CC BY
22УДК 616-092.9 DOI: 10.37279/2224-6444-2022-12-1-61-68
ПРОФИЛЬ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ ЦИТОКИНОВ В АСПЕКТЕ СИСТЕМНОГО ВОСПАЛЕНИЯ ПРИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ КОМПРЕССИИ МЯГКИХ ТКАНЕЙ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Шулепов А. В., Шперлинг И. А., Юркевич Ю. В., Шперлинг Н. В., Васильев С. Б.
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации, 195043, ул. Лесопарковая 4, Санкт-Петербург, Россия
Для корреспонденции: Шулепов Александр Васильевич, кандидат медицинских наук, научный сотрудник ФГБУ «ГНИИИ ВМ» МО РФ, Санкт-Петербург, Россия, е-mail: [email protected]
For correspondence: Shulepov Aleksandr Vasilyevich, PhD, State Scientific Research Test Institute of the military medicine of the Russian Federation Defense Ministry, е-mail: [email protected]
Information about authors:
Shulepov A. V., https://orcid.org/0000-0002-6134-809X Shperling I. A., https://orcid.org/0000-0002-7029-8602 Yurkevich Yu. V., https://orcid.org/0000-0002-9385-7104 Shperling N. V., https://orcid.org/0000-0002-0633-8585 Vasil'ev S. B., https://orcid.org/0000-0002-0633-8585
РЕЗЮМЕ
Проведена экспериментальная оценка содержания в крови крыс провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в различные периоды после продолжительной компрессии мягких тканей конечности с целью изучения механизмов формирования системного воспалительного ответа. Материал и методы. Компрессионную травму моделировали механическим сдавлением тазовой конечности крыс на уровне бедра в течение 7 ч (сила давления 10-12 кг/см2). Исследованы выживаемость, развитие отека/атрофии конечности, показатели рабдомиолиза (миоглобин, калий), содержание в сыворотке крови интерлейкина-1р (IL-1P), фактора некроза опухоли альфа (TNF-a), интерлейкина-6 (IL-6), интерлейкина-10 (IL-10). Результаты. Гибель животных после воздействия составила 30% при средней продолжительности жизни 6,5±1,8 сут, что квалифицирует травму как тяжелую. Ранний посткомпрессионный период (до 7 сут) характеризовался существенным увеличением уровня циркулирующих провоспалительных цитокинов (IL-1P, TNF-a, IL-6) с наиболее высокими значениями IL-1P, отражая развитие раннего системного воспалительного ответа. Промежуточный (7-14 сут) и восстановительный (14-28 сут) периоды характеризовались смещением баланса циркулирующих цитокинов в сторону повышения противовоспалительного цитокина IL-10, что отражает формирование компенсаторно-противовоспалительного ответа с развитием супрессорных влияний в качестве фактора замедленной регенерации поврежденной скелетной мышечной ткани. Заключение. Продолжительная компрессия мягких тканей конечности у крыс сопряжена с формированием дисбаланса провоспалительных и противовоспалительных цитокинов на протяжении всех периодов реперфузии (28 суток).
Ключевые слова: синдром длительного сдавления, компрессионная травма, скелетная мышца, рабдомиолиз, цитокины, системный воспалительный ответ.
PROFILE OF CIRCULATING CYTOKINES IN THE ASPECT OF SYSTEMIC INFLAMMATION WITH A PROLONGED STATIC COMPRESSION OF SOFT TISSUE IN THE EXPERIMENT
Shulepov A. V., Shperling I. A., Yurkevich Yu. V., Shperling N. V., Vasil'ev S. B.
FSBE «State Scientific Research Test Institute of the military medicine of the Russian Federation defense Ministry», Saint-Petersburg, Russia
SUMMARY
An experimental assessment of the content of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in the blood of rats at various periods after prolonged compression of the soft tissues of the limb was carried out in order to study the mechanisms of the formation of a systemic inflammatory response. Material and methods. Compression injury was simulated by mechanical compression of the pelvic limb of rats at the femur level for 7 h (pressure force 10-12 kg/cmP). Survival, development of limb edema / atrophy, indicators of rhabdomyolysis (myoglobin, potassium), serum levels of interleukin-1p (IL-1P), tumor necrosis factor alpha (TNF-a), interleukin-6 (IL-6), interleukin-10 (IL-10) were studied. Results. The death of animals after exposure was 30% with an average life expectancy of 6.5±1.8 days, which qualifies the injury as severe. The early post-compression period (up to 7 days) was characterized by a significant increase in the level of circulating pro-inflammatory cytokines (IL-1P, TNF-a, IL-6) with the highest IL-1P values, reflecting the development of an early systemic inflammatory response. The intermediate (7-14 days) and recovery (14-28 days) periods were characterized by a shift in the balance of circulating cytokines towards an increase in the anti-inflammatory cytokine IL-10, which reflects the formation of a compensatory anti-inflammatory response with the development of suppressive effects as a factor in delayed regeneration of damaged skeletal muscle tissue. Conclusion. Prolonged compression of the soft tissues of the limb in rats is associated with the formation of an imbalance of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines throughout all periods of reperfusion (28 days).
