CC BY
107
УДК 616.24-002-07:615.851:615.4
ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА У БОЛЬНЫХ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИЕЙ В ДИНАМИКЕ ПРИ ПОМОЩИ АКТИВНОЙ СВЧ-РАДИОМЕТРИИ
Михаил Сергеевич Громов, Игорь Владимирович Терехов
Саратовский военно-медицинский институт (начальник — проф. М.С. Громов), e-mail: [email protected]
Реферат
Показана возможность использования сверхвысокочастотных электромагнитных полей водосодержащих сред органов грудной полости для мониторинга воспалительной реакции при внебольничной пневмонии. Исследован уровень интерлейкинов 4 и 6, фактора некроза опухоли-а, интерферона-у с оценкой их соотношения при внебольничной пневмонии в динамике. Установлено соответствие радиоизлучения водосодержащих сред органов грудной полости динамике иммуновоспалительного ответа при внебольничной пневмонии, что позволяет использовать новый диагностический метод для мониторинга воспалительных изменений внутренних органов при пневмонии.
Ключевые слова: ответ острой фазы, внебольнич-ная пневмония, стимулированное излучение водосодержащих сред, мониторинг.
Известно, что большинство пациентов с нетяжелой внебольничной пневмонией (ВП) могут и должны лечиться амбулаторно, а больные с тяжелым течением заболевания нуждаются в оперативном мониторинге воспалительно-инфильтративных изменений в легких в стационарных условиях. Это обстоятельство определяет актуальность разработки новых информативных, неинвазивных, безопасных и мобильных методов оценки состояния инфильтративно-воспалительных изменений легких, которые могут быть использованы как в амбулаторных, так и в стационарных условиях [1]. Одним из таких методов является активная СВЧ-радио-метрия, заключающаяся в зондировании тканей организма низкоинтенсивными радиоволнами частотой 65 ГГц и анализе стимулируемого ими излучения водосодержащих сред на частоте 1 ГГц [2]. Показано, что уровень стимулированного излучения водосодержащих сред — тканевой жидкости и жидкости сосудистого русла — тесно связан с проницаемостью микро-циркуляторного русла и интенсивностью транскапиллярного обмена в тканях [5].
Цель исследования: изучение возможности радиометрической оценки дина-
мики воспалительных изменений у больных.
Были обследованы 50 больных с верифицированным диагнозом ВП, без сопутствующей патологии, госпитализированных в первые сутки заболевания. В 1-ю группу вошли 30 пациентов с ВП нетяжелого течения (ВП НТ), во 2-ю — 20 с ВП тяжелого течения (ВП ТТ). Группу контроля составили 30 здоровых лиц в возрасте 30—50 лет. Пневмонию диагностировали в соответствии с клиническими рекомендациями [1].
Динамику воспалительной реакции оценивали по характеру изменений концентрации в плазме крови интерлейкинов 4 и 6 (ИЛ-4, ИЛ-6), фактора некроза опухоли-а (ФНОа) и интерферона-у (ИФНу). В процессе исследования было проанализировано соотношение ФНОа и ИЛ-4, отражающее состояние про- и противовоспалительного ответа, а также ИФНу и ИЛ-4, уровень которых зависит от баланса ТЫДЪ2 клеток. В динамике сравнивали уровень цитокинов с показателями стимулированного излучения водосодержащих сред.
