CC BY
37
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017 УДК 616.94-02:617-089]-076.5
Лазанович В.А.1, Маркелова Е.В.1, Смирнов Г.А.1, Степанюк В.Н.2
КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ЭКСПРЕССИИ РЕЦЕПТОРОВ С3А, С5А1 ^D88) НА МИЕЛОИДНЫХ КЛЕТКАХ В ПРОГНОЗЕ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ И ИСХОДА ХИРУРГИЧЕСКОГО СЕПСИСА
'ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России, 690002, Владивосток; 2ГБУЗ «Приморская краевая больница № 1», Владивосток
Цель исследования. Исследовать уровень экспрессии С3а, С5аR1 (CD88) на нейтрофилах и моноцитах методом проточной цитометрии у пациентов с сепсисом.
Материал и методы. Мы наблюдали 42 пациента с сепсисом, проанализировали зависимость этих показателей от степени тяжести состояния по шкале APACHE II (в баллах), выраженности полиорганной дисфункции по шкале SOFA (в баллах), содержания уровня прокальцитонина (РСТ) и лейкоцитарного индекса интоксикации (ЛИИ).
Результаты. Выявили, что уровень экспрессии MFI (MFI - mean fluorescence intensity) С5аR1 (CD88) на моноцитах и нейтрофилах был существенно ниже у септических пациентов по сравнению с группой здоровых лиц (р < 0,001). Для С3аR был выявлен разный тренд уровня экспрессии MFI на моноцитах и нейтрофилах. На моноцитах он был существенно выше (р < 0,001), у септических пациентов, а на нейтрофилах, напротив, ниже (р < 0,05) относительно контрольной группы.
Заключение. Высокий уровень экспрессии С3аК на моноцитах прямо коррелировал с более тяжелой степенью органной дисфункции (SOFA), тяжестью состояния (APACHE II) и высоким уровнем прокальцитонина у септических пациентов. Данный показатель может служить критерием в прогнозе тяжести течения и исхода септических состояний у пациентов с сепсисом.
Ключевые слова: нейтрофилы; моноциты; С3а; С5аК1 (CD88); проточная цитометрия; сепсис; прогноз.
Для цитирования: Лазанович В.А., Маркелова Е.В., Смирнов Г. А., Степанюк В.Н. Клиническая значимость экспрессии рецепторов С3а, С5а1 (CD88) на миелоидных клетках в прогнозе степени тяжести и исхода хирургического сепсиса. Анестезиология и реаниматология. 2017; 62(4): 286-291. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0201-7563-2017-62-4-286-291
Lazanovich V.A.1, Markelova E.V.1, Smirnov G.A.1, Stepanyuk V.N.2 THE CLINICAL SIGNIFICANCE OF THE EXPRESSION OF C3A RECEPTOR C5A1 (CD88) ON MYELOID CELLS IN THE PREDICTION OF SEVERITY AND OUTCOME OF SURGICAL SEPSIS
1State budget educational institute of higher professional education Pacific State Medical University of Ministry of
health of Russia, Vladivostok; 2Primorye Territorial Clinical Hospital One, Vladivostok
The purpose. To study the expression of the level of C3a, C5aR1 (CD88) on neutrophils and monocytes by flow cytometry in patients with sepsis.
Material and methods. We observed 42 patients with sepsis, analyzed the dependence of these parameters on the degree of the condition severity on the scale APACHEII (in points), the severity of multiple organ dysfunction on the scale of the SOFA (in points) extent, content levels ofprocalcitonin (PCT) and leukocyte index of intoxication (LII). Results. It revealed that the expression level of the MFI (MFI - mean fluorescence intensity) C5aR1 (CD88) on monocytes and neutrophils was significantly lower in septic patients compared to healthy patients (p < 0.001). For C3aR the different trend of MFI expression levels on monocytes and neutrophils was identified. On monocytes was significantly higher (p <0.001) in septic patients, and neutrophils, opposite lower (p <0.05) relative to the control group. Conclusion. The high level of expression of C3aR on monocytes directly correlated with more severe organ dysfunction (SOFA), the severity of the condition (APACHEII) and high levels of procalcitonin in septic patients. This figure can serve as a criterion in the prediction of severity and outcome of sepsis in patients with sepsis.
Keywords: neutrophils; monocytes; C3a; C5aR1 (CD88); flow cytometry; sepsis; prediction.
For citation: Lazanovich V.A., Markelova E.V., Smirnov G.A., Stepanyuk V.N. The clinical significance of the expression of C3a receptor
C5a1 (CD88) on myeloid cells in the prediction of severity and outcome of surgical sepsis. Anesteziologiya i reanimatologiya (Russian Journal
of Anaesthesiology andReanimatology). 2017; 62(4): 286-291. (In Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0201-7563-2017-62-4-286-291
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgments. The study had no sponsorship.