Key words: crush syndrome, compression injury, skeletal muscle, rhabdomyolysis, cytokines, systemic inflammatory response syndrome.
Синдром длительного сдавления остается опасным для жизни осложнением компрессионной травмы [1]. Частота летальных исходов при этом может достигать от 20% до 90%, что обусловливает необходимость дальнейшего изучения данной патологии [2]. При длительном сдавлении большой массы мягких тканей развиваются опасные для жизни постишемические патологические изменения, в основе которых лежит обусловленный реперфузией цитолиз, мембраногенный отёк, выброс в кровоток токсических продуктов [3]. В патогенезе компрессионной травмы важное значение придается ключевой роли ответных реакций иммунной системы [4]. Молекулярные паттерны, ассоциированные с повреждением (DAMPs - damage-associated molecular patterns), могут инициировать при сдавлении мягких тканей развитие синдрома раннего системного воспалительного ответа (SIRS - systemic inflammatory response syndrome) [5]. Ведущим механизмом возникновения SIRS признается неконтролируемое распространение в крови провоспалительных или сигнальных цитокинов [6]. Первоначально цитокины поступают из первичного очага воспаления [7]. При развитии SIRS воспалительный ответ может поддерживаться в отсутствие первоначально запустивших его стимулов [8] и характеризуется как чрезмерная генерализованная воспалительная реакция в органах, удаленных от первичного очага воспаления [9]. В этой связи в особом рассмотрении нуждается оценка развития системного воспалительного и противовоспалительного ответов на разных стадиях посткомпрессионного периода. В аспекте выраженности системного воспаления при продолжительной статической компрессии мягких тканей оценка стадийности профиля провоспа-лительных и противовоспалительных циркулирующих цитокинов остается малоизученной.
Цель исследования - экспериментально оценить уровень циркулирующих цитокинов с позиции системного воспалительного ответа в различные периоды после продолжительной статической компрессии мягких тканей конечности.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Эксперименты выполнены на 58 половозрелых крысах-самцах линии Вистар (возраст 4-4,5 мес., масса 320±20 гр.), полученных из питомника «Рапполово» (Ленинградская область, Россия). Животные проходили карантин в течение 14 сут с ежедневным осмотром и свободным доступом к пище, воде. Исследование одобрено локальным Комитетом по этике ФГБУ «ГНИИИ ВМ» МО РФ (протокол № 13 от 22.06.2020 г.). Все животные разделены на 2 группы: основную (n=28) и ин-
тактную (n=10). Отдельную группу (n=20) составляли животные, подвергнутые механической компрессии мягких тканей для оценки тяжести травмы. Перед компрессионным воздействием крыс наркотизировали внутримышечным введением смеси золетила и ксилазина по 10 мг/кг веса животного каждого препарата. Компрессионную травму моделировали путем продолжительной механической компрессии мягких тканей бедра, с помощью металлических тисков [10]. Продолжительность компрессии составляла 7 ч, сила компрессии - 10-12 кг/см2. Контралатеральная конечность компрессии не подвергалась. Исследования проводили через 3, 7, 14 и 28 сут после прекращения компрессии конечности, что соответствовало переходным срокам фаз воспаления (ранний период - 3 и 7 сут), пролиферации (промежуточный период - 7-14 сут) и регенерации (восстановительный период - 14-28 сут). Тяжесть компрессионной травмы оценивали в предварительных экспериментах по выживаемости и средней продолжительности жизни погибших животных. Для оценки развития отёка травмированной тазовой конечности на протяжении сроков исследования проводили определение длины окружности бедра в проекции его средней трети [11]. Значения выражали индексом отека/атрофии по отношению к длине окружности средней трети бедра неповрежденной контралатеральной конечности.
Критериями рабдомиолиза служили уровень миоглобина и калия в сыворотке крови. Содержание миоглобина (нг/мл) измеряли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с применением двух типов моноклональных антител (АО «Вектор-Бест», Россия) на автоматическом анализаторе ChemWell 2910 (Awareness Technology, США) [12]. Концентрацию калия (ммоль/л) оценивали турбодиметрическим методом с использованием набора Калий-Ольвекс (ООО «Ольвекс Диагностикум», Россия).
