CC BY
22
НАМ ПИШУТ
© Коллектив авторов, 2005
Д.И. Бельченко, А.В. Есипова, ЕЛ. Кривошеина
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ КЛЕТОК ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ КРОВИ ДЕТЕЙ ПРИ НЕОТЛОЖНЫХ СОСТОЯНИЯХ
Тверская государственная медицинская академия, РФ
Динамическая структура кровотока, определяющая реологические свойства крови, во многом зависит от скорости ее движения. Поэтому при замедлении кровотока неизбежно изменяется его структура. Это проявляется, в частности, адгезией лейкоцитов к эндотелию микрососудов и образованием лейкоцитарных конгломератов [1-3], что приводит к дальнейшему замедлению кровотока вплоть до его остановки в капиллярном русле[1]. И адгезия лейкоцитов к эндотелию, и образование лейкоцитарных конгломератов в значительной степени могут быть обусловлены увеличением адгезив-ности этих клеток. Увеличение адгезивности лейкоцитов, равно как и замедление кровотока, способствует образованию лейкоцитами клеточных ассоциаций, таких как эндогенные ауторозетки (АР) [4] и лейкоцитарные конгломераты [1]. Установлено, что в периферической крови здоровых детей и взрослых циркулирует небольшое количество эндогенных АР, образованных лейкоцитами из эритроцитов. Их содержание обычно не превышает 4-6 % от числа лейкоцитов, но при различных заболеваниях оно может резко увеличиваться [4, 5]. Поскольку образование в циркулирующей крови большого количества клеточных ассоциаций способно вызвать ухудшение ее реологических свойств, представляло существенный интерес исследовать характер межклеточных взаимодействий, происходящих в крови при состояниях, сопровождающихся выраженными расстройствами гемодинамики. Поэтому было предпринято исследование крови детей с неотложной патологией, госпитализированных в отделение реанимации и интенсивной терапии.
Исследованы мазки крови детей с неотложной патологией, госпитализированных в отделение реанимации и интенсивной терапии Тверской детской областной клинической больницы. Причиной направления больных было резкое (до критического) ухудшение их состояния, вызванное течением предшествовавших заболеваний. Обследовано 6 групп больных с неотложной патологией. 1-ю группу составили 10 ожоговых больных, 2-ю -5 травмированных детей, 3-ю - 9 больных с врожденными пороками развития (ВПР) органов пищеварительного тракта в послеоперационном периоде, 4-ю - 5 больных с респираторным дистресс-синдромом (РДС), 5-ю -
14 больных с инфекционно-воспалительной патологией (3 с остеомиелитом, 3 с сепсисом, 3 с острой пневмонией, 2 с менингитом, один с врожденной герпетической инфекцией, один с фибринозно-язвенным эзофагитом, один с острым инфекционным гастроэнтеритом), 6-я группа (10 детей) была смешанной (2 с гемолитико-уремическим синдромом, 3 с отравлением, а также дети с талассемией в период гемолитического криза, с внутричерепным кровоизлиянием, с лимфосаркомой, тяжелой постгеморрагической анемией, с перекрутом труб и придатков).
Кровь для исследования брали до проведения интенсивной терапии или в ее начале. Возраст обследованных больных детей колебался от 2 суток до 16 лет. В контрольных исследованиях использовали мазки крови здоровых детей дошкольного и школьного возраста. Мазки крови, окрашенные по Романовскому - Гимзе, исследовали световой микроскопией. Подсчитывая лейкоцитарную формулу, учитывали количество эндогенных АР, образованных лейкоцитами из эритроцитов. За АР принимали клеточные ассоциации, состоящие из 3-7, иногда и более, эритроцитов, тесно контактирующих с центрально расположенным розеткообразующим лейкоцитом (рис. 1) [4]. Количество АР, равно как и других встречающихся в мазках клеточных ассоциа-
Рис. 1. Ауторозетка, образованная моноцитом из эритроцитов (указано стрелкой).
Здесь и на рис. 2-3: окраска по Романовскому-Гимзе, световая микроскопия.
Рис. 2. Ауторозетки с экзоцитарным лизисом эритроцитов розеткообразующими лейкоцитами. Стрелками указаны лизируемые эритроциты.
ций, относили к 200 лейкоцитам. В последующем, зная содержание лейкоцитов в крови, рассчитывали абсолютное количество содержавшихся в единице её объема АР и других клеточных ассоциаций.
