CC BY
11
Статья поступила в редакцию 11.06.2019 г.
ДИНАМИКА БЕЛКА С1-ИНГИБИТОРА ЭСТЕРАЗЫ И ЕГО РОЛЬ В ПРОГНОЗИРОВАНИИ ИСХОДА ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ
TIME COURSE OF C1-ESTERASE INHIBITOR AND ITS ROLE IN PREDICTION OF OUTCOME OF SEVERE TRAUMATIC BRAIN INJURY
Борщикова Т.И. Епифанцева Н.Н.
Кан С.Л. Никифорова Н.В.
Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей — филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России,
Borshchikova T.I. Epifantseva N.N. Kan S.L. Nikiforova N.V.
Novokuznetsk Institute of Medical Extension Course — the branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education,
г. Новокузнецк, Россия Novokuznetsk, Russia
Цель исследования - оценить динамику белка С1-ингибитора эсте-разы (С1И) и его значимость в прогнозировании исхода тяжелой черепно-мозговой травмы.
Методы исследования. В исследование включены 53 пациента с тяжелой черепно-мозговой травмой (ТЧМТ). При поступлении в клинику степень нарушения сознания по шкале ком Глазго у пациентов в среднем была 6,9 ± 2,0 балла; тяжесть состояния по шкале APACHE II 19,7 ± 4,7 балла. Летальность при ТЧМТ составила 50,9 % (27). В сыворотке венозной крови на 1, 4, 7, 14, 21-е сутки определяли уровни ингибиторов фибринолиза (С1И, а1-антитрипсин, а2-антиплазмин, а2-макроглобулин); С-реактивный белок; белки комплемента С3 и C4 иммунотурбидиметрическим методом на биохимическом анализаторе K0NELAB-60i тест-системами «Spinreact» (Испания) и «Labsistems» (Финляндия). Уровни белка S100 определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа тест-системами «CanAg» (Австрия). Исследовали показатели коагуляции: спонтанную фибриноли-тическую активность эуглобулиновым методом, активность XII-калликре-ин-зависимого и стрептокиназо-индуцированного фибринолиза, рассчитывали индекс резерва плазминогена. Суммарную активность протеина С, активность антитромбина-III определяли наборами фирмы «Технология-Стандарт» (Россия). Оценивали: уровень Д-димеров методом твердофазного иммунофлюоресцентного анализа (BioRad, USA) тест-системами «Technoclon» (Австрия), уровень растворимых фибрин-мономерных комплексов ортофенантролиновым методом (тест-системы «Технология-Стандарт», Россия). У 16 пациентов с ТЧМТ на 1, 7, 10, 14-е сутки клоттинговым методом на коагулометре ACL-7000 (Instrumentation Laboratory, USA) определяли активность контактных факторов: прекалликреина, высокомолекулярного кининогена, факторов XII и XI сыворотки крови. Результаты. При ТЧМТ с 1-х суток белок С1И активно потреблялся в результате миктромбообразования, на второй неделе посттравматического периода - в результате развития воспаления при формировании вторичных гнойно-воспалительных осложнений. Раннее прогнозирование исхода ТЧМТ с вероятностью до 95 % возможно при использовании в множественном регрессионном анализе показателей: С1И, белка S100, абсолютного числа лимфоцитов и белков острой фазы воспаления (С-ре-активного белка и фибриногена).
Заключение. Высокий уровень потребления С1И в сыворотке крови при ТЧМТ является ранним предиктором неблагоприятного исхода заболевания. Ключевые слова: тяжелая черепно-мозговая травма; С1-ингибитор эстеразы
Objective - to study the time course of the Cl-esterase inhibitor and its role in prediction of the outcome of severe traumatic brain injury.
Methods. The study included 53 patients with severe traumatic brain injury (STBI). At admission, Glasgow Coma Scale was 6.9 ± 2, APACHE II - 19.7 ± 4.7. The mortality after STBI was 50.9 % (27). The serum venous blood levels of fibrinolysis inhibitors (Cl-esterase inhibitor (CtI), al-antitrypsin, a2-antiplasmin, a2-macroglobulin), C-reactive protein, and proteins of C3 and C4 components were estimated with immunotur-bidimetric technique with the biochemical analyzer KONELAB-60i with testing systems Spinreact (Spain) and Labsystems (Finland) on the days 1, 4, 7, 14 and 21. The protein S100 levels were determined with the method of enzyme-linked immunosorbent assay with test systems CanAg (Austria). The coagulation parameters were estimated: spontaneous fibrinolytic activity with euglobulin method, activity of XII- kallikrein-de-pendent and streptokinase-induced fibrinolysis. Plasminogen reserve index was calculated. The activity of protein C and antithrombin-III was measured with tests Technology-Standard (Russia). The D-dimer was determined with the method of solid-phase immunofluorescent analysis (BioRad, USA) with test systems Technoclon (Austria). The level of soluble fibrin-monomer complexes was measured with the orthophenanthro-line method (test systems Technology-Standard, Russia). The activity of contact factors (prekallikrein, high-molecular-weight kininogen, factors XII and XI of blood serum) was estimated with clotting technique with coagulometer ACL-7000 (Instrumentation Laboratory, USA) in 16 patients with STBI.
Results. Beginning from the first day of STBI, CtI was actively consumed as result of microclotting, in the second week of the posttraumatic period - as result of inflammation in formation of secondary purulent and inflammatory complications. Early prediction of the outcome of STBI with 95 % probability is possible with use of the following values in the multiple regression analysis: CtI, S100 protein, absolute number of lymphocytes and proteins of acute phase of inflammation (C-reactive protein and fibrinogen).
Conclusion. The high level of CtI serum consumption in STBI is the
early predictor of the poor outcome of the disease.