Динамику системного воспалительного ответа исследовали по динамике уровня в сыворотке крови провоспалительных (фактор некроза опухоли альфа - TNF-a; интерлейкин-1р - IL-1P; интерлейкин-6 - IL-6) и противовоспалительного (интерлейкин-10 - IL-10) цитокинов методом мультиплексного иммунного анализа [13] на установке Bio-Plex (Bio-Rad Laboratories, USA, CA) с соответствующими наборами реагентов Bio-Plex Pro™ Rat Cytokine Th1/Th2 Assay.
Для получения среднестатистических значений контроля использовали интактных крыс.
Статистический анализ результатов исследования осуществляли с использованием программы Statistica 10.0 (StatSoft Inc., США). Определение типа распределения данных проводили по критерию Шапиро-Уилка. Непре-
рывные переменные в исследуемых выборках представлены в виде медианы (Ме), с 1-м и 3-м квартилями ^25^75]. Для определения статистической значимости различий между двумя сравниваемыми выборками использовали критерий Манна-Уитни, различия считали статистически значимыми при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Характеристика тяжести компрессионной травмы. К исходу первых суток после продолжительной (7 ч) механической компрессии мягких тканей бедра состояние животных заметно отягощалось, активные движения отсутствовали. Летальность травмированных животных регистрировались в период 3-4 сут после начала компрессии.. Через 5 сут после травмы гибель составляла 20% (4 из 20 животных) при средней продолжительности жизни - 3,0±1,0 сут. В последующие сроки наблюдения (3-14 сут) регистрировалась гибель еще 2 травмированных животных. В поздний период (с 14 сут по 28 сут) летальности не наблюдалось. Общая летальность к исходу 28 сут после травмы составляла 30%, средняя продолжительность жизни павших животных в течение периода наблюдения 6,5±1,8 сут, что позволяет квалифицировать ком-
Динамика уровня продуктов рабдомиолиза (миоглобин, калий) в сыворотке крови. Максимальное значение уровня сывороточного ми-оглобина отмечалось в ранний период после сдавления конечности (спустя 3 сут), в 32 раза (р<0,05) превышая уровень у интактных животных (Таблица 2).
К концу раннего и в промежуточный периоды компрессионной травмы (через 7-14 сут после воздействия) содержание сывороточного миоглобина снижалось, оставаясь на уровнях в 23-29 раз (р<0,05) превышающих показатели в группе сравнения. К окончанию периода наблюдения (28 сут) содержание миоглобина в сыворотке крови значимо снижалось по сравнению
прессионную травму как тяжелую с развитием летальных исходов преимущественно на протяжении раннего посткомпрессионного периода.
Динамика локального отёка тканей. Отек тканей тазовой конечности, подвергнутой продолжительному сдавлению, развивался в ранние сроки после прекращения компрессии. К исходу 3 сут отек достигал максимума, на 20% (р<0,05) превышая показатели интактных животных. Через 7 сут после снятия тисков объем травмированной тазовой конечности животных незначительно снижался, оставаясь на 18% (р<0,05) выше контрольных значений. Прогрессивное снижение отека отмечалось в промежуточный посткомпрессионный период. Спустя 14 сут после устранения компрессии отек бедра травмированной конечности уменьшался, соответствуя значениям окружности бедра животных до компрессии. В восстановительный период объем сдавленной тазовой конечности значительно уменьшался. К исходу 28 сут наблюдения длина окружности средней трети бедра области компрессионного сдавления была на 27% (р<0,05) меньше длины окружности средней трети бедра нетравмированной контралатеральной конечности, что косвенно свидетельствует о развитии посттравматической атрофии (Таблица 1).
с предшествующим периодом наблюдения (на 48%, р<0,05), не достигая значений у интактных животных.
Однотипные изменения отмечались в содержании сывороточного калия. Наиболее выраженное повышение уровня калия (на 85%, р<0,05) относительно концентрации в крови ин-тактных животных, наблюдалось к исходу 3 сут посткомпрессионного периода. В последующие сроки наблюдения (через 7-14 сут) содержание калия в крови снижалось до значений, установленных в группе сравнения. К концу периода наблюдения (28 сут) достоверных различий в содержании калия в крови животных основной и интактной групп не выявлено.
Таблица 1
Индекс отека/атрофии конечности после продолжительного сдавления мягких тканей, Me ^25; Q75]
Группы исследования Срок наблюдения, сутки п Индекс отека/атрофии
Группа сравнения (интактные животные) 20 1,01 [0,97; 1,04]
3 17 1,21* [1,18; 1,23]
Основная группа 7 16 1,18* [1,17; 1,19]
(компрессионная травма) 14 14 1,07** [1,06; 1,08]
28 14 0,73*,** [0,71; 0,75]
Примечание: *р<0,05 - различия достоверны по сравнению с животными группы сравнения; **р<0,05 - различия достоверны по сравнению с предыдущим сроком наблюдения; п - количество животных; Ме - медиана; Q25; Q75 - 1-й и 3-й квартили.