Концентрацию цитокинов в сыворотке крови определяли иммунофермент-ным методом в 1, 5, 15 и 20-е сутки от начала заболевания с использованием реактивов производства ЗАО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск). В ходе исследования одновременно со взятием крови с помощью программно-аппаратного комплекса «Аквафон» (ООО «Телемак», г. Саратов) в утренние часы натощак в положении больного сидя с проекции легочных полей регистрировали интенсивность СВЧ-из-лучения водосодержащих сред [3]. Оценка регистрируемого излучения (волновой активности тканей — ВА) производилась в условных единицах: за 100 условных единиц принимался уровень излучения дис-
611
Таблищ 1
Показатели цитокинемии и волновой активности (ВА) у больных нетяжелой внебольничной пневмонией
Показатели Сутки заболевания
1-е 5-е 15-е 20-е
ИЛ-4, пг/мл 16,7±1,1* 16,6±1,3* 4,6±0,6* 2,5±1,1
ИЛ-6, пг/мл 22,1±3,5* 20,4±3,1* 5,1±1,7 2,6±1,5
ФНОа, пг/мл 134,4±5,1* 160,3±9,7* 73,7±6,2* 40,4±3,4*
ИНФу, пг/мл 9,8±0,7* 8,8±1,3* 2,9±0,5 2,8±0,2
ИНФу/ИЛ-4, ед. 0,59±0,07* 0,53±0,1* 0,63±0,03* 1,04±0,01
ВА, ед. 137,0±1,4* 118,6±1,2* 130,2±1,9* 113,3±2,2
* р<0,05 в сравнении с контрольными значениями. То же в табл. 2.
тиллята воды при 37°С [3]. Статистическая обработка результатов исследования производилась в программе Statistica 6.0. Рассчитывали выборочную среднюю и среднеквадратичное отклонение. Статистическую значимость различий оценивали с помощью критерия Манна—Уитни.
Уровень ИЛ-6 у здоровых лиц составлял 5,3±0,5 пг/мл, ИЛ-4 - 3,9±1,5 пг/мл, ФНОа — 4,3±2,3 пг/мл, ИНФу - 20,1 пг/мл. Содержание цитокинов в периферической крови больных ВП нетяжелого течения в динамике заболевания представлено в табл. 1. Результаты исследовния взаимосвязи ФНОа и ИЛ-4, характеризующей состояние про-, противовоспалительной системы цитокинов, у больных нетяжелой ВП в динамике заболевания свидетельствуют о нарастании воспалительной реакции в первые 5 суток заболевания. Установлено, что уровень ВА у больных ВП НТ в 1-е сутки статистически значимо превышал значения группы контроля (р=0,0014). В течение первых 5 суток заболевания на фоне роста соотношения ИНФу/ИЛ4 и достижения соотношением ФНОа/ИЛ-4 своего максимума регистрировалось статистически значимое (р=0,043) снижение значений ВА вплоть до своего локального минимума.
Начало периода разрешения, определяемое рентгенологически (в среднем на 5-е сутки заболевания), проявлялось статистически значимым (р=0,0031) снижением концентрации ИЛ-6, увеличением концентрации в крови ИФНу (р=0,014), что указывало на превалирование в этот период ТЫ-типа иммунного ответа и сохранявшуюся активацию макрофагаль-ной системы. С 5-х суток и вплоть до выздоровления регистрировалось снижение соотношения ФНОа/ИЛ-4 в основном за
612
счет уменьшения в крови уровня ФНОа при относительно постоянной концентрации ИЛ-4.
Таким образом, локальный минимум значений ВА совпадал с началом разрешения инфильтративных изменений в легких и снижением активности имму-новоспалительного ответа. На фоне роста соотношения ИФНу/ИЛ-4 ВА водосодержащих сред органов грудной полости характеризовалась подъемом на 10%, что статистически значимо (р=0,047) отличалось от показателей предыдущего периода. При этом максимум соотношения ИФНу/ИЛ-4 совпадал с локальным максимумом ВА, подтверждая тесные связи иммуновоспалительных изменений при ВП с состоянием водосодержащих сред органов грудной полости.
К окончанию периода разрешения (15-е сутки) на фоне существенного снижения уровня медиаторов воспаления, уровень отдельных цитокинов все еще характеризовался статистически значимым превышением значений группы контроля, в первую очередь ИЛ-6 (р=0,037) и ИФНу (р<0,001).