Received 11.03.17
Accepted 06.04.17
Для корреспонденции:
Лазанович Владимир Анатольевич, канд. мед. наук, ассистент каф. клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии. E-mail: immuno2003@mail.ru. For correspondence:
Vladimir А. Lazanovich, Ph.D., assistant of the Department of Clinical laboratory diagnostics, general and clinical immunology. E-mail: immuno2003@mail.ru. Information about authors:
Lazanovich V.A. http://orcid.org/0000-0003-0354-4890; Markelova E.V ORCID iD 0000-0001-5846-851X; Smirnov G.A. http://orcid.org/0000-0002-6669-5509; Stepanyuk V.N. http://orcid.org/0000-0002-6972-8783
286
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ. 2017; 62(4)
Введение. Несмотря на передовые технологии оказания медицинской помощи, применение современных антимикробных препаратов, сепсис и септический шок остаются основной причиной смерти у пациентов хирургического профиля во всем мире. Летальность при данной патологии достигает 20-50% и является одной из ведущих причин смерти у лиц до 40 лет [1]. В этих условиях поиск новых прогностических критериев и стратегий лечения на основе лучшего понимания иммунопатогенеза септических состояний является актуальной задачей современной медицины [2].
Дисфункция системы иммунитета была всегда предметом пристального внимания специалистов, изучающих проблему сепсиса. В последние годы все больше усилий исследователей сосредоточено на изучении реакций врожденного иммунитета при данной патологии. Действительно, значение механизмов запуска воспалительной реакции при септических состояниях велико [3]. Активация миелоидных клеток, факторов свертывания крови, «цитокиновый шторм», чрезмерный выброс компонентов системы комплемента приводит к развитию ДВС-синдрома, нарушению микроциркуляции, апоптозу и некрозу клеток, гипоперфузии тканей и органов [4]. Несбалансированный системный иммунный ответ (SIRS - systemic inflammatory response syndrome) при септических состояниях приводит к потере механизмов контроля над воспалением, способствует развитию мультиорганной дисфункции - Multiple Organ Dysfunction Syndrome (MODS), которая в свою очередь является ведущей причиной летальных исходов при тяжелом сепсисе и септическом шоке [5].
Ключевым звеном врожденного иммунитета при бактериальном повреждении является система комплемента. Филогенетически это наиболее древняя система раннего оповещения и иммунологического ответа на вторжение патогенов. Она представляет собой сложный биохимический каскад, который включает более 50 белков, растворимых плазменных факторов и мембран связанных рецепторов. Ее запуск происходит немедленно после травмы или инфекции тремя основными путями, классическим, альтернативным и лекти-новым. Все основные пути активации комплемента принимают участие в системной воспалительной реакции (SIRS) при септических состояниях. Классический путь активируется в качестве основного элиминирующего эндотоксина, а альтернативный необходим для борьбы с инфекций, запускается и приобретает особую значимость и при развитии септического шока [6]. Так, например, пациенты с дефицитом факторов D и пропердина при менингококковой инфекции более подвержены молниеносному течению септического шока [7]. В другом исследовании было продемонстрировано, что у пациентов с септическим шоком уровень фактора В был значительно ниже в группе с большей летальностью, чем в группе выживших [8]. Роль лектинового пути активации комплемента при септическом шоке и мультиорганной дисфункции остается не до конца понятной. Недавние исследования выявили защитную роль маннозосвязывающего белка (mannose-binding lectin - MBL) [9]. В то же время в других работах, напротив, показано, что MBL-дефицитные пациенты имели относительно более легкое течение сепсиса и степень выраженности ДВС-синдрома [10].
При септических состояниях С5а анафилатоксин выступает в роли одного из основных медиаторов воспаления. Эффекты С5а включают высвобождение провоспалительных цитоки-нов, фактора торможения миграции макрофагов (Macrophage migration inhibitory factor, MIF), белка HMGB1 (high-mobility group protein B1), увеличение экспрессии тканевого фактора (TF), гиперкоагуляцию, развитие ДВС-синдрома. На более поздних стадиях сепсиса С5а несет ответственность за блокаду внутриклеточной сигнализации и дисфункцию нейтрофи-лов, вызывая «иммунопаралич» и повышая восприимчивость к вторичным инфекциям [11]. С5а-индуцированный апоптоз тимоцитов усугубляет иммунодефицитное состояние, повреждение клеток мозгового вещества надпочечников приводит к адренокортикальной недостаточности и развитию септического шока, все это способствует органным нарушениям и может приводить к летальному исходу [12, 13].