Таблица 2
Содержание миоглобина (нг/мл) и калия (ммоль/л) в сыворотке крови крыс после продолжительной компрессии мягких тканей конечности, Ме ^25; Q75]
Группы исследования Срок наблюде- п Показатели
ния, сутки Миоглобин, нг/мл Калий, ммоль/л
Группа сравнения (интактные животные) 10 77,5 [69,0; 90,0] 4,1 [3,9; 4,4]
3 8 971,0* [959,5; 1000,5] 7,6* [7,3; 8,2]
Основная группа 7 8 890,5* [832,5; 960,0] 4 8** [4,2; 5,1]
(компрессионная травма) 14 6 701,0*,** [636,0; 758,0] 3,6 [3,1; 4,0]
28 6 363,5*,** [318,0; 409,0] 3,1 [2,8; 3,9]
Примечание: *р<0,05 - различия достоверны по сравнению с животными группы сравнения; **р<0,05 - различия достоверны по сравнению с предыдущим сроком наблюдения; п - количество животных; Ме - медиана; Q25; Q75 - 1-й и 3-й квартили.
Динамика уровня цитокинов в сыворотке ями баланса циркулирующих провоспалитель-крови. Продолжительная компрессия мягких ных и противовоспалительных цитокинов (Та-тканей конечности сопровождалась изменени- блица 3).
Таблица 3
Содержание провоспалительных (!Ь-1р, TNF-a, !Ь-6) и противовоспалительных (ГЬ-10) цитокинов в сыворотке крови (пг/мл) крыс после продолжительной компрессии мягких тканей конечности, Ме
^25; Q75]
Группы исследования Срок наблюдения, сутки п Содержание цитокинов в сыворотке крови (пг/мл)
^-1р ТШ-а Ъ-6 Ъ-10
Группа сравнения (интактные животные) 10 7,7 [7,4; 8,1] 6,4 [6,3; 6,5] 4,6 [4,1; 4,9] 3,2 [1,8; 4,0]
Основная группа (компрессионная травма) 3 8 44,6* [35,7; 53,8] 19,2* [17,8; 25,7] 24,4* [18,3; 29,7] 4,3 [3,2; 5,9]
7 8 47,2* [38,4; 54,9] 19,8* [15,4; 23,7] 20,3* [16,5; 27,0] 5,6 [4,3; 7,3]
14 6 22,1*,** [20,2; 27,0] 13,8*,** [11,7; 18,2] 13,9*,** [13,4; 16,1] 16 9* ** [16,6; 18,8]
28 6 15 2* ** [12,5; 18,2] 11,4* [9,4; 16,5] 10,9* [8,7; 13,9] 13,9* [13,3; 16,2]
Примечание: *р<0,05 - различия достоверны по сравнению с животными группы сравнения; **р<0,05 - различия достоверны по сравнению с предыдущим сроком наблюдения; п - количество животных; Ме - медиана; Q25; Q75 - 1-й и 3-й квартили.
Ранний посткомпрессионный период (3-7 сут после прекращения компрессии) характеризовался существенным повышением уровня провоспалительных цитокинов (^-ф, TNF-a, ^-6) в крови. Наиболее выраженный прирост провоспалительных медиаторов характерен для ^-1р. Через 3 и 7 сут после прекращения компрессии конечности его содержание в сыворотке крови соответственно в 5,8 и 6,1 раза (р<0,05) превы-
шало значения у интактных животных. Мониторинг содержания в периферической крови ^-6 к исходу 3 и 7 сут после травмы также выявил выраженный рост его концентрации по сравнению с контролем в 5,3 и 4,4 раза (р<0,05). Пиковые значения уровня TNF-a в сыворотке крови в эти сроки наблюдения были менее выраженными по сравнению с содержанием в крови ^-1р, однако значимо (в 3,0 и 3,1 раза соответственно,
при р<0,05) превышали показатель у животных группы сравнения.
В промежуточном посткомпрессионном периоде (14 сут после прекращения компрессии) отмечалось двукратное снижение уровня ^-1р по сравнению с его значением в ранние сроки, который был значимо выше (в 2,9 раза, р<0,05) показателя интактных животных. В поздний посткомпрессионный период (28 сут после устранения компрессии) регистрировалось дальнейшее снижение содержания ^-1р в периферической крови. Аналогичная динамика в промежуточный и поздний посткомпрессионный периоды была характерна для TNF-a и ^-6.