Период реконвалесценции (15—20-е сутки) отличался дальнейшим снижением концентрации в крови ИЛ-6, ИЛ-4, а также ФНОа. В этот период рост концентрации ИФНу сменился его статистически значимым (р<0,001) снижением, свидетельствуя о снижающейся активности макрофагов. Концентрация ИФНу, остававшаяся повышенной у реконвалес-центов, перенесших ВП ТТ, на фоне нормализации уровня провоспалительных цитокинов (ИЛ-6 и ФНОа) свидетельствовала об активации макрофагов и, по-видимому, отражала протекание процесса репарации ткани легкого.
Таблищ 2
Показатели цитокинемии и волновой активности (ВА) у больных тяжелой внебольничной пневмонией
Показатели Сутки заболевания
1-е 5-е 15-е 20-е
ИЛ-4, пг/мл 17,9±1,3* 17,7±1,6* 7,5±2,2* 3,8±1,1*
ИЛ-6, пг/мл 34,3±5,1* 22,4±3,9* 10,0±3,1* 6,3±1,2*
ФНОа, пг/мл 198,3±22,5* 179,1±5,8* 82,5±4,3* 53,7±1,9*
ИНФу, пг/мл 11,7±2,7* 9,6±1,4* 5,2±0,3* 3,8±0,4
ИНФу/ИЛ-4, ед. 0,65±0,09* 0,54±0,03* 0,69±0,03* 1,0±0,1
ВА, ед. 157,2±3,2* 161,9±1,7* 140,1±1,3* 122,3±2,3*
Нормализация у реконвалесцентов соотношения ИФНу/ИЛ-4, характеризующего состояние баланса ТЫДЪ2 клеток, указывала на дифференциацию имунного ответа в сторону ^2 (гуморального) типа. При этом положительная динамика соотношения ИФНу/ИЛ-4 и ФНОа/ИЛ-4 к 20-м суткам сопровождалась статистически значимым снижением ВА (р=0,03) в сравнении с данным показателем предыдущего периода и достижением абсолютного минимума значений за весь период наблюдения.
Особенности цитокинового профиля у больных ВП тяжелого течения представлены в табл.2. Острый период ВП у больных с тяжелым течением характеризовался также существенной активацией воспалительного ответа, однако в сравнении с ВП НТ концентрация провоспали-тельного цитокина ИЛ6 превышала соответствующие значения на 13% (р=0,047), а ФНОа в 1,4 раза (р<0,01). Кроме того, первые сутки заболевания в сравнении с ВП НТ уровень ИФНу в системном кровотоке характеризовался более низкой концентрацией (р=0,02). Анализ показал, что у больных с ВП ТТ наблюдалось статистически значимое (р<0,001) превышение соотношения ФНОа/ИЛ-4 в сравнениии с таковым ВП НТ, что указывало на выраженное преобладание активности про-воспалительных медиаторов воспаления с первых дней заболевания.
Завершение периода разгара и начало периода разрешения сопровождались кратковременным увеличением концентрации ИЛ-4 в 2,4 раза (р<0,01) и ИФНу в 1,6 раза (р<0,01), характеризуя усиление ТЫ ответа. Однако соотношение ИФНу/ ИЛ-4 при ВП ТТ было статистически значимо (р=0,03) ниже, чем при ВП НТ, что
свидетельствовало о задержке активации клеточного звена иммунитета при тяжелом течении заболевания. К 5-м суткам соотношение ФНОа/ИЛ-4 статистически значимо (р=0,036) снижалось, становясь существенно меньше нормы за счет уменьшения концентрации ФНОа и кратковременного роста уровня ИЛ-4 — критериев развития аллергического ответа на бактериальный антиген.
ВА при ВП ТТ характеризовалась статистически значимым (р=0,021) превышением соответствующих значений в группе ВП НТ. В течение первых пяти суток заболевания отмечалась её стабилизация с тенденцией к её увеличению, однако уже с 5-х суток заболевания прослеживалось монотонное её снижение.