Эффекты С3а и С5а опосредуются через их взаимодействие с клеточными рецепторами C3aR и C5aR1 (CD88) [14].
Рецептор C3aR экспрессируется на клетках миелоидного ряда - нейтрофилах, базофилах, эозинофилах, тучных клетках, моноцитах/макрофагах, дендритных клетках, а также на эпителиальных, эндотелиальных, гладкомышечных клетках. C3aR специфично связывается с С3а, при этом никогда не распознает молекулу desArgC3a или С5а [15].
C5aR1 (CD88) экспрессируется в основном на клетках миелоидного ряда - нейтрофилах (до 200 000 рецепторов на поверхности к С5а на одной клетке), эозинофилах, базофи-лах, моноцитах/макрофагах, дендритных и тучных клетках, а также на поверхности клеток эндотелия сосудов, астроцитов и клеток микроглии, в ткани и клетках почек, сердца, легких, печени, селезенки, эпителия кишечника и кожи [16]. Изначально считалось, что развитие сепсиса опосредовано через взаимодействие С5а с C5aR1 (CD88), но оказалось, что кроме этого существует второй тип С5а-подобного рецептора 2 (C5L2), через который проводится сигнал от С5а. В случае тяжелого течения сепсиса ингибирование обоих рецепторов улучшало показатели выживаемости, что свидетельствует о синергичном действии C5aR и C5L2 в развитии септического воспаления [17].
Итак, С3а и С5аR1 запускают каскад клеточных событий, оказывающих существенный вклад в развитие полиорганной недостаточности при сепсисе. Во многих клинических исследованиях с повышенным уровнем содержания в плазме C3a и C5a связывают тяжелое течение и неблагоприятные исходы при септических состояниях [18]. Напротив, роль рецепторов C3aR, C5aR на эффекторных клетках мало изучена, многие работы носят экспериментальный характер, число клинических наблюдений весьма ограниченно, а по C3aR и вовсе отсутствуют.
Цель работы. Исследовать уровень экспрессии С3а, С5а (CD88) на моноцитах и нейтрофилах у пациентов с сепсисом, проанализировать зависимость данных показателей от тяжести течения по шкале APACHE II (в баллах), степени выраженности органной дисфункции по шкале SOFA (в баллах), оценить их взаимосвязь с содержанием сывороточных биомаркеров системного бактериального процесса - прокальцитонина (PCT) и лейкоцитарного индекса интоксикации (ЛИИ).
Материал и методы. В когортное проспективное исследование, проведенное на базе краевого Центра анестезиологии и реаниматологии ГБУЗ «Приморская краевая клиническая больница № 1» Владивостока, были включены 42 пациента хирургического профиля от 18 до 72 лет. Диагноз сепсиса (инфекция + органная недостаточность SOFA на > 2 балла) или септического шока (необходимость использовать вазопрессоры длительностью более одного часа на фоне адекватной инфузи-онной терапии для поддержания среднего АД > 65 мм рт. ст.) был установлен в первые 48 ч после поступления в отделение, в соответствии с клиническими критериями Общероссийского экспертного совета РАСХИ [19]. Степень тяжести оценивали, используя интегральную шкалу APACHE II (Acute Physiology ап0 Chronic Health Evaluation), а полиорганной дисфункции/недостаточности - SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessments Score Sequential Organ Failure Assessment). Все пациенты получали традиционное лечение: санацию очага инфекции, рациональную антимикробную химиотерапию, респираторную и инотропную поддержку, инфузионную терапию, возмещение и обеспечение энергетических потребностей. Критериями исключения являлись терминальное состояние (прогнозируемая гибель в течение 48 ч), риск летального исхода, не связанного с сепсисом (тромбоэмболия, инфаркт миокарда, нарушения мозгового кровообращения), онкологические, ВИЧ-инфицированные пациенты, получавшие иммуносупрессивную терапию. В контрольную группу вошли 19 клинически здоровых добровольцев, сопоставимых по полу, возрасту и расовой принадлежности. Демографические и клинические данные приведены в табл. 1.
Исследования выполнены с информированного согласия всех включенных в исследование в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2008 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266.
