длительность ИК и пережатия аорты), гемодинами-ческие показатели, оценка тяжести состояния и органной дисфункции по шкалам APACHE II и SOFA (табл. 3).
Из исследования были исключены больные с продолжающимся кровотечением, несанированным очагом хирургической инфекции, терминальной сердечно-сосудистой недостаточностью, рефрактерной к медикаментозной терапии, и с тяжестью состояния по шкале APACHE II более 32 баллов.
Из общей популяции больных ОРИТ, согласно критериям включения, была выбрана когорта пациентов с подозрением на сепсис, которым выполнялась клинико-лабораторная оценка биомаркеров сепсиса. В группу исследования вошли 34 (17,2%) пациента с признаками ССВР, 36 (18,2%) больных с синдром полиорганной недостаточности, 128 (64,6%) пациентов с диагнозом сепсис. Диагноз сепсис устанавливался в среднем на 7 (5-9) сутки после операции. Очагом инфекции в большинстве случаев (86%) явилась ИВЛ-ассоциированная пневмония, подтвержденная клиническими данными и результатами рентгенографии. У 14 пациентов наблюдался медиастинит, у 10 пациентов - острый панкреатит, у 3 - перитонит в результате перфорации толстой кишки. Грамотрицательная микрофлора при бактериологическом исследовании бронхоальвеолярного лаважа у больных с септическими осложнениями обнаружена в 61% случае, положительная гемокультура - в 25% (Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa). У 34 пациентов только с признаками ССВР в дальнейшем диагноз сепсис не выставлялся, эти пациенты были переведены в отделения с последующей выпиской из стационара.
В комплекс лабораторных исследований были включены: клинический анализ крови, оценка маркёров активации гемостаза, уровня СРБ и ПКТ. Наряду с базовыми тестами, методом хемилюминесценции, пациентам измерен уровень ЕАА и пре-сепсина (ПСП), (Mitsubishi Chemical Medience Corp.). В соответствии с критериями включения в группу исследования уровень маркеров в среднем был измерен на 7 (5-9) сутки после операции. В комплексную интенсивную терапию 66 пациентам с сепсисом были включены процедуры селективной ЛПС-адсорбции с применением колонок Toraymyxin-PMX-20R (Toray, Япония), показаниями к которым являлись клиническое состояние больного и высокий уровень эндотоксинемии. Клинико-лаборатор-ные исследования этим больным выполнялись до первой и через 12 часов после второй процедуры селективной ЛПС-адсорбции.
Возраст, лет
Пол, м/ж
Масса тела, кг
Длительность ИК, мин
Время ишемии миокарда, мин
Температура тела, °C
АДср, мм рт.ст.
ЧСС, уд в 1 мин
APACHE II
SOFA
Адреналин, мкг/кг/мин Норадреналин, мкг/кг/мин Дофамин, мкг/кг/мин PaO2/FiO2
57 (46; 63)
123/75 78 (70; 88) 190 (143; 252) 109 (80;148) 38,3 (37,8; 38,9) 71 (65; 85) 97 (90; 110) 26 (19; 30) 12 (10; 14) 0,076 (0,050; 0,120) 0,17 (0,05; 0,29) 5,0 (5,0; 7,0) 223 (152; 289)
Остальные пациенты находились на традиционной консервативной терапии согласно рекомендациям кампании «Переживём сепсис» [16].
Статистическая оценка результатов проведена с помощью пакета SPSS for Windows Version 20.0 (IBM Corp.) с использованием непараметрических законов статистики. Данные представлены медианами и интерквартильным размахом. Критический уровень значимости установлен в 0,05 [17, 18].