При микроскопии мазков крови у наблюдаемых больных обратило на себя внимание необычно большое количество (см. таблицу) содержащихся в ней АР, образованных в основном нейтрофилами и моноцитами. При этом в значительной части АР в цитоплазме эритроцитов в местах их контакта с розеткообразующими лейкоцитами появлялись вакуоли, лишенные гемоглобина, что свидетельствовало о деструкции эритроцитов путем их экзоцитарного лизиса (рис. 2).
В крови здоровых детей содержание АР невелико [4]. По нашим данным, их образуют лишь 2-6% лейкоцитов. Иногда АР в крови здоровых детей вообще отсутствуют. Экзоцитарный лизис эритроцитов при этом наблюдался редко, он выявлен в крови 2 детей из 22 обследованных (см. таблицу).
При неотложных состояниях содержание АР в крови больных многократно увеличивается, в розеткообра-зовании участвуют от 8 до 30%, а при сепсисе - 60% лейкоцитов. При этом примерно в четверти АР происходит экзоцитарный лизис эритроцитов (см. таблицу). Интенсификация ауторозеткообразования и гемолиза, происходящего в АР, наблюдалась в крови всех обследованных с относительно небольшими количественными различиями. Наиболее интенсивно эти процессы происходили в крови детей с РДС, ВПР пищеварительного тракта в послеоперационном периоде и травмами (см. таблицу). Если учесть, что в АР подвергается экзоци-тарному лизису чаще всего 5-7 эритроцитов, иногда и более, можно заключить, что интенсификация ауторо-зеткообразования сопровождается значительным гемолизом и соответственно поступлением дериватов цитоплазмы эритроцитов, в том числе и эритроцитарных про-коагулянтов [6], в циркулирующую кровь.
Одновременно с активацией ауторозеткообразова-ния в мазках крови больных наблюдалось появление большого количества тромбоцитарных агрегатов (см. таблицу), состоящих из десятков тромбоцитов и имею-
щих разнообразную, нередко разветвленную форму (рис. 3). В то же время в мазках крови 3 из 22 здоровых детей тромбоцитарные агрегаты отсутствовали, у остальных наблюдались в небольшом количестве (см. таблицу).
Тромбоцитарные агрегаты в результате их взаимодействия с эритроцитами образовывали с ними плотные контакты, аналогичные контактам розеткообразующих лейкоцитов с эритроцитами. В итоге возникающих тромбоцитарно-эритроцитарных взаимодействий в участках цитоплазмы некоторых эритроцитов в местах их контакта с тромбоцитарными агрегатами наблюдалось возникновение вакуолей, как это происходило в АР, образованных лейкоцитами (рис. 3), то есть происходил экзоцитарный лизис эритроцитов.
Экзоцитарный лизис эритроцитов тромбоцитарны-ми агрегатами был выявлен в мазках крови лишь 2 здоровых детей (см. таблицу). В крови детей с неотложной патологией наблюдалось резкое многократное увеличение абсолютного количества тромбоцитарных агрегатов (см. таблицу). Экзоцитарный лизис эритроцитов тромбоцитами также протекал со значительно большей интенсивностью и в несколько раз превышал интенсивность экзоцитарного лизиса эритроцитов тромбоцитар-ными агрегатами крови здоровых детей (см. таблицу). Наибольшее количество тромбоцитарных агрегатов и соответственно наибольшая интенсивность лизиса ими эритроцитов наблюдались в крови детей с травмами, несколько меньшее - в послеоперационном периоде при ВПР пищеварительного тракта (см. таблицу). Самое большое количество тромбоцитарных агрегатов выявлено в крови больного с сепсисом (9,1*109/л), из них 3,2 • 109 /л были с экзоцитарным лизисом эритроцитов.
Возникновение экзоцитарного лизиса эритроцитов обусловлено активацией нейтрофилов стимуляторами поврежденных тканей (что имело место при исследованных состояниях) или бактериальными стимуляторами [7], в результате которой происходит слияние их мембран с мембранами клеток-мишеней и переход гранул в клетки-мишени [8]. Одновременно может происходить и экзоцитарная дегрануляция [7, 8], приводящая к ос-
Рис. 3. Тромбоцитарный агрегат.
Стрелками указаны лизируемые тромбоцитами эритроциты.