RUSSIAN JOURNAL of ANAESTHESIOLOGY and REANIMATOLOGY. 2017; 62(4)
287
Т а б л и ц а 1
Демографические и клинические данные пациентов с сепсисом
Показатель Результаты
Средний возраст, M±o 53,8±13,2
Мужчины/женщины 23/19
Тяжесть сепсиса по шкале APACHE II, M±o 19,5±5,2
Органная недостаточность SOFA, M±o 8,3±3,2
Сепсис 6 (14%)
Тяжелый сепсис 32 (76%)
Септический шок 4 (10%)
28-дневная летальность 9 (21%)
Цитофлюориметрический анализ популяции моноцитов и ней-трофилов, экспрессии активационных маркеров выполняли в течение 2 ч после забора крови из периферической вены в пробирки с добавлением К3ЭДТА, на проточном цитометре «FACS Calibur BD», по стандартному протоколу в программе CellQuestPro. В каждой пробе анализировали не менее 104 клеток. Для анализа уровня экспрессии моноцитами и нейтрофилами рецепторов для анафила-токсинов использовали антитела против C3aR (клон hC3aRZ8, кат № 345804) и С5аR1 (CD88) (клон S5/1, кат № 344304), конъюги-рованные с фикоэритрином (производства BioLegend, Inc., США). Количественную оценку уровня экспрессии исследуемых поверхностных рецепторов проводили по средней интенсивности флюоресценции (MFI - mean fluorescence intensity). Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы «StatPlus 2010». Для сравнения непараметрических показателей использовали U-критерий Манна-Уитни, для оценки взаимосвязей - метод ранговой корреляции Спирмена.
Результаты. В ходе исследования были выявлены значительные различия экспрессии рецептора С3аЯ. и С5аЮ (CD88) на миелоидных клетках у пациентов с сепсисом по сравнению с группой контроля (табл. 2). Так, уровень С5аЮ ^D88) на моноцитах и нейтрофилах был существенно ниже у септических пациентов по сравнению с группой здоровых лиц
Т а б л и ц а 2
Уровень экспрессии (MFI) рецепторов С3а и С5а1 (СD88) на миелоидных клетках для больных и условно здоровых доноров (Ме, Q25-Q75)
Показатель
Пациенты
Контрольная группа
Экспрессия С3aR: моноциты 120 (87-205)**
нейтрофилы 69 (44-82)*
Экспрессия С5aR1 (CD88): моноциты 191 (146-212)**
нейтрофилы 296 (187-456)**
36,5 (33-40) 97,5 (87-102)
308 (297-407) 863 (726-925)
Примечание. Различия с группами условно здоровых доноров и пациентов достоверны при * -р < 0,05; ** -р < 0,001 по непараметрическому критерию Манна-Уитни.
(р < 0,001). Полученные данные совпадают с ранее опубликованными клиническими исследованиями, где также были зафиксированы более низкие значения MFI С5аЮ (CD88) на миелоидных клетках у септических пациентов [20].
Анализируя полученные результаты по СЗаЯ, был выявлен разный тренд в отношении данного рецептора на моноцитах и нейтрофилах. Уровень экспрессии на моноцитах был существенно выше у септических пациентов по сравнению с группой здоровых лиц, различия между группами носили достоверный характер (р < 0,001). На нейтрофилах, напротив, выявлены противоположные результаты. Уровень экспрессии СЗаЯ у пациентов по сравнению с контрольной группой был более низкий - 69 против 97,5 (MFI) (р < 0,05). Сравнить результаты с другими клиническими исследованиями не удалось, так как поиск литературных источников по экспрессии данного рецептора на клетках миелоидного ряда у септических больных результатов не дал.
Учитывая значимую роль СЗа и С5а в патогенезе септических состояний, интересен был анализ корреляционной зависимости выражения рецепторов данных анафилатоксинов на
600
LL 450
с о СС.
(О
со О
300
150
г= 0,615 р = 0,003
12
17 22 APACHE I
27
32
375 i
ЕЕ 300 H о"
о
а.
со ю О
225-
150 -
75-
/■=-0,026 р = 0,906
12
17 22 APACHE I
27
32
150 _ 125
LL
100
с о СИ (0 со О
75 50 25
г= -0,170 р = 0,461
12
17 22 APACHE I
27 32
2
ai
о
а.
га
in О
600 п
500-
400
300-
200-
100-
r= -0,317 p = 0,161
12
17 22 APACHE I
27 32
Рис. 1. Корреляция между уровнем экспрессии (MFI) C3aR на моноцитах (а), нейтрофилах (в), уровнем экспрессии (MFI) C5aR (CD88) на моноцитах (б), нейтрофилах (г) и тяжестью состояния в баллах по шкале APACHE II у пациентов с сепсисом.
288
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ. 2017; 62(4)
600 п
ü 450-
о
с о
а.
л т О
300-
150-
г= 0,614 р = 0,003
0
1501251007550250
г=-0,182 р = 0,431
0
эффекторных клетках врожденного иммунитета и тяжести состояния по шкале APACHE II и органной недостаточности по шкале SOFA.
