CC BY
23
УДК 617-089
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2020-22-11-113-118
PROOXIDANT AND ANTIOXIDANT BLOOD SYSTEMS AND CYTOKINE PROFILE IN PATIENTS WITH ABDOMINAL SEPSIS
Miziev I.A., Akhkubekov R.A., Ivanova Z.O.
Medical faculty, Kabardino - Balkarian State University named after Kh.M. Berbekova, Nalchik, Russian Federation
ПРООКСИДАНТНАЯ И АНТИОКСИДАНТНАЯ СИСТЕМА КРОВИ И ЦИТОКИНОВЫЙ ПРОФИЛЬ У БОЛЬНЫХ АБДОМИНАЛЬНЫМ СЕПСИСОМ
Мизиев И.А., Акхубеков Р.А., Иванова З.О.
Медицинский факультет, Кабардино-Балкарского госуниверситета им. Х.М.Бербекова, г. Нальчик, Российская федерация
Аннотация. изучение динамики клинико-лаборатор-ных показателей эндогенной интоксикаций и проокси-дантной и антиоксидантной системы крови и цитоки-нов крови у больных абдоминальным сепсисом. Материал и методы. Обследовано 57 больных с абдоминальным сепсисом. Критериями включения в исследование было наличие клиники абдоминального сепсиса, лабораторных показателей эндогенной интоксикации и изменение показателей прооксидантной и антиокси-дантной системы крови и цитокинов крови. Результаты. У больных с абдоминальным сепсисом обнаружили признаки окислительного повреждения ли-пидов и белков, о чем свидетельствовало достоверное увеличение уровня МДА до 5,8 мкмоль/л, содержания каталазы в эритроцитах 94 ммоль/мин *гНЬ, активности спонтанного НСТ-теста до 95% и снижение содержания церулоплазмина в крови до показателей 194 мг/л. При абдоминальном сепсисе наблюдалось достоверное повышение уровня ФНО- 82,7 пкг/мл, ИЛ-10 до 167,6 пкг/мл, ИЛ-6 до 286,4 пкг/мл и ИЛ-1 до 34,0 пкг/мл.
Вывод. Установлено, что у больных с абдоминальным сепсисом происходит повышение показателей липид-ной пероксидации - малонового диальдегида в плазме крови, активности спонтанного НСТ-теста зависящее от фазы заболевания и наличия осложненных форм. Изменение антиоксидантной защиты организма при абдоминальном сепсисе проявляется угнетением плазменного антиоксиданта церулоплазмина с одновременным повышением каталазы в эритроцитах зависящее от фазы заболевания и также от наличия осложненных форм заболевания. В результате настоящего исследования была выявлена повышенная
Abstract. Aim. to study the dynamics of clinical and laboratory parameters of endogenous intoxication and prooxidant and antioxidant blood systems in patients with abdominal sepsis.
Material and methods. 57patients with abdominal sepsis were examined. The inclusion criteria for the study were the presence of a clinic of abdominal sepsis and changes in the parameters of the prooxidant and antioxidant blood systems and blood cytokines. Results. In patients with abdominal sepsis, signs of oxidative damage to lipids and proteins were found, as evidenced by a significant increase in the MDA level up to 5.8 fimol / L, catalase content in erythrocytes 94 mmol / min*gHb, spontaneous NBT test activity up to 95% and a decrease in ceruloplasmin in the blood up to 194 mg / l. With abdominal sepsis, a significant increase in the level of TNF-82.7pkg/ml, IL-10 to 167.6pkg/ml, IL-6 to the maximum values in this study up to 286.4 pg/ml and IL to 34 pkg was /ml observed.