Д.И. Бельченко, А.В. Есипова, Е.Л. Кривошеина
139
Таблица
Содержание ауторозеток и тромбоцитарных агрегатов в крови исследованных больных
Показатели, ■ 109/л Здоровые дети (п=22) Все ургентные больные (п=53) Ожоги (п =10) Травмы (п =5) Врожденные пороки развития (послеоперационный период) ( п=9) Респираторный дистресс-синдром (п =5) Инфекци- онно-воспалительная патология (п =14) Смешанная группа больных (п =10)
Ауторозетки 0,08 ± 0,02 1,38 ± 0,63* 0,64 ± 0,16 1,65 ± 1,2 1,74 ± 0,55 2,2 ± 1,2 1,35 ± 0,4 1,5 ± 0,28
Ауторозетки с эритроцитарным лизисом эритроцитов 0,0045 ± 0,003 0,45 ± 0,28* 0,16 ± 0,04 0,8 ± 0,65 0,11 ± 0,11 0,9 ± 0,6 0,58 ±0,23 0,6 ± 0,16
Тромбоцитарные агрегаты 0,33 ± 0,17 1,59 ± 0,6* 1,31 ± 0,35 2,2 ± 1,5 2,17 ± 0,55 0,42 ± 0,06 2,04 ± 0,0,74 1,2 ± 0,37
Тромбоцитарные агрегаты с экзоцитарным лизисом эритроцитов 0,04 ± 0,03 0,65 ± 0,035* 0,27 ± 0,08 1,4 ± 1,2 1,1 ± 0,3 0,14 ± 0,07 0,5 ± 0,27 0,4 ± 0,13
* Достоверность различия при сравнении показателей у здоровых детей и всех ургентных больных.
вобождению литических ферментов и активных форм кислорода, обладающих деструктивными свойствами и способных осуществить экзоцитарный лизис клеток-мишеней [9, 10]. Нарастание интенсивности ауторозет-кообразования вызвано увеличением адгезивности, являющейся важнейшей функцией лейкоцитов [11], так как именно она обеспечивает их взаимодействие с клетками-мишенями и в том числе с эндотелием сосудов.
Многократное увеличение образования лейкоцитами АР в периферической крови свидетельствует об активации этих клеток при неотложных состояниях. Следствием резкой интенсификации ауторозеткообра-зования является появление в циркулирующей крови существенного количества клеточных ассоциаций, какими являются АР. Это может привести к ухудшению реологических свойств крови и соответственно к нарушениям микроциркуляции. Интенсивный лизис эритроцитов в большом количестве АР сопровождается поступлением в кровь эритроцитарных прокоагулянтов [6] и увеличением возможности тромбообразования. Поэтому интенсификацию ауторозеткообразования в циркулирующей крови нельзя рассматривать как безобидное явление. К тому же активация ауторозеткообразо-вания косвенно свидетельствует об увеличении адгезив-ности лейкоцитов. Поэтому можно полагать, что адгезия лейкоцитов к эндотелию сосудов объясняется не только увеличением адгезивности эндотелия [2], но и увеличением адгезивности лейкоцитов. Следовательно,
активация ауторозеткообразования и адгезия лейкоцитов к эндотелию являются параллельно протекающими процессами. В таком случае усиление ауторозеткообра-зования может быть признаком развивающейся адгезии лейкоцитов к сосудистым стенкам. Совокупность этих двух процессов способна вызвать серьезные расстройства микроциркуляции.
Интенсивный экзоцитарный лизис эритроцитов, осуществляемый розеткообразующими лейкоцитами, является свидетельством увеличения их цитотоксич-ности. Это дает основание полагать, что активация ауто-розеткообразования и экзоцитарного лизиса эритроцитов обусловлена праймированием нейтрофилов и других видов розеткообразующих лейкоцитов. Праймиро-ванные нейтрофилы, одна из фракций функционально неоднородной их популяции, подготовлены к последующей активации и обладают большим цитотоксическим потенциалом. Их цитотоксичность может быть направлена против структур собственного организма [12]. Эти явления возникают при ишемии, ожогах, травмах, сепсисе, в постоперационном периоде, после ангиопласти-ческих операций [12]. В наших исследованиях мы наблюдали одну из сторон деятельности праймированных лейкоцитов, главным образом представленных нейтро-филами, цитотоксический потенциал которых был направлен против аутоэритроцитов, что проявлялось в ау-торозеткообразовании и последующем экзоцитарном лизисе эритроцитов.
Образование тесных контактов тромбоцитарных агрегатов с эритроцитами обусловлено наличием в гранулах тромбоцитов иммуноглобулинов, являющихся молекулами адгезии [13], специфически соединяющимися со своими лигандами на поверхности соответствующих антигенов, что и приводит к осуществлению межклеточной адгезии. Активированные тромбоциты, а именно они образуют тромбоцитарные агрегаты, выделяют литические ферменты, протеазы, агрессивные белки, цитотоксические свободные радикалы [14]. Это приводит к деструкции эритроцитов в местах их контакта с тромбоцитарными агрегатами, то есть их экзо-цитарному лизису. Механизм цитотоксического действия тромбоцитов хорошо известен: освобождая ци-тотоксический коктейль и орошая им клетки-мишени, тромбоциты вызывают их деструкцию [15].