При оценке зависимости экспрессии (MFI) C3аR от степени тяжести состояния по шкале APACHE II в баллах, было выявлено: чем выше значение (MFI) данного рецептора на моноцитах, тем более тяжелое течение септического процесса (рис. 1, а), связь прямая, средней силы, достоверная (R = 0,615, р = 0,003). На нейтрофилах никакой взаимосвязи между уровнем экспрессии данного рецептора и тяжестью течения заболевания не обнаружено (рис. 1, б). Для рецептора C5аR1 (CD88) и тяжести септического процесса была выявлена корреляционная зависимость только на нейтрофилах - обратная, средней силы (рис. 1, г), но она не имела статистической достоверности (R = -0,317, р = 0,161).
Анализируя взаимосвязь экспрессии исследуемых рецепторов для анафилатоксинов со степенью выраженности полиорганной дисфункции по шкале SOFA (в баллах), у пациентов с сепсисом выявлена прямая, средней силы достоверная связь лишь для C3аR на моноцитах (рис. 2, а). Более высокая степень экспрессии на моноцитах данного рецептора соответствовала более тяжелой органной дисфункции (R = 0,614, р = 0,003). Для C3аR на нейтрофилах и C5аR1 (CD88) на нейтрофилах и моноцитах значимой корреляционной взаимосвязи со степенью выраженности органной дисфункции не зарегистрировано.
Далее был проведен анализ взаимосвязей уровней экспрессии данных рецепторов на нейтрофилах, моноцитах и маркеров системного воспаления -прокальцитонина (рис. 3) и ЛИИ (рис. 4). Последние давно зарекомендовали себя как значимые диагностические предикторы системного воспаления при тяжелых бактериальных инфекциях [21, 22]. Значимая взаимосвязь прямая, средней силы, достоверная обнаружена лишь между экспрессией (MFI) C3аR на моноцитах и уровнем прокальцитонина (R = 0,657, р = 0,001): чем выше уровень экспрессии рецептора на моноцитах, тем более высокие показатели данного биомаркера воспаления в крови пациентов (рис. 2, а). Для C3aR на нейтрофилах и C5aR1 (CD88) на нейтрофилах и моноцитах значимой корреляционной взаимосвязи выявить не удалось.
Для показателя ЛИИ и исследуемых рецепторов системы комплемента на миелоидных клетках была выявлена корреляционная зависимость лишь на нейтрофилах - прямая, средней силы, но она не имела достоверных различий (рис. 4, а) (R = 0,427, р = 0,053).
Обсуждение. Система комплемента играет весомую роль в противоинфекционном иммунитете
375 п
_ 300-
о
с о СИ га
1Л
О
225-
150-
75-
/-=-0,061 р = 0,483
10 SOFA
15
600 п
450-
300-
150
10 SOFA
г
г =-0,284 р = 0,211
15
10 SOFA
15
10 SOFA
15
Рис. 2. Корреляция между уровнем экспрессии (MFI) СЭаИ на моноцитах (а), нейтрофилах (в), уровнем экспрессии (MFI) С5аИ (CD88) на моноцитах (б), нейтрофилах (г) и степенью выраженности полиорганной дисфункции по шкале SOFA (в баллах) у пациентов с сепсисом.
и является важным патогенетическим звеном в развитии сепсиса. Более глубокое понимание молекулярных механизмов активации открывает перспективы новых терапевтических стратегий для лечения септических состояний. Появление на фармацевтическом рынке гуманизированного моноклонально-го антитела к белку С5 комплемента - Eculizumab «Soliris», показало реальную возможность таргетной терапии с целью модуляции комплемент-индуцированного повреждения у па-
а
600
450
о 0£
со О
300
150
г =0,657 р = 0,001
375 п
_ 300-
о 5 с о ог л ю О
225
150-
75-
г = -0,059 р = 0,799
10 РСТ
в
15
20
150 125 100 75 50 25 0
г = -0,024 р = 0,917
600-, 500400300200 100
10 РСТ
г
г = -0,254 р = 0,265
15
20
10 РСТ
15
20
10 РСТ
15
20
Рис. 3. Корреляция между уровнем экспрессии (MFI) СЗаИ на моноцитах (а), нейтрофилах (в), уровнем экспрессии (MFI) С5аИ (CD88) на моноцитах (б), нейтрофилах (г) и уровнем прокальци-тонина у пациентов с сепсисом.
RUSSIAN JOURNAL of ANAESTHESIOLOGY and REANIMATOLOGY. 2017; 62(4)
289
а
б
с о
а.