Начало разрешения инфильтратив-ных изменений, регистрируемое на 7—10-е сутки и продолжавшееся вплоть до 15-х суток заболевания протекало на фоне монотонного снижения уровня провос-палительных медиаторов (ИЛ-6, ФНОа). Исследование ВА у больных с ВП ТТ в этот период показало снижение данного показателя, протекавшее как и в группе ВП НТ на фоне снижения соотношения ИФНу/ИЛ-4 и ФНОа/ИЛ-4, свидетельствовавших о снижении активности мак-рофагальной системы, воспалительных процессов и активации гуморального иммунного ответа.
Согласно результатам проведенного исследования, имеет место модулирующее влияние медиаторов воспаления на ВА органов грудной полости при ВП. Так, усиление сосудистой проницаемости и формирование экссудативных изменений в легких формирующиеся на фоне повышенных значений острофазовых медиаторов воспаления (ИЛ-6, ФНОа) протекает
на фоне статистически значимого увеличения ВА тканей. Последующее уменьшение воспалительной реакции и разрешение инфильтративных изменений в легких сопровождаются снижением ВА водосодержащих сред органов грудной полости. Таким образом, модификация транскапиллярного обмена воды, происходящая под влиянием медиаторов воспаления, вследствие изменения эндотелиальной функции приводит к сдвигам молекулярной структуры воды и сопровождается изменением СВЧ-излучения водосодержащих сред [2, 3, 4, 6].
ВЫВОДЫ
1. Воспалительный процесс при вне-больничной пневмонии сопровождается модификацией водной структуры, что позволяет рассматривать уровень их стимулированного СВЧ-излучения в качестве показателя, интегрально характеризующего состояние внутренней среды организма.
2. Активная резонансная радиометрия обладает высокой чувствительностью и может быть использована как метод оценки иммуновоспалительных проявлений внебольничной пневмонии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чучалин А.Г., СинопальниковА.И., СтрачунскийЛ.С. Внебольничная пневмония у взрослых: практические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике. — М.:ООО “Издательский дом “М-Вести”, 2006. —76 с.
2. Петросян В.И. Резонансное излучение воды в ра-
диодиапазоне //Письма в ЖТФ. - 2005. - № 23 (31). -С.29—33.
3. Терехов И.В. Громов М.С., Парфенюк В.К Применение метода ТРФ-топографии в диагностике воспалительных изменений нижних отделов респираторного тракта //Саратов. научно-мед. ж. — 2008. — №1(19). — С.79—84.
4. Терехов И.В. Оценка сосудистой проницаемости с помощью активной радиометрии //Аспирант. вестн. Поволжья. — 2009. — №7—8. — C.187—190.
5. Казначеев В.П., Дзизинский А.А. Клиническая патофизиология транскапиллярного обмена. — М.: Медицина, 1975. — 237 с.
6. Kobayashi A., Hashimoto S., Kooguchi K Expression of inducible nitric oxide synthase and inflammatory cytokines in alveolar macrophages of ARDS following sepsisi //Chest. — 1998. — № 6 (113). — P.1632—1639.
Поступила 11.03.10.
CHARACTERISTICS OF SYSTEMIC INFLAMMATORY RESPONSE IN PATIENTS WITH COMMUNITY-ACQUIRED PNEUMONIA IN THE DYNAMICS BY MEANS OF ACTIVE ULTRA-HIGH FREQUENCY RADIOMETRY
M.S. Gromov, I.V. Terekhov
Summary
Shown was the possibility of using ultra-high frequency electromagnetic fields of water-based media of the chest cavity organs to monitor the inflammatory response in community-acquired pneumonia. Studied was the level of interleukins 4 and 6, tumor necrosis factor-a, interferon-Y to assess their correlation with community-acquired pneumonia in dynamics. Established was a correspondence between the radio emission of the water-based media chest cavity organs with the dynamics of immuno-inflammatory response in community-acquired pneumonia, which makes it possible to use this new diagnostic method for monitoring the inflammatory changes of the internal organs during pneumonia.
Key words: acute phase response, community-acquired pneumonia, stimulated emission of water-based media