Key words: severe traumatic brain injury; C1-esterase inhibitor.
HBH9 ■ ■ |
ПОЛИТРАВМА/POLYTRAUMA № 3 [сентябрь] 2019
С1-ингибитор эстеразы (С1И), белок а2-глобулиновой фракции крови с молекулярной массой 105 кДа, играет важную роль в функционировании протеолитиче-ских систем крови и регулировании гомеостаза при критических состояниях [1]. Белок С1И синтезируется преимущественно в гепатоцитах и в небольших количествах в моноцитах, мегакариоцитах, фиброб-ластах и эндотелиальных клетках [2]. На поверхности глобулы белка имеются химически активные центры, которые посредством образования пептидной связи «Р1:А^444-РГ:ТЬг445» блокируют активность протеаз. Образующийся ковалент-ный комплекс «протеаза-С1И» выводится из кровотока путем связывания с серпинспецифичными рецепторами клеток печени и в меньшей степени путем поглощения нейтрофилами и моноцитами, время клиренса составляет от 20 до 47 минут [2]. Благодаря своей про-теолитической активности С1И блокирует активацию белков комплемента, подавляет активность факторов XI и XII свертывания крови, образование плазмина и калликре-ина [1, 3]. С1-ингибитор эстера-зы принимает активное участие в регуляции сосудистой проницаемости, что обеспечивает снижение воспалительной экссудации [4]. Описаны и другие противовоспалительные свойства С1И: способность блокировать альтернативный путь активации системы комплемента, связывать эндотоксин, активизировать фагоцитоз и подавлять миграцию лейкоцитов в очаг воспаления [1, 5-7]. Эти свойства С4И позволили с успехом использовать его в лечении сепсиса, грамотрицательного эндотоксического шока, реакций отторжения трансплантата, синдрома ишемии-реперфузии и острого панкреатита [1].
Тяжелая черепно-мозговая травма (ТЧМТ) характеризуется активацией свертывания крови и фи-бринолиза, белков комплемента и калликреин-кининовой системы. В функционировании этих систем играет важную роль белок С1-ин-гибитор эстеразы (рис. 1). Между тем, роль С1И в прогнозировании исхода ТЧМТ ранее не рассматривалась.
Поэтому целью нашего исследования было оценить динамику С1-ингибитора эстеразы и его значимость в прогнозировании исхода тяжелой черепно-мозговой травмы.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование выполнено у 53 пострадавших с ТЧМТ (основная группа). Средний возраст пациентов составил (Х-07) 42,1 ± 14,1 года. В основной группе мужчин было 46 (86,7 %), женщин - 7 (13,3 %). По характеру ТЧМТ была открытой у 22 (41,5 %) и закрытой у 31 (58,5 %) пострадавшего [8]. У 45 (85,0 %) пациентов компрессия головного мозга была связана с внутричерепными гематомами: субдуральными (24 / 44,4 %), эпи-дуральными (4 / 7,2 %), внутри-мозговыми (12 / 23,3 %), множественными (5 / 10 %) гематомами. В 15 % случаев (8 пациентов) наблюдался тяжелый ушиб головного мозга.
При поступлении в клинику степень нарушения сознания пациентов по шкале ком Глазго (ШКГ) соответствовала 6,9 ± 2,0 баллам, при общей тяжести состояния по шкале APACHE II - 19,7 ± 4,7 балла. Оперативные вмешательства (48 / 90,6 %) проводились при наличии признаков компрессии головного мозга. У 5 (9,4 %) пациентов применялись только консервативные методы лечения. В раннем посттравматическом периоде умерло 27 (50,9 %) пациентов. У 30 (56,6 %) пострадавших в течение первых двух недель посттравматического периода были выявлены тяжелые гнойно-воспалительные осложнения (ГВО): пневмонии (23 / 76,7 %), менингиты (7 / 23,3 %).
Лечение пациентов с ТЧМТ включало базовые принципы интенсивной терапии критических состояний: искусственную вентиляцию легких, нормализацию гемодинамики и внутричерепного давления, коррекцию кислотно-щелочного состояния организма. В первые сутки инфузионная терапия проводилась преимущественно солевыми растворами: физиологическим раствором, раствором Рингера и стерофунди-на. Со вторых суток лечения сокращалась инфузионная терапия
и расширялся объем энтерального питания лечебными питательными смесями. Учитывая тяжесть состояния при поступлении и проводимую искусственную вентиляцию легких, гемоглобин у пострадавших поддерживали в пределах ( х ± «и ) 96,7 ± 1,5 г/л, гематокрит — 0,29 ± 0,004.
Метод иммунотурбидиметрии (биохимический анализатор KONE-LAB-60i фирмы «Termoelectron») применяли для определения на 1, 4, 7, 14, 21-е сутки в сыворотке венозной крови при ТЧМТ динамики С1-ингибитора эстеразы и других белков — ингибиторов се-риновых протеаз: с^-антитрипсин (ajAT), а2-антиплазмин (а2АП), а2-макроглобулин (а2МГ) реагентами «Spinreact» (Испания) или «Labsistems» (Финляндия). Этот метод использовали для определения С-реактивного белка (СРБ) и белков С3 (С3КК) и C4 (С4КК) комплемента.
В качестве показателя тяжести травмы головного мозга в сыворотке венозной крови определяли белок нервной ткани S100. Для этого использовали метод твердофазного иммуноферментного анализа (тест-системы «CanAg», Австрия).