(О
эт О
600- ■ г =0,427 375- ■ я г= -0,216
450- р = 0,053 300- р = 0,347
LL ■
о" 225
зоо- с ■ ■—■—____ ■
■ ■ ■ ■__ ■ 0 01 я 150- ■ ■ - ■ "
150 - У ■ ■ л О 75 ■
о- -1-1- -i-1-1-1- -1-1- 0 -1-1— -|-1-1-1-1-1-1-
150 " 125100 -7550250
0 12 3
4 5 6 ЛИИ
в
г =-0,242 р = 0,290
7 8 9 10
0 12 3
4 5 6 ЛИИ
7 8 9 10
600
500
^ 400 а>
1 300 о
я 200
U5
О
100
/■=-0,237 р = 0,301
0 1 2
3 4 5 6 ЛИИ
7 8 9 10
0 12 3
4 5 6 ЛИИ
7 8 9 10
Рис. 4. Корреляция между уровнем экспрессии (MFI) C3aR на моноцитах (а), нейтрофилах (в), уровнем экспрессии (MFI) C5аR (CD88) на моноцитах (б), нейтрофилах (г) и ЛИИ у пациентов с сепсисом.
циентов c атипичным гемолитико-уремическим синдромом [23]. В настоящее время разрабатываются препараты на основе моноклональных антител не только с целью нейтрализации компонентов системы комплемента, но и их рецепторов на эффекторных клетках, в частности к C5aR компанией «Novo Nordisk», для применения при ревматоидном артрите и, возможно, других воспалительных заболеваниях, в том числе и сепсисе.
С момента открытия C3aR, C5aR на клетках (около 10-15 лет тому назад) роль их интенсивно изучается. Интересные экспериментальные данные были получены на мышиных моделях, которые расширили представления о роли C3aR и C5aR в патофизиологии сепсиса. С помощью адресной де-леции гена, ответственного за экспрессию рецепторов C3aR и C5aR, были получены линии C3aR -/- и C5aR -/-. Результаты продемонстрировали, что C3aR -/- мыши были более восприимчивы к эндотоксическому шоку, вызванному грамотрицательными бактериями в сравнении с группой контроля (C3aR +/+). Линия C5aR -/- мышей показала, напротив, 100% выживание в отличие от C5aR +/+ (21%) помета дикого типа [24]. Эти исследования свидетельствуют о том, что C5aR опосредует провоспалительные клеточные реакции при септическом шоке, в то время как C3aR обладает имму-номодулирующим, протективным эффектом. Кроме того, в эксперименте была показана повышенная экспрессия C5aR на гранулоцитах, что укладывалось в концепцию значимости комплемент-опосредованных реакций в патофизиологии сепсиса. Но немногочисленные клинические работы и полученные нами данные, наоборот, показывают более низкое содержание C5аR1 (CD88) на нейтрофилах и моноцитах у пациентов с сепсисом в сравнении со здоровыми людьми. Более того, для рецептора C5аR1 (CD88) была выявлена корреляционная взаимосвязь: чем выше степень тяжести септического процесса по шкале APACHE II в баллах, тем ниже уровень экспрессии данного рецептора на нейтрофилах. Возможно, это связано с интернализацией комплекса лиганд - C5aR, что делает клетки устойчивыми к последующей стимуляции С5а или является регулирующим механизмом клеточного сигна-
линга C5a/C5aR на эффекторных клетках в условиях дисбаланса воспалительных стимулов.
Проводя анализ полученных результатов по С3aR, в доступной литературе мы не нашли клинических исследований на этот счет, поэтому полученные результаты представляют особый интерес и работа в данном направлении будет продолжена. Обращает внимание разный тренд экспрессии данного рецептора на моноцитах (существенно выше) и нейтрофилах (низкие показатели) относительно контрольной группы. Возможно, степень экспрессии C3aR на моноцитах и нейтрофилах объясняет их разную функцию и роль при системном воспалении. Так, недавно было показано, что сигнализация С3a/C3aR подавляет экспрессию Fas-рецептора и каспазы-3, увеличивая антиапоптотический фактор Bcl-2, обеспечивает защиту мие-лоидных и лимфоидных клеток от листерий-индуцированного апоптоза [25]. Не исключено, что снижение экспрессии С3aR отменяет этот протективный эффект и способствует повышенному апоптозу нейтрофилов в условиях сепсиса. С другой стороны, известно, что С3а способен оказывать регулирующее влияние на секрецию моноцитами и В-лимфоцитами TNF-a (фактор некроза опухоли), IL-6 (интерлейкин 6) [26]. Повышенная экспрессия C3aR на моноцитах при сепсисе, выявленная в нашем исследовании, возможно, отражает «вклад» данных клеток в комплемент-индуцированный «цитокиновый шторм» при сепсисе [27]. Выявленная взаимосвязь, чем выше степень тяжести состояния, органная дисфункция у пациентов, тем более высока плотность присутствия данного рецептора на поверхности моноцитов, косвенно подтверждает это предположение.