В отличие от профиля исследуемых циркулирующих провоспалительных цитокинов содержание противовоспалительного цитокина ^-10 в ранний посттравматический период (через 3 и 7 суток после прекращения сдавления) повышалось несущественно, оставаясь на уровне диапазона значений интактных животных. Повышенные уровни цитокина в сыворотке крови регистрировались не ранее промежуточного периода (через 14 сут), в 5,3 раза (р<0,05) превышая контрольные значения интактных животных. В поздние сроки исследования (через 28 сут) содержание ^-10 в сыворотке крови существенно не изменялось и оставалось в 4,4 раза (р<0,05) выше контрольных значений.
ОБСУЖДЕНИЕ
Продолжительное сдавление мягких тканей тазовой конечности крыс в течение 7 ч позволяет моделировать повреждение мягких тканей с гибелью 30% животных, что характеризует травму как тяжелую. Данная модель позволила оценить этапность и степень локальных и системных по-стишемических расстройств на протяжении основных периодов реперфузионных изменений. Проявлением локальных нарушений явилось раннее развитие массивного отека травмированной конечности вплоть до 7 сут после прекращения компрессии. Прогрессивное снижение отека отмечалось в промежуточный посткомпрессионный период (через 14 сут) с переходом к периоду восстановления в посттравматическую атрофию конечности. Травматический отек конечности в результате длительной компрессии преимущественно связан с ишемическим некрозом мышечной ткани [14].
О выраженной деструкции скелетной мышечной ткани в области сдавления свидетельствует существенное повышение в сыворотке крови в ранний посткомпрессионный период содержания миоглобина и калия важнейших показателей развития реперфузионной токсемии продуктами рабдомиолиза при среднетяжелом и тяжелом
течении компрессионного синдрома [3]. Максимальный уровень сывороточного миоглобина и калия отмечался в ранний период (спустя 3 сут) после сдавления тканей конечности.
Продолжительная статическая компрессия мягких тканей сопровождалась ранними изменениями баланса провоспалительных и противовоспалительных цитокинов с преобладанием провоспалительного потенциала. Увеличение концентрации циркулирующих провоспалитель-ных цитокинов (IL-ip, TNF-a, IL-6) с преимущественным увеличением содержания в крови ИЛ-ip в раннем посткомпрессионном периоде (3-7 сут) свидетельствует о развитии системного воспалительного процесса. Динамика содержания в сыворотке крови ФНО-a также отражала выраженную ответную неспецифическую воспалительную реакцию организма на травматическое повреждение мягких тканей и напрямую коррелировала с повышением уровня ИЛ-6. Степень прироста содержания исследуемых провос-палительных цитокинов соответствует срокам развития реперфузионной токсемии продуктами рабдомиолиза и может служить критерием прогрессии тяжести компрессионной травмы. Считается, что молекулярные паттерны, ассоциированные с повреждениями (DAMPs), вызывают системное воспаление и альтерацию, определяющие тяжесть течения травмы [6]. Цитокиновый ответ, возникающий в результате высвобождения большого количества провоспа-лительных цитокинов (IL-ip, TNF-a, IL-6) и хе-мокинов иммунными эффекторными клетками, является ключевым фактором развития острого респираторного дистресс-синдрома и полиорганной недостаточности - основных причин тяжелого течения травмы и летальных исходов [7]. Ранний DAMP-ответ может проявляться как в форме неуправляемого гипервоспаления, так и контролируемого воспаления, не приводящего к летальным исходам [15]. Очевидно, что летальность животных, наблюдаемая в переходном посткомпрессионном периоде, является результатом SIRS-индуцированной полиорганной недостаточности.
Известно, что противовоспалительные ци-токины подавляют функциональную активность макрофагов, ингибируют продукцию провоспалительных цитокинов моноцитами и макрофагами, повышают пролиферацию и секреторную активность В-лимфоцитов [16]. Компенсаторный противовоспалительный ответ опосредуется интерлейкинами IL-4 и IL-10, которые ингибируют продукцию IL-ip, TNF-a, IL-6, IL-8 [17]. Дисбаланс между синдромом ранней SIRS и более поздним синдромом компенсаторной противовоспалительной реакции
2022, т. 12, № 1
(CARS - later compensatory counter-inflammatory response) является причиной дисфункции органов и повышенной восприимчивости к инфекциям (PAMP - pathogen-associated molecular patterns) [18]. Именно баланс SIRS и CARS определяет конечную точку в континууме SIRS - MODS (multiple organ dysfunction syndrome). Формирование CARS подвергает организм человека, пережившего SIRS, переходу в состояние длительной иммуносупрессии [19]. В наших экспериментах у выживших травмированных животных по мере стихания воспалительного процесса наблюдалось в крови снижение уровня провоспалительных (IL-1P, TNF-a, IL-6) на фоне повышенного содержания противовоспалительного цитокина (IL-10). Следовательно, формирующееся к промежуточному и восстановительному периодам (14 и 28 сут соответственно) после сдавления мягких тканей смещение баланса циркулирующих цитокинов в сторону повышения IL-10 может рассматриваться как вторичный реципрокный ответ иммунной системы, характеризующийся развитием супрес-сорных влияний, выступая в качестве фактора замедленной регенерации поврежденной скелетной мышечной ткани.