Результаты
В популяции исследуемых в данной работе пациентов медианные значения «Response» находились на уровне 0,92 (0,84; 0,95), что соответствует хорошей функциональной способности нейтрофилов. Однако наблюдались колебания параметра в пределах всего допустимого для измерения диапазона - от 0,01 до 0,98. В процессе исследования была проанализирована частота встречаемости сниженного и критически низкого нейтрофильного ответа. За «сниженный» уровень ответа принимали значения параметра, который составлял более 50% от возможного, но был ниже минимальной границы рекомендуемого ре-ференсного интервала - 0,79-0,50; значения показателя менее 0,50 считали «критически низкими». У пациентов с синдромом системной воспалительной реакции наблюдались значения «Response», соответствующие хорошей или сниженной функциональной способности нейтро-филов. У больных полиорганной недостаточностью обнаружена самая высокая частота хорошего клеточного ответа. Максимальная встречающаяся доля пациентов с критически низким параметром «Response» отмечена у пациентов с сепсисом.
Для оценки клинической значимости параметра «Response» все пациенты (n = 198) были разделены на 3 группы. В 1-ю группу вошли пациенты с хорошим ответом нейтрофилов (83% пациентов), во 2-ю группу (12%) -со сниженным ответом и в 3-ю группу (5%) составили пациенты с критически низким показателем функциональной способности нейтрофилов. Уровень «Response» был сопоставлен со значениями активности эндотоксина и концентрацией воспалительных маркеров. Анализ полученных данных (табл. 4) показал, что в 3-й группе обнаружены наименьшие значения показателей тестов ЕАА, СРБ, ПКТ и общего количества лейкоцитов. Концентрация ПСП у пациентов данной группы превышала концентрацию этого показателя в 1-й и 2-й группах
144
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ. 2018; 63(2)
Таблица 4
Маркёры воспаления и эндотоксинемии у пациентов с различными уровнями "Response"
Таблица 6
Динамика лабораторных показателей после выполнения двух процедур селективной ЛПС-адсорбции
1-я группа 2-я группа 3-я группа
Показатель (n = 164) (n = 24) (n = 10) Рм/гр
1,00-0,80 0,79-0,50 0,49-0
"Response" 0,93 0,65 0,38 -
(0,88; 0,95) (0,57; 0,76) (0,30; 0,49)
EAA 0,62 0,66 0,34 0,07
(0,47; 0,70) (0,38; 0,87) (0,31; 0,72)
СРБ, мг/дл 9,9 12,0 9,5 0,63
(5,5; 15,9) (6,9; 19,0) (6,3; 15,8)
ПКТ, нг/мл 5,9 8,4 4,9 0,83
(2,4; 16,2) (2,1; 17,8) (2,0; 8,8)
Пресепсин, пг/мл 2191 1808 9974 0,05
(1092; 3782) (986; 7124) (4653; 14187)
Ргр1/гр3 = 0,01 Ргр2/гр3 = 0,05
Лейкоциты, 14,8 15,2 11,2 0,35
х109/л (10,2; 23,7) (10,7; 21,9) (9,4; 16,0)
D-димер, нг/мл 813 612 2664 0,05
(416; 2324) (324; 1530) (807; 4560)
Ргр1гр/3 = 0,05 Рр2/рз = 0,04
в 4,6 и 5,5 раза соответственно, а уровень D-димера был выше в 3,3 и 4,4 раза.
Проявление способности нейтрофилов к респираторному взрыву является одним из способов реализации бактерицидных свойств в результате активации фагоцитоза. Поскольку к фагоцитозу опсонизированных чужеродных организму человека объектов способны не только ней-трофилы, но и другие субпопуляции лейкоцитов крови, в нашем исследовании проведена оценка относительного количества этих клеток в группах с разным уровнем «Response». Среди анализируемых групп не выявлено статистически значимых различий в соотношении лейкоцитарных субпопуляций, обладающих фагоцитарной активностью (табл. 5).
Динамика уровня данных маркёров воспаления и параметра «Response» представлена на примере клинического случая пациента М. 62 лет, послеоперационный период которого осложнился сепсисом, вызванным грамотрицательными микроорганизмами в результате ИВЛ-ассоциированной пневмонии (BAL - Klebsiella pneumoniae). Для мониторинга уровня эндотоксинемии исследован уровень активности эндотоксина. На фоне ответа нейтрофилов всего 1%, получены нулевые значения теста ЕАА. В крови пациента наблюдаются значения СРБ, ПКТ, ПСП, D-димера, многократно превышающие рефе-ренсные значения (табл.6).