Установлено, что степень выражения MFI С3аR на моноцитах прямо коррелировала с более тяжелой степенью органной дисфункции (SOFA), тяжестью состояния (APACHE II) и высоким уровнем прокальцитонина у септических пациентов. Данные результаты позволяют предположить, что экспрессия C3aR на моноцитах может служить биомаркером, отражающим степень системного воспаления при сепсисе, и быть критерием в прогнозе исхода септических состояний у пациентов с сепсисом.
290
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ. 2017; 62(4)
ВЫВОДЫ
1. Для рецептора C3aR был выявлен разный тренд уровня экспрессии MFI на моноцитах и нейтрофилах. На моноцитах он был существенно выше у септических пациентов, а на нейтрофилах - ниже относительно контрольной группы.
2. Для рецептора C5аR1 (CD88) были выявлены низкое содержание C5аR1 (CD88) на нейтрофилах и моноцитах у пациентов с сепсисом в сравнении со здоровыми людьми и взаимосвязь между высокой степенью тяжести септического процесса по шкале APACHE II и низкой степенью экспрессии его на нейтрофилах.
3. Высокий уровень экспрессии С3аR на моноцитах прямо коррелировал с более тяжелой степенью органной дисфункции (SOFA), тяжестью состояния (APACHE II) и высоким уровнем прокальцитонина у септических пациентов. Данные результаты позволяют предположить, что данный показатель может служить биомаркером, отражающим степень системного воспаления при сепсисе, быть критерием в прогнозе тяжести течения и исхода септических состояний у пациентов с сепсисом.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА (пп. 1, 4-18, 20, 23-26 см. REFERENCES)
2. Ромашева М.Л., Прошин Д.Г. Диагностика сепсиса у больных в критических состояниях. Общая реаниматология. 2007; 3 (4): 34-6.
3. Лазанович В.А., Маркелова Е.В. Смирнов Г.А. Смолина Т.П. Клиническая значимость экспрессии Toll2, Toll4, CD14, HLA-DR на моноцитах у пациентов с сепсисом. Медицинская иммунология. 2015; 17 (3): 221-8.
19. Савельев В.С., Гельфанд Б.Р. Сепсис: классификация, клинико-диагностическая концепция и лечение: Практическое руководство. М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство»; 2013: 360.
21. Попов Д.А., Овсеенко С.Т., Вострикова Т.Ю. Прокальцитонин как предиктор бактериемии в послеоперационном периоде у кардиохирургических больных. Анестезиол. и реаниматол. 2014; (2): 4-9.
22. Цилина С.В., Говорова Н.В., Долгих В.Т., Лукач В.Н., Максимишин С.В., Глущенко А.В. Клиническая значимость показателей синдрома системного воспалительного ответа, лейкоцитарного индекса интоксикации и прокальцитонинового теста в диагностике гнойно-деструктивного пиелонефрита беременных. Анестезиол. и реаниматол. 2008; (3): 29-31.
27. Лазанович В.А., Смирнов Г.А., Ищенко В.Н. Динамика цитокинов как один из факторов патогенеза хирургического сепсиса. Тихоокеанский медицинский журнал. 2005; (4): 50-2.
REFERENCES
1. Gaieski D. F., Edwards J. M., Kalian M.J. Benchmarking the incidence and mortality of severe sepsis in the United States. Crit. Care Med. 2013; 41 (5): 1167-74.
2. Romasheva M.L., Proshin D.G. Diagnosis of sepsis in critically patients. Obshchaya reanimatologiya. 2007; 3 (4): 34-6. (in Russian)
3. Lazanovich V.A., Markelova E.V., Smirnov G.A., Smolina T.P. Clinical significance of Toll2, Toll4, CD14 and HLA-DR expression on the monocytes in patients with sepsis. Meditsinskaya im-munologiya. 2015; 17 (3): 221-8. (in Russian)
4. Wang H., Ma S. The cytokine storm and factors determining the sequence and severity of organ dysfunction in multiple organ dysfunction syndrome. Am. J. Emerg. Med. 2008; 26 (6): 711-5.
5. Hotchkiss R.S., Karl I.E. The pathophysiology and treatment of sepsis. N. Engl. J. Med. 2003; 348 (2): 138-50.
6. Charchaflieh J., Wei J., Labaze G. et al. The Role of Complement
System in Septic Shock. Clin. Dev. Immunol. 2012; Article ID 407324, 8 pages.
7. Sprong T., Roos D., Weemaes C. et al. Deficient alternative complement pathway activation due to factor D deficiency by 2 novel mutations in the complement factor D gene in a family with meningococcal infections. Blood 2006; 107 (12): 4865-70.