На возможность самоподдерживающего воспаления после тяжелой компрессионной травмы тканей конечности c неудовлетворительными исходами функционального заживления указывалось ранее [20]. В условиях измененного цитокиногенеза, восстановительный период в зоне повреждения протекает с привлечением регенеративно-активных клеток. По мере развития воспалительного процесса фибробласты продуцируют преимущественно гликозоаминоглика-ны и коллаген - матрикс и каркас для грануляционной ткани [21]. Пролиферация фибробластов, деградация межклеточного матрикса приводит к интенсивному росту коллагеновых волокон, что на фоне повышения активности ингибиторов металлопротеиназ и нарушения процессов апоптоза фибробластов сопряжено с усилением коллагенообразования [22]. Как следствие, мы-шечно-соединительнотканный регенерат в области ишемической компрессии мягких тканей конечности формируется преимущественно за счет соединительнотканного компонента с развитием атрофии. Сохраняются участки пери-травматических изменений с признаками дис-циркуляторных расстройств и репаративной регенерации поврежденных мышечных волокон с замедленным новообразованием мышечной ткани [23]. Следовательно, системные цитокиновые профили при продолжительной компрессионной травме мягких тканей могут формировать долгосрочные воспалительные эффекты с торможени-
ем неомиогенеза и усиленным образованием соединительнотканного регенерата.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Продолжительная (7 ч) компрессия мягких тканей конечности сопряжена с формированием дисбаланса провоспалительных и противовоспалительных цитокинов на протяжении всех периодов реперфузии. Ранний посткомпрессионный период характеризуется увеличением уровня циркулирующих провоспалительных цитоки-нов (IL-1P, TNF-a, IL-6) с наиболее высокими значениями IL-1p. Летальность животных в этот период происходит на фоне активации системного воспалительного ответа. Промежуточный и восстановительный периоды характеризуются смещением баланса циркулирующих цитокинов в сторону повышения противовоспалительного цитокина IL-10, что отражает формирование компенсаторно-противовоспалительного ответа с развитием супрессорных влияний как фактора, замедляющего регенерацию поврежденной скелетной мышечной ткани.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest. The authors have no conflict of interests to declare.
ЛИТЕРАТУРА
1. Gonzalez D. Crush syndrome. Crit Care Med. 2005;33(1):34-41. doi: 10.1097/01. ccm.0000151065.13564.6f.
2. Хитрихеев В. Е., Жигаев Г Ф., Рыбдылов Д. Д., Миткинов О. Э. Синдром длительного сдавления: литературный обзор. Врач скорой помощи. 2017;2:55-68.
3. Шугаева К. Я., Магомедов М. А., Магомедов К. К., Шахбанов Р. К. Современные аспекты патогенеза синдрома длительного сдавления мягких тканей в клинике и эксперименте. Известия Дагестанского Государственного педагогического университета. 2012;2:96-100.
4. Yassin M. M., Harkin D. W., D'Sa A. B., Halliday M. I., Rowlands B. J. Lower limb ischemia-reperfusion injury triggers a systemic inflammatory response and multiple organ dysfunction. World J Surg. 2002;26(1):115-121. doi:10.1007/s00268-001-0169-2.
5. Xu P., Wang F., Zhou X.-L., Li L., Xiong D. D., Yong Y.-Q., Zhao Y., Jiang W.-X. Systemic inflammatory response and multiple organ dysfunctions following crush injury: a new experimental model in rabbits. Inflammation. 2018;41(1):240-248. doi:10.1007/s10753-017-0683-5.
6. Relja B., Mors K., Marzi I. Danger signals in trauma. Eur J Trauma Emerg Surg. 2018;44(3):301-316. doi:10.1007/s00068-018-0962-3.
7. Gaballah M. H., Horita T., Takamiya M., Yokoji K., Fukuta M., Katj H., Aoki Y. Time-dependent changes in local and serum levels of inflammatory cytokines as markers for
incised wound aging of skeletal muscles. Tohoku J Exp. 2018;245(1):29-35. doi: 10.1620/tjem.245.29.
8. Галкин А. А., Демидова В. С. Центральная роль нейтрофилов в патогенезе синдрома острого повреждения легких (острый респираторный дистресс-синдром). Успехи современной биологии. 2014;134(4):377-394.
9. Гусев Е. Ю., Зотова Н. В. Патогенез и прогноз критических осложнений политравмы с позиции общепатологических процессов. Политравма. 2021;1:97-116. doi: 10.24411/1819-1495-2021-10014.