Исходя из физиологической активности белка С1-ингибитора эстеразы, определяли показатели коагуляции в цитратной венозной периферической крови: эуглобули-новый (ЭГФ), XII-калликреин-за-висимый (XII-КЗФ) и стрептоки-назо-индуцированный фибрино-лиз, рассчитывали индекс резерва плазминогена (ИРП). Определяли показатели антикоагуляционного звена гемостаза: активность анти-тромбина-III (AT-III), суммарную активность протеина С (САПС) наборами «Технология-Стандарт» (Россия). Динамику Д-димеров оценивали методом твердофазного иммунофлюаресцентного анализа (BioRad, USA) тест-системами «Technoclon» (Австрия), растворимых фибрин-мономерных комплексов (РФМК) — ортофенантролино-вым методом тест-системами «Технология-Стандарт» (Россия).
В исследование не были включены пациенты в возрасте моложе 18 лет и старше 70 лет, а также с онкологическими, эндокринологическими, инфекционными заболе-
Рисунок 1
Биологические функции С1-ингибитора эстеразы [4] Figure 1
Biological functions of the C1-esterase inhibitor [4]
Примечание: FXI — фактор XI; FXIa — активированный фактор XI; FXII — фактор XII;
FXIIa — активированный фактор XII; ВМК — высокомолекулярный кининоген; НМК — низкомолекулярный кининоген; КК — калликреин; MASP — маннозосвязывающая лектин-ассоциированная сериновая протеаза; tPA/uPA, активатор тканевого/урокиназного плазминогена.
-и—► — указывает на ингибирование биологической функции с помощью фермента С4И; о—►— указывает на активацию протеолитической активности; — указывает на непрямую активацию протеолитической активности.
Note: FXI — factor XI; FXIa — activated factor XI; FXII — factor XII; FXIIa — activated factor XII; HMWK — high-molecular-weight kininogen; LMWK — low-molecular-weight kininogen; KK — kallikrein; MASP — mannose-binding lectin-associated serine protease; tPA/uPA, tissue/urokinase plasminogen activator. ►— indicates inhibition of biological function by enzyme C4I; ►— indicates the activation of proteolytic activity; ►— indicates indirect activation of proteolytic activity.
ваниями и органической патологией сердца. Из исследования были исключены пациенты, у которых в раннем послеоперационном периоде развивались кровотечения, так как им проводилась гемостатиче-ская терапия. Контрольная группа включала 21 человека в возрасте (х±сг) 41,8 ± 12,4 года. В контрольной группе мужчин было 17 / 80,9 %, женщин - 4 / 19,1 %.
Основываясь на протеолитиче-ской активности С1-ингибитора эстеразы, его активном участии в функционировании калликре-ин-кининовой системы, у 16 пациентов основной и у 14 человек контрольной группы на 1, 7, 10, 14-е сутки определяли клоттин-говым методом на коагуломе-тре ACL-7000 («Instrumentation Laboratory», USA) активность
ПОЛИТРАВМА/POLYTRAUMA № 3 [сентябрь] 2019
прекалликреина (ПК), высокомолекулярного кининогена (ВМК), факторов XII и XI свертывания крови. В исследовании применялись иммуноистощенные плазмы с коагуляционной активностью менее 1 % по определяемому фактору (тест-системы «ТеЛпос1оп», Австрия). Также определяли активированное частичное тромбопласти-новое время (АЧТВ).
^ 63
poly-trauma.ru
Полученные результаты исследования проходили математическую обработку программой <^ТАТКТ1СА-7». Нормальность распределения данных производилась методами Шапиро—Уилка или Колмогорова—Смирнова. При выявлении отличного от нормального распределения показателей достоверность различий оценивали с помощью критерия Вилкоксона— Манна—Уитни. Взаимозависимость показателей оценивали при помощи коэффициента корреляции Спир-мена.
Исследование соответствовало этическим принципам Хельсинкской декларации (2013 г.), «Правилам клинической практики в Российской Федерации» (Приказ Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266) и одобрено этическим комитетом НГИУВ - филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России (протокол № 1 от 27.05.2019 г.).
РЕЗУЛЬТАТЫ
И ОБСУЖДЕНИЕ
Динамика С4И и других серино-вых протеаз, белков свертывания крови и фибринолиза представлена в таблице 1. Уровень С4И при ТЧМТ был достоверно ниже нормы весь период наблюдения с минимальным его значением в 1-е сутки исследования. К седьмым суткам отмечено повышение С4И (р < 0,05) до нижней границы нормы, в дальнейшем он оставался таковым до конца периода исследования.
Активация системы комплемента оценивалась по динамике белков С3 и С4. При ТЧМТ в 1-е сутки уровень белка С3КК не имел отличий от значений показателей в контрольной группе. С 4-х по 14-е сутки белок С3 превышал значения контрольной группы (р < 0,001) и на 7-е сутки был достоверно выше уровня в первые сутки исследования (р < 0,05). Максимальные значения С3КК были выявлены только на 21-е сутки посттравматического периода. Уровень С4КК достоверно увеличивался на 4-е сутки и оставался выше показателя в контрольной группе весь период исследования. Увеличение компонентов С3 и С4 указывало на активацию системы комплемента по классиче-
скому пути. Известно, что активация белков системы комплемента происходит по классическому пути при помощи комплекса антиген-антитело, а по альтернативному и лектиновому путям - «неиммунологическими» молекулами, в том числе эндотоксином [7]. Общая направленность динамики белков С3 и С4 в посттравматическом периоде была обусловлена участием их в защите организма от поврежденных клеток, инфекционных агентов, образующихся антител специализированными иммунными клетками [9]. Противовоспалительные свойства С4И связаны с ингиби-рованием активированной формы первого компонента комплемента, с которого происходит запуск каскада белков комплемента по классическому пути [10]. Поскольку С4И подавляет два протеолитических фермента первого компонента комплемента С^ и С1г, то становится понятной эффективность рекомби-нантного С4И в терапии сепсиса и септического шока [3]. На экспериментальной модели ТЧМТ противо-
ции, линейно связанное с тяжестью травматического повреждения. В то же время на участие в воспалительной реакции С4И указывали достоверные связи С4И с СРБ (г = 0,175 при р < 0,049), белками С3КК (г = 0,472 при р < 0,001), С4КК (г = 0,295 при р < 0,05) и фибриногеном (г = 0,308 при р < 0,001).