8. Oglesby T.J., Schultz D.R., Schein R.M. et al. Measurement of complement proteins C2 and B in systemic lupus erythematosus and septic shock. Complement and Inflammation. 1989; 6 (1): 27-35.
9. Eisen D.P., Dean M.M., Thomas P. et al. Low mannose-binding lectin function is associated with sepsis in adult patients. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2006; 48 (2): 274-82.
10. Sprong T., Mollnes T.E., Neeleman C. et al. Mannose-binding lec-tin is a critical factor in systemic complement activation during me-ningococcal septic shock. Clin. Infect. Dis. 2009; 49 (9): 1380-6.
11. Huber-Lang M.S., Younkin E.M., Sarma J.V. et al. Complement-induced impairment of innate immunity during sepsis. J. Immunol. 2002; 169 (6): 3223-31.
12. Hawlisch H., Belkaid Y., Baelder R. et al. C5a negatively regulates toll-like receptor 4-induced immune responses. Immunity. 2005; 22 (4): 415-26.
13. Riedemann N.C., Guo R.F., Gao H. et al. Regulatory role of C5a on macrophage migration inhibitory factor release from neutrophils. J. Immunol. 2004; 173 (2): 1355-9.
14. Klos A., Wende E., Wareham K.J., Monk P.N. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Complement peptide C5a, C4a, and C3a receptors. Pharmacol. Rev. 2013; 65 (1): 500-43.
15. Bajic G., Yatime L., Klos A., Andersen G.R. Human C3a and C3a desArg anaphylatoxins have conserved structures, in contrast to C5a and C5a desArg. Protein Sci. 2013; 22 (2): 204-12.
16. Fayyazi A., Scheel O., Werfel T. The C5a receptor is expressed in normal renal proximal tubular but not in normal pulmonary or hepatic epithelial cells. Immunology. 2000; 99 (1): 38-45.
17. Rittirsch D., Flierl M.A., Nadeau B.A., Day D.E. Functional roles for C5a receptors in sepsis. Nat. Med. 2008; 14 (5): 551-7.
18. Burk A.M., Martin M., Flierl M.A. Early complementopathy after multiple injuries in humans. Shock. 2012; 37 (4): 348-54.
19. Savel'ev V.S., Gel'fand B.R. Sepsis: Classification, Clinical-diagnostic Concept and Treatment: Practical Guidance. Moscow: Izdatel'stvo "Meditsinskoe informatsionnoe agentstvo"; 2013. (in Russian)
20. Furebring M., Häkansson L.D., Venge P. Expression of the C5a receptor (CD88) on granulocytes and monocytes in patients with severe sepsis. Crit. Care. 2002; 6 (4): 363-70.
21. Popov D.A., Ovseenko S.T., Vostrikova T.Yu. Procalcitonin as a predictor of bacteremia in postoperative cardio-surgery patients. Anesteziol. i reanimatol. 2014; (2): 4-9. (in Russian)
22. Tsilina S.V., Govorova N.V., Dolgikh V.T., Lukach V.N., Maksi-mishin S.V., Glushchenko A.V. Clinical significance of the parameters of a systemic inflammatory response. leukocytic intoxication index and procalcitonin test in the diagnosis of pyodestructive pyelonephritis of pregnant women. Anesteziol. i reanimatol. 2008; (3): 29-31. (in Russian)
23. Ricklin D., Lambris J.D. Progress and Trends in Complement Therapeutics. Adv. Exp. Med. Biol. 2013; 735: 1-22.
24. Hollmann T.J., Mueller-Ortiz S.L., Braun M.C. et al. Disruption of the C5a receptor gene increases resistance to acute Gram-negative bacteremia and endotoxic shock: Opposing roles of C3a and C5a. Mol. Immunol. 2008; 45 (7): 1907-15.
25. Mueller-Ortiz S.L., Morales J.E., Wetsel R.A. The Receptor for the Complement C3a Anaphylatoxin (C3aR) Provides Host Protection against Listeria monocytogenes Induced Apoptosis. J. Immunol. 2014; 193 (3): 1278-89.
26. Fischer W.H., Hugli T.E. Regulation of B cell functions by C3a and C3a(desArg): suppression of TNF-alpha, IL-6, and the polyclonal immune response. J. Immunol. 1997; 159 (9): 4279-86.
27. Lazanovich V.A., Smirnov G.A., Ishchenko V.N. Cytokines dynamics as a factor in the pathogenesis of a surgical sepsis. Tik-hookeanskiy meditsinskiy zhurnal. 2005; (4): 50-2. (in Russian)
Поступила 11.03.17 Принята к печати 06.04.17
RUSSIAN JOURNAL of ANAESTHESIOLOGY and REANIMATOLOGY. 2017; 62(4)
291