10. Шперлинг И. А., Шулепов А. В., Шперлинг Н. В., Юркевич Ю. В., Кузьмина О. Ю., Арутюнян А. А., Заргарова Н. И. Саногенетические и фармакологические эффекты локального применения гиалуроновой кислоты при экспериментальной компрессионной травме мягких тканей. Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2020;10(2):53-60. doi:10.37279/2224-6444-2020-10-2-53-60.
11. Wang W., Wang Yu., Yang J. Protective effects of ischemic postconditioning on skeletal muscle following crush syndrome in the rat. Acta Cir Bras. 2021;36(7): e360701. doi:10.1590/ABC360701.
12. Обухова Л. М., Эделев Н. С., Андриянова Н. А., Эделев И. С. Определение содержания миоглоби-на в крови в судебно-медицинской практике: методические особенности и перспективы. Судебно-медицинская экспертиза. 2016;59(4):57-60. doi:10.17116/ sudmed201659457-60.
13. Riteau N., Gombault A., Couillin I. Assessment of inflammasome activation by cytokine and danger signal detection. Methods Mol Biol. 2016;1417:63-74. doi:10.1007/978-1-4939-3566-6_3.
14. Трухан А. П., Жидков С. А., Корик В. Е., Лет-ковская Т. А., Жидков А. С., Терешко Д. Г Разработка методики моделирования синдрома длительного сдав-ления. Военная медицина. 2013; 3: 105-107.
15. Relja B., Land W. G. Damage-associated molecular patterns in trauma. Eur J Trauma Emerg Surg. 2020; 46 (4): 751-775. doi: 10.1007/s00068-019-01235-w.
16. Flohe S. B., Flohe S., Schade F. U. Invited review: deterioration of the immune system after trauma: signals and cellular mechanisms. Innate Immun. 2008;14(6):333-344. doi:10.1177/1753425908100016.
17. Reikeras O. Immune depression in musculoskeletal trauma. Inflamm Res. 2010; 59 (6):409-414. doi:10.1007/ s00011-010-0167-7.
18. Choileain N. Ni., Redmond H. P. The immunological consequences of injury. Surgeon. 2006;4(1):23-31. doi:10.1016/s1479-666x(06)80018-1.
19. Stoecklein V. M., Osuka A., Lederer J. A. Trauma equals danger--damage control by the immune system. J Leukoc Biol. 2012; 92 (3): 539-551. doi: 10.1189/ jlb.0212072.
20. Cheng A., Vantucci C.E., Krishnan L., Ruehle M. A., Kotanchek T., Wood L. B., Roy K., Guldberg R.E. Early systemic immune biomarkers predict bone regeneration after trauma. Proc Natl Acad
Sci USA. 2021;118(8):e2017889118. doi: 10.1073/ pnas.2017889118.
21. Алексеева Н. Т., Глухов А. А., Остроушко А. П. Роль клеток фибробластического дифферона в процессе заживления ран. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2012;5(3):601-608.
22. Penn J. W., Grobbelaar A. O., Rolf J. K. The role of TGF-p family in wound healing, burns and scarring: a review. Int J Burn Trauma. 2012;2(1):18-28.
23. Шперлинг И. А., Одинцова И. А., Шулепов А. В., Шеладев И. В., Шперлинг Н. В., Юркевич Ю. В. Особенности регенерационного гистогенеза скелетных мышц в области сдавления при экспериментальной компрессионной травме. Клиническая патофизиология. 2021;3 прил.:27.
REFERENCES
1. Gonzalez D. Crush syndrome. Crit Care Med. 2005;33(1):34-41. doi: 10.1097/01. ccm.0000151065.13564.6f.
2. Khitreev V. E., Zhigaev G. F., Rybdilov D. D., Mitkinov O. E. Crush syndrome: review of the literature. Vrach skoroy pomoshchi. 2017;2: 55-68. (In Russ.).
3. Shugaeva K. Ya., Magomedov M. A., Magomedov K. K., Shakhbanov R. K. Modern aspects of the pathogenesis of long-term syndrome in clinic and experiment. Bulletin of the Dagestan State Pedagogical University. 2012;2:96-100. (In Russ.).
4. Yassin M. M., Harkin D. W., D'Sa A. B., Halliday M. I., Rowlands B. J. Lower limb ischemia-reperfusion injury triggers a systemic inflammatory response and multiple organ dysfunction. World J Surg. 2002;26(1):115-121. doi:10.1007/s00268-001-0169-2.
5. Xu P., Wang F., Zhou X.-L., Li L., Xiong D. D., Yong Y.-Q., Zhao Y., Jiang W.-X. Systemic inflammatory response and multiple organ dysfunctions following crush injury: a new experimental model in rabbits. Inflammation. 2018;41(1):240-248. doi: 10.1007/s10753-017-0683-5.