Противовоспалительный эффект С4И проявляется за счет его способности связываться с различными компонентами внеклеточного матрикса, включая коллаген IV типа, ламинин, энтактин и фибриноген [7]. Образование некова-лентной связи С4И с компонентом комплемента С3Ь способствует подавлению способности лейкоцитов мигрировать в очаг воспаления [6]. Установлено, что связывание С4И с грамотрицательным бактериальным эндотоксином препятствует взаимодействию эндотоксина с макрофагами и дальнейшему развитию воспалительного ответа [6].
При анализе динамики белка С4И при ТЧМТ в зависимости от исхода
воспалительные свойства С4И были (выжившие — умершие) и форми-
показаны Albert-Weissenberger C. (2014) [11]. Он установил, что введение рекомбинантного С1И экспериментальным животным способствовало снижению посттравматической дегенерации головного мозга, стабилизации гематоэнце-фалического барьера, уменьшению притока иммунных клеток в паренхиму мозга [11].
При ТЧМТ выявлена зависимость уровня С1И от тяжести состояния пациентов при поступлении в клинику, выявлены достоверные корреляционные связи уровня белка с ШКГ и APACHE-II (с1И-ШКГ: r = 0,348 при p < 0,001; С1И-АРАСНЕ-11: r = -0,234 при p < 0,005). При этом корреляционные взаимоотношения С1И и белка S100 как показателя тяжести повреждения клеток головного мозга были наиболее значимы: r = -0,776 при p < 0,001. Интенсивное потребление С4И при ТЧМТ показано при активации системы свертывания крови и фибриноли-за [12]. В 1-е сутки после ТЧМТ снижение плазменного уровня С1И указывало на его активное потребление во внутреннем пути коагуля-
рования воспалительных осложнений (пациенты, имеющие и не имеющие ГВО) выявлено активное потребление фермента в результате протеолиза и на второй неделе посттравматического периода в результате воспалительной реакции при присоединении ГВО (рис. 2).
При ТЧМТ нами была рассмотрена динамика других белков крови, обладающих протеолитической активностью: а2-макроглобулина и а^антитрип-сина, а2-антиплазмина. Было выявлено активное потребление этих белков в раннем посттравматическом периоде с последующим их увеличением на фоне присоединения вторичных ГВО. Так, концентрация а4АТ значимо повышалась с 1-х суток в среднем в 1,3 раза, далее динамично возрастала, достигая максимальных значений к 14-м суткам исследования, когда его уровень превышал контрольные значения в 1,7 раза. По частотному анализу установлено, что в 1-е сутки превышение контрольных значений а4АТ было в 67,3 %, а с 10-х суток и далее — в 100 % случаев. Эта важнейшая антипротеаза крови
Табгмца I
Динамика показателей свертывания крови и фибримолиза, ингибиторов сериновых протеаз и воспалительных белков при
тяже/юй черепно-мозговой травме •fcbte i
Dynamics of me proteins of me Dtood coagulation and fibrinolysis, serine protease inhibitors and inflammatory proteins in severe
traumatic Drain injury
Показатели Values Значения показателей на этапах исследования ( х ♦ m ) Indicators at study stages i\:n)
Контрольная группа Control aroup Этапы исследования (сутки) Study stages (days)
1 4 1 7 1 10 14 21
Белки-икибиторы серповых протеаз Proteins-serfne proteinase inhibitors
С,И, иг/ал С, I. mg/dl 25.1 ± 0.7 16.9 ± 0.7" 18.9 ± 0.Г • 22.4 ± 0.9" 23.3 ± 0.9" 22.3 ± 0.8" 21.13 ± 0.8"
OjATl иг/дл ma/cJ 6.10 ±0.42 4.23 ± 0.29" 5.11 ±0.31 5.51 ± 0.62 5.57 ± 0.34 5.90 ± 0.95 6.29 ± 1.35
огМГ, иг/дл 0.MG, mg.'dl 162.8 ± 3.4 144.3 ± 5.8" 150.1 ± 5.6" 155.4 ± 7.8 159.6 ± 7.8 161.4 ± 9.7 166.1 ± 15.8
о/КГ. иг/дл о AT. ma.'di 143.5 ± 3.7 183.3 ± 8.4" 206.3 * 9.1" 218.1 ± 11.9" 246.4 ± 11.6 2Э0.6 t 11.в4* 251.4 ± 18.9"
Белки системы компонента Complement pcciöns
С,КК, r/n CKK,fl/l l.M ± 0.03 1.06 ± 0.06 1.32 ±0.05" 1.54 ± 0.08" 1.89 ± 0.11" 2.01 ± 0.09" 2.M ± 0.09"
С4КК, r/n сжал 0.26 ± 0.01 0.27 ± 0.02 0.32 ± 0.02" 0.34 ± 0.W" 0.40 ± 0.04" 0.41 ± 0.06" 0.40 ± 0.04 •
С-реактивньЛ белэк и S100 C-reactte protein and SlOO
СРВ, иr/n CRP. mg/1 1.4 ± 0.3 85.0 ± 9.9" 99.6 ± 9.2" 105.4 ± 11.4" 100.4 ± 12.2" 93.2 ± 11.9" 84.2 ± 10.7"
S100, мкг/л S100 pQi'l 0.130 ± 0,007 0.680 t 0.067" 0.202 * 0.015" 0.151 ±0.009' 0.148 ± 0.014 0.136 ±0.009 0.130 ± 0.009