В процессе комплексной терапии сепсиса пациенту было проведено 2 сеанса селективной ЛПС-адсорбции продолжительностью 180 мин каждая. После проведения процедур способность нейтрофилов к оксидатив-
Таблица 5
Доля фагоцитирующих субпопуляций лейкоцитов у пациентов с разным уровнем «Response»
Показатель 1-я группа (n = 164) 1,00-0,80 2-я группа (n = 24) 0,79-0,50 3-я группа (n = 10) 0,49-0
Нейтрофилы, % 87 (72; 95) 83 (75; 94) 83 (73; 93) 0,74
Моноциты, % 4 (3; 5) 5 (3; 6) 5 (3; 8) 0,33
Эозинофилы, % 1 (1; 2) 3 (2; 4) 2 (2; 3) 0,56
Показатель До ЛПС-адсорбции После ЛПС-адсорбции
«Response» 0,01 0,37
EAA 0,00 0,99
СРБ, мг/дл 5,8 7,5
ПКТ, нг/мл 5,5 8,7
Пресепсин, пг/мл 9482 8367
Лейкоциты, х109/л 3,0 11,0
D-димер, нг/мл 7472 6086
ному взрыву увеличилась, возрос уровень активности эндотоксина; отмечалось снижение концентрации ПСП и D-димера, общее количество лейкоцитов восстановилось до нормальных значений, незначительно увеличился уровень СРБ и ПКТ. Клинически отмечалось: снижение температуры тела до 37,0 °С, нормализация цвета кожных покровов, уменьшение зоны патологического капиллярного рисунка на кожных покровах нижних конечностей. В дальнейшем на фоне проводимой стандартной многокомпонентной терапии сепсиса и СПОН наблюдалось постепенное восстановление функций жизненно важных органов, пассажа по кишечнику, а также выделительной функции почек.
Анализируя данный клинический пример, можно заключить, что, несмотря на невысокие значения уровня активности эндотоксина, крайне низкий уровень показателя «Response» на фоне высоких значений ПСП, ПКТ, D-димера может являться безусловным показанием к проведению процедур селективной ЛПС-адсорбции.
Рабочие характеристики всех диагностических тестов оценены с помощью ROC-анализа (табл. 7).
Обсуждение
Септические осложнения в кардиохирургии являются серьезной проблемой, требующей разработки своевременной диагностики и терапевтической тактики. Тест ЕАА является полностью автоматизированным, что минимизирует частоту случайных и систематических ошибок как на этапе постановки, так и на этапе интерпретации результатов анализа. Измерение активности эндотоксина в данном тесте напрямую связано со способностью ней-трофилов, опсонизированных иммунными комплексами
Таблица 7
Информативность клинико-лабораторных показателей в диагностике септических осложнений
ДИ 95%
Показатель AUC нижняя граница верхняя граница Р Cut off Se, % Sp, %
APACHE II, балл 0,75 0,68 0,83 0,01 23 71 74
SOFA, балл 0,74 0,67 0,82 0,01 12 67 74
ПКТ, нг/мл 0,60 0,51 0,69 0,04 5,2 59 54
ЕАА 0,75 0,67 0,83 0,01 0,59 71 73
"Response" 0,61 0,51 0,71 0,04 0,90 65 50
Пресепсин, пг/мл 0,83 0,74 0,92 0,01 1498 74 76
D-димер, нг/мл 0,64 0,55 0,72 0,01 710 61 54
СРБ, мг/дл 0,58 0,49 0,67 0,09 - - -
Лейкоциты, х109/л 0,59 0,50 0,67 0,06 - - -
RUSSIAN JOURNAL of ANAESTHESIOLOGY and REANIMATOLOGY. 2018; 63(2)
145
«эндотоксин-АТ к эндотоксину», к фагоцитарной активности с последующим респираторным взрывом, интенсивность которого фиксируется автоматическим хемилю-минометром [14]. Принцип хемилюминесцентной оценки фагоцитарной активности предложен Allen R.C. в 1986 г. и основан на CR1/CR3-рецепторной активации нейтрофи-лов цельной крови продуцировать оксиданты, вступающие в реакцию с люминолом [19].