Conclusion. It was found that in patients with abdominal sepsis there is an increase in lipid peroxidation indicators - malondialdehyde in the blood plasma, the activity of the spontaneous NBT test, depending on the phase of the disease and the presence of complicated forms. Changes in the antioxidant defense of the body in abdominal sepsis are manifested by inhibition of the plasma antioxidant ceruloplasmin with a simultaneous increase in catalase in erythrocytes, depending on the phase of the disease and also on the presence of complicated forms of the disease. As a result of this study, increased production of a complex of both pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines with their rapid
продукция комплекса как провоспалительных, так и противовоспалительных цитокинов с их быстрым и избыточным поступлением в периферическую кровь.
Ключевые слова: абдоминальный сепсис, оксидатив-ный стресс, система антиоксидантной защиты организма, цитокины крови.
and excessive entry into the peripheral blood was revealed.
Keywords: abdominal sepsis, oxidative stress, the antioxidant defense system of the body, blood cytokines.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1] Белобородов В. Б. Иммунопатология тяжелого сепсиса и возможности ее коррекции // Вестн. интенсивной терапии. - 2010. - No 4. - С. 3-8.
[2] Гребенчиков О. А., Забелина Т. С., Филипповская Ж. С. и др. Молекулярные механизмы окислительного стресса // Вестн. интенсивной терапии. -2016. - No 3. - С. 13-21.
[3] Гельфанд Б.Р., Бурневич С.З., Гиткович В.Е., Гай-нулин Ш.М. Абдоминальный сепсис: современный взгляд на нестареющую проблему (обзор литературы). Часть 1//Вестник интенсивной терапии. 1996. - № 4. - С. 29-35.
[4] Мизиев И.А., Ахкубеков Р.А., Захохов Р.М., Жи-гунов А.К., Дабагов О.Ю., Гаштов Х.Х. Острый распространенный перитонит: современные принципы диагностики и лечения: учебно-методическое пособие. Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2011. 115 с.
[5] Гринберг Л.М., Руднов В.А. Сепсис и теория системной воспалительной реакции — попытка кли-нико-морфологического консенсуса // Архив патологии. — 2007. — No 4. — С. 56-59.
REFERENCES
[1] Beloborodov V.B. Immunopathology of severe sepsis and the possibility of its correction // Vestn. intensive care. - 2010. - No 4. - P. 3-8.
[2] Grebenchikov O.A., Zabelina T.S., Filippovskaya Zh. S. et al. Molecular mechanisms of oxidative stress // Vestn. intensive care. - 2016. - No 3. - P. 13-21.
[3] Gelfand B.R., Burnevich S.Z., Gitkovich V.E., Gainulin Sh.M. Abdominal sepsis: a modern perspective on an ageless problem (literature review). Part I // Bulletin of intensive care. 1996. - No. 4. -P. 29-35.
[4] Miziev I.A., Akhkubekov R.A., Zakhokhov R.M., Zhigunov A.K., Dabagov O.Yu., Gashtov Kh.Kh. Acute widespread peritonitis: modern principles of diagnosis and treatment: teaching aid. Nalchik: Cab.-Balk. un-t, 2011.115 p.
[5] Grinberg L.M., Rudnov V.A. Sepsis and the theory of systemic inflammatory response - an attempt at clinical and morphological consensus // Archives of Pathology. - 2007. - No 4. - P. 56-59.
Author Contributions. Miziev I.A.- literature review, writing a text; Akhubekov R.A. - statistica data processing; Ivanova Z. O. - collection and processing of materials, research concept and design. Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest.
Miziev I.A. - SPIN ID: 4701-4975; ORCHID ID: 0000-0002-4920-0172 Akhubekov R.A. - SPINID:4863-9422; ORCHID ID: 0003-2184-6542 Ivanova Z.O. -SPINID: 6301-3859; ORCHID ID: 0000-0002-5111-0993
Вклад авторов: Мизиев И.А. -обзор литературы, написание текста; Акхубеков Р.А. -статистическая обработка данных; Иванова З.О. -сбор и обработка материалов, концепция и дизайн исследования. Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Мизиев И.А. SPIN ID: 4701-4975; ORCHID ID: 0000-0002-4920-0172 Акхубеков Р.А. SPIN ID: 4863-9422; ORCHID ID: 0003-2184-6542 Иванова З.О. SPIN ID: 6301-3859; ORCHID ID: 0000-0002-5111-0993
Введение. Абдоминальный сепсис (АС) является системной воспалительной реакцией организма в ответ на развитие первоначально деструктивного процесса в органах брюшной полости и/или забрюшинного пространства [4]. Процессы свободнорадикального окисления выступают как универсальное неспецифическое звено при развитии многих
патологических состояний [1]. Роль проокси-дантной и антиоксидантной системы крови в патогенезе органных повреждений при сепсисе изучена недостаточно полно. В этой" связи перспективным направлением изучении сепсиса является применение маркеров прооксидантной и антиоксидантной системы крови [2].