Показатели свертывания крови и фибримолиза Btocd ctottinq and norinoiysis
ЭГФ. минут EGF, min. 179.1 ± 8.9 270.6 ± 13.3" 305.8 ± 9.1" 324.5 ± 10.1" 306.5 ± 16.2" 342.4 ± 8.1" 344.3 ± 11.6"
XII-КЗФ. мжут X1I-KDF, min. 8.2 ± 0.29 108.9 ± 18.3" 161.2 t 15.9" 216.3 ± 16.4" 131.6 ± 18.6" 162.1 ± 18.5" 184.9 ± 21.0"
ИРП, % PRI.% 100.9 ± 2.5 91.3 ± 2.8" 86.9 ± 2.1" 79.9 ± 4.3" 77.6 ± 4.3" 76.7 ± 3.8" 82.3 ± 5.3"
Активность АТ-Ш. % АТ-Ш activity. % 104.2 ± 2.4 88.5 ± 3.7" 99.4 ± 3.9 88.9 ± 6.0 95.9 ± 5.9 110.4 ± 5.2 103.7 ± 3.5
САПС. OTM. SAPS, ratio 0.95 ± 0.04 0.78 ± 0.03" 0.83 ± 0.02" 0.81 ± 0.01^ 0.82 ± 0.02" 0.80 ± 0.02" 0.78 ± 0.03b
РФМК. МГ/ДЛ SFC. mg/dl 0.78 ± 0.49 10.59 ± 1.04" 15.15 t 1.57" 16.40 ± 1.08" 17.66 ± 1.22" 15.45 ± 1.0 2" 15.40 ± 1.46"
Д-димер. нг/ил D-dimer. ra'ml 52 ±8 1450 ± 495" 958 ± 250*' 1029 ± 312" 3174 ± 985" 1164 ± 226" -
Фибриноген, г/л Rbrinooen, Qt'l 3.14 ±0.12 3.69 ±0.11" •4.63 ± 0.09" 5.50 ± 0.16" 5.94 ± 0.19" 6.38 ± 0.22" 6.M ± 0.28"
АЧТВ, секунд АРТТ. sec. 37.9 ± 0.4 38.9 * 1.1 39.3 ± 1.5 37.3 ± 0.9 37A ± 0.9 38.2 ± 1.1 36.8 * 12
Примечание ♦ -достоверно значиисе различие показателя в сравнение с его значек*ем в контрольной группе. ♦ - р < 0,05,
- р < 0,02; 3# - р < 0,01; 4# - р < 0.001. Note. ♦ - statistical^ significant dfTerence between the indicator and its value in me control group: ♦ - p < 0.05; 2# - p < 0.02, 3# - p < 0.01; 4# - p < 0.031.
ПОЯИТРАВМД/POLVTRAüMA № 3 [сентябрь] 2019
poly-uauma.ru
Рисунок 2
Динамика С1-ингибитора эстеразы у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой в зависимости от исхода заболевания (а) и формирования гнойно-воспалительных осложнений (b) Figure 2
Dynamics of C1-esterase inhibitor in patients with severe traumatic brain injury depending on the outcome (a) of the disease and the occurrence of pyoinflammatory complications (b)
Примечание: * — достоверно значимое различие показателя в сравнении с его уровнем в группе контроля (тест Вилкоксона-Манна-Уитни): * - p < 0,05; 2* - p < 0,02; 3* - p < 0,01; 4* - p < 0,001. Note: * - significantly significant difference in the indicator compared to its level in the control group (Wilcoxon-Mann-Whitney test): * - p < 0.05; 2* - p < 0.02; 3* - p < 0.01; 4* - p < 0.001.
принимает участие в торможении активности тромбина, плазмина, калликреина, активизированных факторов X и XI свертывания крови и нейтрофильной эластазы [9].
В первые сутки при ТЧМТ белок а2МГ был ниже показателя контрольной группы (р < 0,01), с 7-х суток исследования его уровень не отличался от показателя в контрольной группе. Низкий уровень этого белка с 1-х по 4-е сутки посттравматического периода был связан с его активным потреблением в протеолитических процессах. Известно, что а2-макроглобулин может связывать любые протеиназы: металлозависимые, тиоловые, кислые и сериновые протеолитические ферменты [9].
Белок 2-антиплазмин, прямой ингибитор плазмина, достоверно увеличивался до уровня нижней границы нормы с 4-х суток посттравматического периода, что отражало его большую значимость в регуляции процессов фибринолиза [9].
На первоочередную роль С4И в регулировании сложных протеоли-тических процессов указывали наиболее значимые корреляционные связи: С4И-а4АТ: г = 0,391 при
р < 0,0001; С4И-а2МГ: г = 0,171 при р < 0,001; С4И-а4АП: г = 0,455 при р < 0,005. Снижение уровня С4И указывало на его активное потребление в процессах микротромбо-образования, его достаточный уровень необходим для ограничения развития синдрома внутрисосуди-стого свертывания крови [5].
У пациентов с ТЧМТ фибри-нолитическая активность (ЭГФ, ХП-КЗФ) была достоверно сниженной весь период исследования (р < 0,001). При этом степень депрессии ЭГФ и ХП-КЗФ была наиболее выраженной на второй неделе посттравматического периода. Показатель активности свертывающей и фибринолитической систем крови — РФМК — увеличивался с 1-х суток, достигая максимальных значений на 7-10-е сутки посттравматического периода. При этом были выявлены корреляционные взаимодействия С4И-ИРП: г = -0,359 при р < 0,001 и ЦИ-САПС: г = 0,175 при р < 0,048.