Появление в крови ургентных больных больших количеств АР и тромбоцитарных агрегатов и осуществляемый в этих клеточных ассоциациях экзоцитарный лизис с освобождением эритроцитарных прокоагулянтов способны существенно ухудшить реологические свойства крови, увеличить возможность активации тромбо-образования и нарушения микроциркуляции. Поэтому резкую активацию межклеточных взаимодействий в циркулирующей крови можно рассматривать как скрытые реакции ДВС-синдрома у ургентных больных, развивающиеся в ответ на воспалительный и гемостатичес-кий стресс, сопровождающий ожоги, травмы, сепсис и другие виды ургентной патологии [16]. Их можно рас-
сматривать также как патогенетические факторы нарушений микроциркуляции при экстремальных состояниях [17]. При исследовании системы гемостаза у наблюдаемых нами больных обнаружены активация свертывающей системы крови (гиперкоагуляция I и/или III, IV фаз свертывания) и угнетение фибринолиза. В мазках периферической крови определялось значительное количество тромбоцитарных агрегатов, нарушающих микроциркуляцию в органах. У ребенка с клиническими проявлениями гипокоагуляционной фазы ДВС-синдрома (кровоточивость из мест иньекций, неку-пирующееся кишечное кровотечение) выявлены гипо-коагуляция I, II и III фаз свертывания с резким снижением уровня фибриногена (до 1,11 г/л) и тромбоцитопе-нией (до 75-109/л) (коагулопатия и тромбоцитопения потребления).
Таким образом, межклеточные взаимодействия при расстройствах микроциркуляции не ограничиваются адгезией лейкоцитов к эндотелиоцитам и образованием лейкоцитарных агрегатов, но включают в себя интенсификацию ауторозеткообразования и образования тром-боцитарных агрегатов, что сопровождается экзоцитар-ным лизисом эритроцитов. Резкое увеличение количества ауторозеток и появление множественных тромбоци-тарных агрегатов, легко обнаруживаемое визуально при простом микроскопическом исследовании мазков крови, можно рассматривать как признак расстройства микроциркуляции и возможности развития гиперкоагу-лабильности крови при неотложных состояниях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванов К.П., Мельникова H.H. Вест. РАМН. 2004; 4: 3-13.
2. Петрищев H.H., Власов Т.Д. // 2-й Российский Конгресс по патофизиологии. - М., 2000. -С. 273-274.
3. Редчиц Е.Г., Гузева В.О. Лаб. дело. 1991; 5: 4-8.
4. Бельченко Д.И. Гематология и трансфузиоло-гия. 1992.; 4: 23-25.
5. Бельченко Д.И., Тебеньков А.М. Авиакосмическая и экологическая медицина. 1992; 3: 72-75.
6. Федорова З.Д., Котовщикова МЛ. Усп. совр. би-ол. - 1982. - Вып. 3 (6). - С. 393-403.
7. Крейнина М.В., Клебанов Г.И., Кузнецов С.В. и др. Бюлл. эксп. биол. и мед. 1989; 12: 673-676.
8. Мацнер Я. Гематология и трансфузиология. 1993; 3: 39-42.
9. Лебедева Т.Н., Соболев А.В., Минина С.В. и др.
Клин. лаб. диагностика. 2004; 11: 11-13.
10. Лю Б.Н. Усп. совр. биол. 2003; 123, 2: 147-160.
11. Маянский А.Н., Челышев И.В., Чеботарь И.В. Иммунология. 1993; 1: 23-25.
12. Барсуков АА., Годков МА.,Земсков В.М. и др. Усп. совр. биол. 2004; 124, 6: 542-554.
13. Ровенский ЮА. Биохимия. 1998; 63. Вып. 9: 1204-1221.
14. Воробьев А.И., Городецкий В.М., Шулутко Е.М., Васильев С А. Острая массивная кровопотеря. -М., РЭОТАР, Медицина, 2001.
15. Бельченко Д.И. Иммунология. 2001; 1: 55-57.
16. Бокерия ЛА., Климович Л.Г., Потехина А.В. и др. Клин. физиология кровообращения. 2004; 1: 46-55.
17. Юшков Б.Г. Всерос. мед. вести. 2004; 3: 72-73.