Среди обследуемой популяции пациентов наблюдались значения «Response», соответствующие адекватной фагоцитарной активности нейтрофилов. В группе с критически низким уровнем «Response» обращают на себя внимание низкие значения ЕАА (см. табл. 2). Также в этой группе пациентов была выявлена самая высокая концентрация пресепсина (р < 0,05). Пресепсин является субфрагментом мембранного CD14, который отщепляется от моноцита и в растворимой форме выходит в циркуляцию после связывания с эндотоксином при активации фагоцитоза [20].
Анализируя литературу и полученные данные собственного исследования, авторы статьи предлагают следующую гипотезу. В результате длительного поступления в кровоток массивных доз эндотоксина, вызывающих высокую фагоцитарную активность внутри организма, которую отражает значительно увеличенная концентрация пресепсина, нейтрофилы пациента не могут вступить в реакцию с иммунными комплексами в тесте ЕАА, поскольку их ОД1/ОДЗ-рецепторы заняты или истощены длительной активностью. CR1 (CD35) и CR3 (интегрин CD11b/CD18) - это рецепторы для комплемента, обеспечивающие опсонин-зависимый фагоцитоз. Основная функция CR1 - прикрепление объекта, опсонизирован-ного комплементом; CR3 - последующая интернализация прикреплённого объекта [21, 22].
С одной стороны, в эксперименте на животных (бабуины, Papio cynocephalus) продемонстрировано, что моделирование септического шока с помощью высоких концентраций эндотоксина (E. coli) приводит к неконтролируемой активации С3 и С5-9 компонентов комплемента [23]. С другой стороны, известно, что важным фактором, влияющим на процесс фагоцитоза, является соотношение «микроб/фагоцит», которое различно для разных типов микроорганизмов [24]. Белоцким С.М. с соавт. показано, что соотношение 1:1 для S. aureus (или E. coli)/nMH недостаточно для активации фагоцитоза и что стимулирующим эффектом обладает пропорция не менее 25:1. Однако увеличение пропорции более 60:1 приводит к резкому угнетению процесса, поскольку 85% микробов при этом уже интернализированны, то есть CR3-рецепторы фагоцитов заняты [21].
Данные современных исследований подтверждают, что в супрессии иммунных реакций во время тяжёлого воспаления и сепсиса принимают участие те же механизмы, которые вовлечены в адекватный антимикробный ответ организма. Результатом аберрантного контроля (связанного с не разрешившимся воспалением или вторичной микробной инвазией) таких механизмов становятся: ауто- и паракрин-ное расщепление рецепторов на поверхности полиморф-ноядерных нейтрофилов, снижение уровня экспрессии поверхностных рецепторов и угнетение сигнальных путей, появление в системной циркуляции незрелых нейтрофилов со сниженной фагоцитарной активностью [25].
В проведённом исследовании снижение нейтрофиль-ного ответа, вероятнее всего, связано, с одной стороны, с высокой концентрацией микроорганизмов и поэтому высокой долей интернализации CR3-рецепторов, а с другой, с возможным расщеплением CR1-рецепторов нейтрофилов в присутствии выделенных ими высокоактивных сериновых протеаз [21; 26].
146
Также в группе с критически низким уровнем «Response» отмечено наиболее высокое содержание D-димера (р < 0,05), являющегося конечным продуктом деградации поперечносшитого фибрина, что укладывается в рамки предложенной гипотезы (см. табл. 2). Гранулы нейтрофилов содержат несколько десятков гидролитических ферментов, которые при чрезмерной секреции фагоцитирующими нейтрофилами способны оказывать разрушительное действие на множество различных белковых субстратов, в том числе и фибрин [27]. Ведущая роль в разрушении нативной структуры белков принадлежит се-риновым протеазам, обладающим широкой субстратной специфичностью. К этой группе ферментов относится и эластаза, участвующая в расщеплении растворимого CD14 с образованием ПСП [28]. Еще одним доказательством предложенной гипотезы, основанной на рецептор-ной дисфункции нейтрофилов больных сепсисом, является отсутствие различий общего количества лейкоцитов и доли их фагоцитирующих субпопуляций между группами пациентов с разным уровнем «Response» (см. табл. 2, 3).