В настоящее время признаны такие антивоспалительные свойства белка С4И как блокирование первого компонента комплемента (С1г, С^), фермента MASP2 (манно-зо-связывающий лепнин сериновая
протеаза-2); ингибирование фибри-нолитических протеаз (плазмин, тканевой активатор плазминогена) и плазменных белков калликреин кининовой системы — калликреин, фактор XI и XII [1, 6, 9]. С1-ин-гибитор эстеразы способен взаимодействовать не только с калликреи-ном, плазмином, фактором XII, но и с предшественником плазменного тромбопластина [1]. При этом для связи с плазмином не требуется цельной молекулы С4И, фермент в одинаковой мере инактивируется как целой, так и частично расщепленной молекулой ингибитора [1, 9]. По литературным данным, основным ингибитором плазменного калликреина считают белок С4И, он блокирует примерно 57 % его плазменной формы [12]. При этом «универсальный» белок-ингибитор а2-мактроглобулин связывает только 43 % калликреина [12].
Поскольку С4И отводится важная роль в регуляции внутреннего механизма свертывания крови и сосудистой проницаемости за счет взаимодействия с белками калли-креин-кининовой системы [4], то следующим этапом нашего исследования было определение динамики белков калликреин-кининовой
системы при ТЧМТ (табл. 2). С первых суток посттравматического периода отмечено достоверно значимое снижение белков калликре-пи кининовоп системы: факюра XI. высокомолекулярного кннино гена, прекаллпкреина в среднем в 1.6 рала: (|хакюра XII - в 1,3 рана. Фактор XII при ТЧМТ был в среднем на 30 % ниже значении показателя в контрольной группе, при этом самые низкие его значения от мечены на 10-е сутки исследования (57.5 ± 13,5 Наиболее инакие значения фактора XI свершвання к|к»вп были отмечены в первые сутки (р < 0.001). в последующем он повышатся и на 10 И е сутки соот вектвовал уровню в кон ¡рольной группе. Весь период исследования прекаллпкреии и высокомолекулярный кининоген оставались ниже значений показателя в группе контрам в 1.6 раза <р < 0.05).
Наиболее выраженные корреляционные взаимосвязи €,11 вы я&*еиы с факюром XI (XI С,И: г = 0.407 при р < 0.027). Коэф фициенш корреляции С, II с фактором XII. прекалликреииом и высокомолеку. »яр»шм кен иногеном составили соответственно 0.179: 0.100: 0.037 при р > 0.05. В го же время установлена связь С,И с по казателямн. отражающими активность внешнего и внутреннего механизмов фнбрннолиаа (С,И-ЭГФ:
г =0.490прнр <0.050: С*,11 X11 КЗФ: г= 0.305 при р= 0.032: С,И Д димер: г = 0.395 при р < 0.05). Эги взаимосвязи отражают не посредственное аи f пплазминовое действие С,И в кровотоке. Менее значимые корреляционные связи С ,11 с белками каллпкреин-кини-ноион системы указывают на активное потребление белков системы (|хакгора Xалемана и процессах ми крососудисгого тромбообразова-иия в ответ на повреждение. Это подтверждается высоким уровнем корреляционного взаимоотноше иия С,II с фактором XI (XI С,II г = 0.521 при р < 0.00«) при развитии пневмоний в остром периоде ТЧМТ. Известно, что активность контактных (|хакюров блокируется в меньшей степени другими ингибиторами серииовых протеаз: ангитромбином III. сс,АТ. и.АП. и,МГ. белками системы протеина С 161. В нашем исследовании фактор XI имел значимую связь с и,МГ (XI*,МГ: г = 0.406 при р < 0.031) и а,AT (XI а,AT: г= О.Ш при р < 0.05). Полученные данные де моистрируют вклад С, И в инактивацию фактора XI. что важно для регуляции процессов внутриоосу-дистого тромбообразования и воспаления |9).
Таким образом, при ТЧМТ белку С,II спъоднтся важная роль регулирования равновесия каскадных
систем гомеостаза. Благодаря сво eft биологической активности он способен поддерживагь равновесие калликреин кининовой системы, свертывания крови, фнбринолнза. белков комплемента. избыточная aKi нвацня которых может привести к несовместимым с жизнью отклонениям при критических состояниях. При ТЧМТ установлено про политическое потребление С, И в реакциях микротромбообразовання в первые дни после ТЧМТ и в более поздние сроки - в воспалшель ных реакциях при формировании вторичных гнойно воспалительных осложнений. Активное потребление С,II в воспалительных реакциях и каскаде коагуляции делает этот белок важным маркером прогиознро вания исхода заболевания.
В ранее опубликованной нами работе была показана роль С, И в прогнозировании развншя гной но воспалительных осложнений. Были выявлены результативные модели прогнозирования, включающие С,И. уровень лимфоцитов и тромбоцитов крови. ('1*15 и белок S100 [ 13]. Эти переменные также показали свою значимость в множественном регрессионном анализе раннего прогнозирования исхода ТЧМТ. Наиболее значимые уравнения множественной регрессии приведены в таблице 3. При помощи частотного анализа была показана
Табгмца 2
Динамккз активности контактны* факторов в острой периоде тяжелой черепно-мозговой травмы
Täbte2
Dvnames of the actfcfcv contact factors in the acute period or the severe traumatic Drain injury
Показатель Value Значения показателей на этапах исследования < х ». ) Indicators at study stages < \ - - )
Контрольная группа (n = 14) Control group (n = 14) Этап исследования, сутки (n = 16) Study staae, days (n = 16)
1 7 10 14
Фактор XII. % Factor XII. % 101.48 ± 2.80 79.4 ± 10.2- 68.6 ± 9.7" 57.5 ± 13.5" 70.8 ± 11.1"
Фа<тор Xlf % Factor XI, % 99.19 ± 3.51 63.9 ± 3.7" 76.1 ± 5.9" 106.5 ± 4.5 93.6 ± 10.9
Прекалликреим, % Prekallikrein. % 98.62 ± 3.12 61.6 ± 6.0" 60.7 ± 7.6" 67.0 ± 16.0' 71.1 * 11.7e
Высокомолекулярной кжшен, % High-rrotecular-weiqht kininoqen. % 103.29 ± 3.15 64.3 ± 3.7" 73.9 ± 7.8" 56.0 ± 1.0" 67.2 ± 8.4"
Примечание: • - достоверна значимое разлив показателя в сравнена с его уровнем в контрольной группе (тест Вилкоксона-Манна-Уитк1): • - р < 0.05; " - р < 0,02;* - р < 0,01; " - р < 0,001. r>Jote: * - statrsticaiy significant difference between tne indicator and its value in the contro* group (tests or Manr>-Wh«ney-\Vi»cowon): • - p < 0.05; *• - p < 0.02; * - p < 0.01; 4,-p< 0.001.