6. Relja B., Mors K., Marzi I. Danger signals in trauma. Eur J Trauma Emerg Surg. 2018;44(3): 301-316. doi:10.1007/s00068-018-0962-3.
7. Gaballah M. H., Horita T., Takamiya M., Yokoji K., Fukuta M., Katj H., Aoki Y. Time-dependent changes in local and serum levels of inflammatory cytokines as markers for incised wound aging of skeletal muscles. Tohoku J Exp. 2018;245(1):29-35. doi: 10.1620/tjem.245.29.
8. Galkin A. A., Demidova V. S. The central role of neutrophils in the pathogenesis of acute lung injury syndrome (acute respiratory distress syndrome). Uspekhi sovremennoy biologii. 2014; 134 (4): 377-394. (In Russ.).
9. Gusev E. Yu., Zotova N. V. Pathogenesis and prognosis of critical complications of polytrauma from the point of view of general pathological processes. Polytrauma. 2021;1:97-116. (In Russ.). doi:10.24411/1819-1495-2021-10014.
10. Shperling I. A., Shulepov A. V., Shperling N. V., Yurkevich Yu. V., Kuzmina O.Yu., Arutyunyan A. A.,
2022, т. 12, № 1
Zargarova N. I. Sanogenetic and pharmacological effects of local application of hyaluronic acid in experimental soft tissue compression trauma. Crimean Journal of Experimental and Clinical Medicine. 2020;10(2):53-60. (In Russ.). doi: 10.37279/2224-6444-2020-10-2-53-60.
11. Wang W., Wang Yu., Yang J. Protective effects of ischemic postconditioning on skeletal muscle following crush syndrome in the rat. Acta Cir Bras. 2021;36(7):e360701. doi.org/10.1590/ABC360701.
12. Obukhova L. M., Edelev N. S., Andriyanova N. A., Edelev I. S. Determination of the blood myoglobin levels for the purpose of forensic medical expertise: the methodological peculiarities and the prospects for the further use. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2016; 59(4):57-60. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/ sudmed201659457-60.
13. Riteau N., Gombault A., Couillin I. Assessment of inflammasome activation by cytokine and danger signal detection. Methods Mol Biol. 2016;1417:63-74. doi: 10.1007/978-1-4939-3566-6_3.
14. Trukhan A. P., Zhidkov S. A., Korik V. E., Kiselev M. G., Esman G. A., Zhidkov A. S., Tereshko D. G. Experimental modeling of crash-syndrome. Voyennaya meditsina. 2013; 3: 105-107. (In Russ.).
15. Relja B., Land W. G. Damage-associated molecular patterns in trauma. Eur J Trauma Emerg Surg. 2020;46(4):751-775. doi:10.1007/s00068-019-01235-w.
16. Flohe S. B., Flohe S., Schade F. U. Invited review: deterioration of the immune system after trauma: signals
and cellular mechanisms. Innate Immun. 2008;14(6):333-344. doi:10.1177/1753425908100016.
17. Reikeras O. Immune depression in musculoskeletal trauma. Inflamm Res. 2010; 59(6):409-414. doi:10.1007/ s00011-010-0167-7.
18. Choileain N. Ni., Redmond H. P. The immunological consequences of injury. Surgeon. 2006; 4 (1): 23-31. doi:10.1016/s1479-666x(06)80018-1.
19. Stoecklein V. M., Osuka A., Lederer J. A. Trauma equals danger--damage control by the immune system. J Leukoc Biol. 2012;92(3):539-551. doi:10.1189/jlb.0212072.
20. Cheng A., Vantucci C. E., Krishnan L., Ruehle M. A., Kotanchek T., Wood L. B., Roy K., Guldberg R. E. Early systemic immune biomarkers predict bone regeneration after trauma. Proc Natl Acad Sci USA. 2021;118(8):e2017889118. doi:10.1073/pnas.2017889118.
21. Alekseeva N. T., Glukhov A. A., Ostroushko A. P. The role of fibroblastic cells differona in the process of wound healing. Bulletin Experimental Clinical Surgery. 2012; 5 (3):601-608. (In Russ.).
22. Penn J. W., Grobbelaar A. O., Rolf J. K. The role of TGF-p family in wound healing, burns and scarring: a review. Int J Burn Trauma. 2012;2(1):18-28.
23. Shperling I. A., Odintsova I. A., Shulepov A. V., Sheladev I. V., Shperling N. V., Yurkevich Yu. V. Features of regenerative histogenesis of skeletal muscles in the area of compression in experimental compression injury. Klinicheskaya patofiziologiya. 2021;3 app.: 27. (In Russ.).