О практическом подтверждении выдвинутой авторами этой статьи гипотезы можно судить по результатам приведенного выше клинического примера интенсивной терапии пациента с критически низким «Response». У данного больного после двух процедур селективной ЛПС-адсорбции способность нейтрофилов к оксидатив-ному взрыву возросла до 37%, а значения активности эндотоксина достигли верхней границы диапазона, что можно связать с высвобождением CR1/CR3-рецепторов по-лиморфноядерных нейтрофилов за счет снижения уровня эндотоксина. Следует отметить, что после процедур ЛПС-адсорбции у всех больных сепсисом продемонстрирована положительная динамика нейтрофильного ответа.
Таким образом, значения теста ЕАА необходимо интерпретировать с учетом значений «Response», уровень которого менее 0,5 имеет предиктивно отрицательную значимость. Значения ЕАА < 0,6 при «Response» > 0,5 свидетельствует об отсутствии эндотоксинемии в системном кровотоке пациента, тогда как при ЕАА < 0,6 и «Response» < 0,5 повышенный уровень эндотоксинемии исключить нельзя (патент на изобретение № 2634262 от 24 октября 2017 г.).
Полученные в данной работе результаты демонстрируют, что в комплексе лабораторных исследований для назначения и мониторинга этиопатогенетической терапии у пациентов с сепсисом необходимо включить также оценку параметра «Response» и анализ концентрации ПСП. Предложенный алгоритм поможет составить более полную и достоверную оценку клинического состояния пациента в каждом конкретном исследовании уровня эндотоксине-мии, что повысит информативность всего комплекса лабораторных исследований и эффективность проводимой терапии в целом.
Список сокращений:
APACHE II - acute physiology and chronic health evaluation score
NYHA - New York Heart Association score
SOFA - sequential organ failure assessment score
СПОН - синдром полиорганной недостаточности
ССВР - синдром системной воспалительной реакции
EAA - endotoxin activity assay
ЛПС - липополисахарид
СРБ - С-реактивный белок
ПКТ - прокальцитонин
ПСП - пресепсин
ФВ лж - фракция выброса левого желудочка
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ. 2018; 63(2)
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
(п.п. 1-5, 7-12, 14, 18-20, 23-26, 28 см. REFERENCES)
6. Попов Д.А, Вострикова Т.Ю. Микробиологический мониторинг в кардиохирургическом стационаре - опыт за 10 лет. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. Сердечно-сосудистые заболевания. 2012; 13(5): 68-76.
13. Ярустовский М.Б., Абрамян М.В., Кротенко Н.П., Попов Д.А., Плющ М.Г., Гордеев С.Л. и др. Новая концепция сочетанно-го применения экстракорпоральных методов гемокоррекции в комплексной интенсивной терапии тяжелого сепсиса у пациентов после кардиохирургических операций. Анестезиология и реаниматология. 2015; 60(5): 75-80.
15. Ярустовский М.Б., Самсонова Н.Н., Рогальская Е.А., Климович Л.Г., Плющ М.Г., Абрамян М.В. и др. Экспресс-диагностика уровня эндотоксемии в послеоперациооном периоде у кардиохирургических больных. Анестезиология и реаниматология. 2013; 58(3): 25-9.
17. Ланг Т.А., Сесик М. Как описывать статистику в медицине: Руководство для авторов, редакторов, рецензентов. М.: Практическая медицина; 2011.
21. Белоцкий С.М., Авталион Р.Р. Воспаление. Мобилизация клеток и клинические эффекты. М.: БИНОМ; 2008.
22. Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010.
27. Кузник Б.И. Клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы гемостаза в норме и патологии: монография. Чита: Экспресс-издательство; 2010.