Таблица 3
Показатели и уравнения множественной регрессии для совокупностей независимых переменных в раннем прогнозировании
исхода тяжелой черепно-мозговой травмы
Table 3
Indicators and multiple regression equations for different sets of independent variables in early prediction of outcome from severe
traumatic brain injury
Показатели Values Значения показателей множественной регрессии в зависимости от выбранных независимых переменных Values of multiple regression in dependence on selected independent variables
1 2 3
С1И / C1I белок S100 / S100 protein Фибриноген / Fibrinogen С1И / C1I белок S100 / S100 protein Фибриноген / Fibrinogen Тромбоциты / Platelets С1И / CtI белок S100 / S100 protein С-реактивный белок / C-reactive protein Тромбоциты / Platelets Лимфоциты / Lymphocytes
Множественный R Multiple R 0.880 0.920 0.991
Коэффициент детерминации (R2) Determination coefficient (R2) 0.774 0.857 0.982
Нормированный коэффициент детерминации (нормированный R2) Standardized determination coefficient (standardized R2) 0.638 0.571 0.953
Число наблюдений Number of cases 32 30 25
p - значение p-value 0.045 0.049 0.008
m - стандартная ошибка m - standard error 0.300 0.319 0.108
1) Y = [0,783 - (0,062 x С1И) - (0,069 x S100) + (0,168 x ФГ)] x 10 1) Y = [0.783 - (0.062 x C,I) - (0.069 x S100) + (0.168 x FG)] x 10
2) Y = [0,004 - (0,039 x С1И) - (0,029 x S100) - (0,002 x Тр) + (0,043 x ФГ)] x 10 2) Y = [0.004 - (0.039 x C1I) - (0.029 x S100) - (0.002 x Pl) + (0.043 x FG)] x 10
3) Y = [1,112 - (0,055 x Лимф) + (0,003 x СРБ) - (0,073 x С1И) + (0,063 x S100) + (0,003 x Тр)] x 10 3) Y = [1.112 - (0.055 x Lymph) + (0.003 x CRP) - (0.073 x C,I) + (0.063 x S100) + (0.003 x Pl)] x 10
Точность распознавания неблагоприятного исхода
в 1-е сутки при ТЧМТ Accuracy of recognition of poor outcome in the first day after STBI
75.3 %
85.5 %
95.4 %
Примечание: S100 - белок S100 (мкг/л); С1И - С1-ингибитор эстеразы (мг/дл); ФГ - количество фибриногена в плазме крови (г/л); Тр - число тромбоцитов в крови - 109; СРБ (мг/л) - С-реактивный белок; Лимф - абсолютное количество лимфоцитов в формуле крови; 10 - эмпирический коэффициент, необходимый для приведения значения Y к целому числу. Note: S100 - protein S100 (|jg/l); FG - fibrinogen in the blood plasma (g/l); C1I - Cl-esterase inhibitor (mg/dl); Pl - the number of platelets in the blood (xl09); CRP - C-reactive protein (mg/l); Lymph. - the absolute number of lymphocytes in the blood formula; 10 - the empirical coefficient, which necessary to reduce the value of Y to an integer.
фактическая точность выделенных моделей прогнозирования в 1-е сутки после получения травмы, которая составляла 77-86 %. Вероятность неблагоприятного исхода ТЧМТ возрастала до 98 % при добавлении к выбранным переменным показателя иммуносупрессии — числа лимфоцитов периферической крови. Фактическая точность распознавания неблагоприятного исхода ТЧМТ составила 75-95 %. То есть использование С1И совместно с белком S100, уровнем иммуносупрессии (абсолютное число лимфоцитов) и показателей тромбообразо-
вания (снижение числа тромбоцитов и рост фибриногена) с вероятностью до 95 % позволяет прогнозировать неблагоприятный исход при ТЧМТ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Несмотря на активное изучение патогенетических реакций организма в ответ на травматическое повреждение головного мозга, понимание этих процессов на молекулярном уровне требует дальнейших детализаций. Проведенное исследование показало прогностическую роль белка С1И для определения вероятности неблагоприятного ис-
хода при тяжелой черепно-мозговой травме. Учитывая вышеизложенное, можно предполагать, что применение рекомбинантного С1И может быть перспективной терапевтической стратегией в лечении ТЧМТ.
Информация о финансировании и конфликте интересов
Исследование не имело спонсорской поддержки.
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
REFERENCES / ЛИТЕРАТУРА:
Davis AE. Biological activities of C1 inhibitor. Mol. Immunol. 2008;
45(16): 4057-4063.
Wagenaar-Bos IG, Hack CE. Structure and function of C1-inhibitor.
Immunol Allergy Clin North Am. 2006; 26(4): 615-632.
Hirose T, Ogura H, Takahashi H, Ojima M, Jinkoo K, Nakamura
Y, et al. Serial change of C1-inhibitor in patients with sepsis:
a prospective observational study. J Intensive Care. 2018;
6: 37.
