Научная статья на тему 'Характеристика системного воспалительного ответа у больных внебольничной пневмонией в динамике при помощи активной СВЧ-радиометрии'

Характеристика системного воспалительного ответа у больных внебольничной пневмонией в динамике при помощи активной СВЧ-радиометрии Текст научной статьи по специальности «Пульмонология»

131
27
Поделиться
Ключевые слова
ответ острой фазы / внебольничная пневмония / стимулированное излучение водосодержащих сред / мониторинг

Аннотация научной статьи по медицине и здравоохранению, автор научной работы — Громов Михаил Сергеевич, Терехов Игорь Владимирович

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-a, 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.

Похожие темы научных работ по медицине и здравоохранению , автор научной работы — Громов Михаил Сергеевич, Терехов Игорь Владимирович,

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-α, interferon-γ 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.

Текст научной работы на тему «Характеристика системного воспалительного ответа у больных внебольничной пневмонией в динамике при помощи активной СВЧ-радиометрии»

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: trft@mail.ru

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