29. Патент № 2634262 на изобретение «Способ определения показаний к проведению селективной адсорбции эндотоксина у пациентов с сепсисом, вызванным грамотрицательными микроорганизмами» заявка № 2017101703, приоритет изобретения 19 января 2017 г. Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений РФ 24 октября 2017 г. Авторы: Рогальская Е.А., Климович Л.Г., Плющ М.Г., Самсонова Н.Н., Ярустовский М.Б., Абрамян М.В.
REFERENCES
1. Arabi Y.M., Dara S.I., Tamim H.M., Rishu A.H., Bouchama A., Khedr M.K., et al. Cooperative Antimicrobial Therapy of Septic Shock (CATSS) Database Research Group Clinical characteristics, sepsis interventions and outcomes in the obese patients with septic shock: an international multicenter cohort study. Crit. Care. 2013; 17(2): R72.
2. Valerio-Rojas J.C., Jaffer I.J., Kor D.J., Gajic O., Cartin-Ceba R. Outcomes of severe sepsis and septic shock patients on chronic antiplatelet treatment: a historical cohort study. Crit. Care Res. Pract. 2013; 2013: 782573.
3. Kaukonen K.M., Bailey M., Suzuki S., Pilcher D., Bellomo R. Mortality Related to Severe Sepsis and Septic Shock Among Critically Ill Patients in Australia and New Zealand, 2000-2012. JAMA. 2014; 311(13): 1308-16.
4. Oliveira D.C., Oliveira Filho J.B., Silva R.F., Moura S.S., Silva D.J., Egito E.S., et al. Sepsis in the postoperative period of cardiac surgery: problem description. Arq. Bras. Cardiol. 2010; 94(3): 332-6.
5. Curiel-Balsera E., Mora-Ordoñez J.M., Castillo-Lorente E., Benitez-Parejo J., Herruzo-Avilés A., Ravina-Sanz J.J., et al. Mortality and complications in elderly patients undergoing cardiac surgery. J. Crit. Care. 2013; 28(4): 397-404.
6. Popov D.A., Vostrikova T.Yu. Microbiological monitoring in cardiac surgery hospital - a ten-year experience. Byulleten'NTsSSKh im. A.N. Bakuleva RAMN. Serdechno-sosudistye zabolevaniya. 2012; 13(5): 68-76. (in Russian)
7. Opal S.M., Calandra T. Antibiotic usage and resistance. gaining or losing ground on infections in critically ill patients? JAMA. 2009; 302: 2367-8.
8. Takeda K. Evolution and integration of innate immune recognition systems: The Toll-like receptors. J. Endotoxin. Res. 2005; 11: 51.
9. Tressel S.L., Kaneider N.C., Kasuda S., Foley C., Koukos G., Austin K., et al. A matrix metalloprotease-PAR1 system regulates vascular integrity, systemic inflammation and death in sepsis. EMBO Mol. Med. 2011; 3(7): 370-84.
10. Christaki E., Giamarellos-Bourboulis E.J. The complex pathogenesis of bacteremia: from antimicrobial clearance mechanisms to the genetic background of the host. Virulence. 2014; 5(1): 57-65.
11. Cruz D.N., Antonelli M., Fumagalli R., Foltran F., Brienza N., Donati A., et al. Early use of polymyxin B hemoperfusion in abdominal septic shock: the EUPHAS randomized controlled trial. JAMA. 2009; 301(23): 2445-52,
12. Klein D.J., Foster D., Schorr C.A., Kazempour K., Walker P.M., Dellinger R.P. The EUPHRATES trial (Evaluating the Use of Poly-myxin B Hemoperfusion in a Randomized controlled trial of Adults Treated for Endotoxemia and Septic shock): study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2014; 15: 218.
13. Yarustovskiy M.B., Abramyan M.V., Krotenko N.P., Popov D.A., Plyushch M.G., Gordeev S.L., et al. New concept of combined application of extracorporeal hemocorrection methods in complex intensive therapy of severe sepsis in patients after cardiac surgery. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2015; (5): 75-80. (in Russian)
14. Romaschin A.D., Harris D.M., Ribeiro M.B., Paice J., Foster D.M., Walker P.M., et al. A rapid assay of endotoxin in whole blood using autologous neutrophil dependent chemiluminescence. J. Immunol. Methods. 1998, 212(2): 169-85.