Caliezi C, Wuillemin WA, Zeerleder S, Redondo M, et al. C1-esterase
inhibitor: an anti-inflammatory agent and its potential use in the
treatment of diseases other than hereditary angioedema. Pharma-
col Rev. 2000; 52(1): 91-112.
Li HH. Self-administered C1-esterase inhibitor concentrates for
the management of hereditary angioedema: usability and patient
acceptance. Patient Prefer Adherence. 2016; 10: 1727-1737.
Yarovaya GA, Neshkova AE. Kallikrein-kininovaya system. Past
and present (for the 90th anniversary of the opening of the sys-
tem). Bioorganic chemistry. 2015; 41 (3): 275-291. Russian
(Яровая Г.А, Нешкова А.Е. Калликреин-кининовая система.
Прошлое и настоящее (к 90-летию открытия системы) //
Биоорганическая химия. 2015. Т. 41, № 3. С. 275-291.)
Singer M, Jones AM. Bench-to-bedside review: the role of C1-ester-
ase inhibitor in sepsis and other critical illnesses. Crit Care. 2011;
15(1): 203.
Lichterman LB. Classification of cranial trauma. Part II. Modern prin-
ciples of classification of TBI. Judiciary medicine. 2015; 1(3): 37-48.
Russian (Лихтерман Л.Б. Классификация черепно-мозговой
травмы. Часть II. Современные принципы классификации ЧМТ
//Судебная медицина. 2015. Т.1, № 3. С. 37-48.)
Dolgov VV, Shevchenko VV, Dolgov OP, Sharyshev AA, Bondar VA.
Turbidimetry in laboratory practice. M.: Reafarm, 2007. 176 p. Rus-
sian (Долгов В.В., Шевченко В.В., Долгов О.П., Шарышев А.А.,
Бондарь В.А. Турбидиметрия в лабораторной практике. М.:
Реафарм, 2007. 176 с.)
Jiang H, Wagner E, Zhang H, Frank MM. Complement 1 - inhibitor
is a regulator of the alternative complement pathway. J Exp Med.
2001; 194(11): 1609-1616.
Albert-Weissenberger C, Mencl S, Schuhmann MK, Salur I, Gob E,
Langhauser F, et al. C1-Inhibitor protects from focal brain trauma in
a cortical cryolesion mice model by reducingthrombo-inflammation.
Front Cell Neurosci. 2014; 8: 269.
^ 69
poly-trauma.ru
ПОЛИТРАВМА/POLYTRAUMA № 3 [сентябрь] 2019
12. Zhang J, Jiang R, Liu L, Watkins T, Zhang F, Dong JF. Traumatic brain injury-associated coagulopathy. J Neurotrauma. 2012; 29(17): 2597-2605.
13. Yepifantseva NN, Borshchikova TI, Churlyaev YuA, Ratkin IK, Yeki-movskikh AV. Prognostics value of S100 protein, neuron-specific enolase, endothelin-1 in the acute period of severe brain injury. Emergency Medicine. 2013; 3(50): 85-90. Russian (Епифанцева Н.Н., Борщикова Т.И., Чурляев Ю.А., Раткин И.К., Екимовских А.В. Прогностическое значение белка S100, нейронспецифиче-ской енолазы, эндотелина-1 в остром периоде тяжелой черепно-мозговой травмы //Медицина неотложных состояний. 2013. № 3(50). С. 85-90.)
Сведения об авторах:
Борщикова Т.И., к.м.н., ассистент кафедры анестезиологии и реаниматологии, НГИУВ - филиал ФГБОУ ДНО РМАНПО М3 РФ, Россия, г. Новокузнецк.
Епифанцева Н.Н., к.м.н., ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, НГИУВ - филиал ФГБОУ ДНО РМАНПО М3 РФ, Россия, г. Новокузнецк.
Кан С.Л., д.м.н., доцент, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии, НГИУВ - филиал ФГБОУ ДНО РМАНПО М3 РФ, Россия, г. Новокузнецк.
Никифорова Н.В., д.м.н., ассистент кафедры анестезиологии и реаниматологии, НГИУВ - филиал ФГБОУ ДНО РМАНПО М3 РФ, заведующая отделением нейрореанимации, ГАУЗ КО «НГКБ № 29», Россия, г. Новокузнецк.
Information about authors:
Borshchikova T.I., candidate of medical science, assistant of anesthesiology and critical care medicine department, Novokuznetsk Institute of Medical Extension Course - the branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Novokuznetsk, Russia.
Epifantseva N.N., candidate of medical science, assistant of clinical laboratory diagnostics department, Novokuznetsk Institute of Medical Extension Course - the branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Novokuznetsk, Russia.
Kan S.L., MD, PhD, docent, chief of anesthesiology and critical care medicine department, Novokuznetsk Institute of Medical Extension Course - the branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Novokuznetsk, Russia.
Nikiforova N.V., MD, PhD, assistant of anesthesiology and critical care medicine department, Novokuznetsk Institute of Medical Extension Course - the branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Novokuznetsk, Russia.
Адрес для переписки:
Борщикова Т.И., ул. Сеченова, д. 26, г. Новокузнецк, Кемеровская область, Россия, 654066, ГАУЗ КО «Новокузнецкий перинатальный центр», отделение анестезиологии-реанимации. Тел: +7 (3843) 324-951; +7 (905) 961-97-37. E-mail: [email protected]
Address for correspondence:
Borshchikova T.I., Sechenova St., 26, Novokuznetsk, Kemerovo region, Russia, 654066, Novokuznetsk Perinatal Centre, anesthesiology and critical care medicine unit.
Tel: +7 (3843) 324-951; +7 (905) 961-97-37. E-mail: [email protected]
m