15. Yarustovskiy M.B., Samsonova N.N., Rogal'skaya E.A., Klimov-ich L.G., Plyushch M.G., Abramyan M.V., et al. Express-diagnostic the level of endotoxemia in patients after cardiac surgery. Anestezi-ologiya i reanimatologiya. 2013; (3): 25-9. (in Russian)
16. Dellinger R.P., Levy M.M., Rhodes A., Annane D., Gerlach H., Opal S.M., et al. Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2012. Crit. Care Med. 2013; 41(2): 580637.
17. Lang T.A., Secic M. How to Report Statistics in Medicine: Annotated Guidelines for Authors, Editors, and Reviewers. Philadephia: American College of Physicians, 2006.
18. Clinical Chemistry Guide to Scientific Writing. Available at: https://www.aacc.org/publications/clinical-chemistry/clinical-chemistry%C2%A0guide-to-scientific-writing
19. Allen R.C. Phagocytic leukocyte oxygenation activities and che-miluminescence: a kinetic approach to analysis. Methods Enzymol. 1986; 133: 449-93.
20. Chenevier-Gobeaux C., Borderie D., Weiss N., Mallet-Coste T., Claessens Y.E. Presepsin (sCD14-ST), an innate immune response marker in sepsis. Clin. Chim. Acta. 2015; 450: 97-103.
21. Belotskiy S.M., Avtalion R.R. The Inflammation. Cellular Mobilization and Clinical Effects [Vospalenie. Mobilizatsiya kletok i klin-icheskie effekty]. Moscow: BINOM; 2008. (in Russian)
22. Yarilin A.A. Immunology [Immunologiya]. Moscow: GEOTAR-Media; 2010. (in Russian)
23. Charchaflieh J., Wei J., Labaze G., Hou Y.J., Babarsh B., Stutz H., et al. The role of complement system in septic shock. Clin. Dev. Immunol. 2012; 2012: 407324.
24. Moreland J.G., Bailey G., Nauseef W.M., Weiss J.P. Organism-specific neutrophil-endothelial cell interactions in response to Esche-richia coli, Streptococcus pneumoniae, and Staphylococcus aureus. J. Immunol. 2004; 172(1): 426-32.
25. Leliefeld P.H., Wessels C.M., Leenen L.P., Koenderman L., Pillay J. The role of neutrophils in immune dysfunction during severe inflammation. Crit. Care. 2016; 20: 73.
26. Sadallah S., Hess C., Miot S., Spertini O., Lutz H., Schifferli J.A. Elastase and metalloproteinase activities regulate soluble complement receptor 1 release. Eur. J. Immunol. 1999; 29(11): 3754-61.
27. Kuznik B. Cellular and Molecular Mechanisms of Regulation of the Hemostasis System in the Healthy Body and in the Disease: Monograph [Cellular and molecular mechanisms of hemostasis regulation in norm and pathology: monograph]. Chita: Ekspress-Izdatel'stvo; 2010. (in Russian)
28. Arai Y., Mizugishi K., Nonomura K., Naitoh K., Takaori-Kondo A., Yamashita K. Phagocytosis by human monocytes is required for the secretion of presepsin. J. Infect. Chemother. 2015; 21(8): 564-9.
29. Invention № 2634262 Method for determination of indications for selective adsorption of endotoxin in patients with sepsis caused by gram-negative microorganisms . Date of publication: 24.10.2017 Bull.№ 30. Inventors: Rogalskaya Ekaterina Anatolevna (RU), Kli-movich Lyudmila Grigorevna (RU), Plyushch Marina Georgievna (RU), Samsonova Natalya Nikolaevna (RU), Yarustovskij Mikhail Borisovich (RU), Abramyan Marina Vladimirovna (RU).
Поступила 24.04.2017 Принята к печати 08.07.2017
RUSSIAN JOURNAL of ANAESTHESIOLOGY and REANIMATOLOGY. 2018; 63(2)
147