Цитокиновая сеть является одной из важнейших регуляторных систем организма наравне с нервной, кроветворной, эндокринной и другими системами. Уровень цитоки-нов в периферической крови может быть повышен при многих заболеваниях, однако в ряде случаев может наблюдаться превышение нормальной их концентрации в десятки, сотни и более раз с развитием своеобразной клинической картины, в основе которой лежит системная воспалительная реакция [3,5]. Провоспалительные цитокины могут оказывать повреждающее действие на организм, обусловливая развитие септического шока и полиорганной недостаточности, противовоспалительные цитокины могут вызывать глубокое угнетение иммунитета обусловливая летальность на поздних этапах септического процесса [6].
Цель настоящего исследования-динамика
клинико-лабораторных показателей эндогенной интоксикаций, прооксидантной и антиок-сидантной системы крови и концентрации ци-токинов крови как маркеров сепсиса у больных абдоминальным сепсисом.
Материал и методы. В исследование включено 57 больных в возрасте от 25 до 73 лет. Критериями включения в исследование были: возраст старше 18 лет, 2 критерия синдрома системного воспаления и более, клинические признаки абдоминального сепсиса, высокий уровень прокальцитонина (2 нг/мл и выше). Критериями исключения были наличие неса-нированного очага хирургической инфекции, продолжающееся кровотечение. Для оценки тяжести состояния пациентов использовали интегральную шкалу APACHE II, а степень нарушений функции органов оценивали по шкале qSOFA. У всех пациентов изучали показатели прооксидантной и антиокси-дантной системы крови такие как малоновый диальдегид (МДА, мкмоль/л), каталазу эритроцитов (ммоль/мин*гНЬ), НСТ тест (%), це-рулоплазмин крови (мг/л). Определены нормальные значения малонового диальдегида (0,5-1,9 мкмоль/л) и церулоплазмина (382-453 мг/л) в плазме крови, оценка спонтанного НСТ-теста (6-25%) и каталазы в эритроцитах
(23-53 ммоль/мин*гНЬ) концентраций про-воспалительных и противовоспалительных цитокинов в периферической крови ИЛ-10 (98,6 пкг/мл), ИЛ-6 (17,7 пкг/мл), ИЛ-1 (21 пкг/мл), ФНО-а (5,8 пкг/мл) у здоровых людей по использованным методикам.
Осложненный сепсис был диагностирован в среднем на 5 (3—6) сутки пребывания в ОРИТ. С момента установления диагноза проводилась смена антибиотикотерапии на основании результатов исследования крови и определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальному препарату. Для пациентов с септическим шоком (12 пациентов, 21 % от общего числа пациентов) для поддержания гемодинамики требовалась ино-тропная поддержка. Всем пациентам с ОРДС (9 пациентов, 15%) компонентом интенсивной терапии являлась искусственная вентиляция легких. У 15 (26%) пациентов наблюдалось острое почечное повреждение. В этой группе пациентов требовалось проведение заместительной почечной терапии в связи с развитием острого почечного повреждения. У 8 (14%) пациентов наблюдался синдром интра-абдоминальной гипертензии на фоне септического шока. Внутрибрюшной гипертензией (ВБГ) считалось повышение внутрибрюш-ного давления до 12 мм рт. ст. и более. Использовалась стандартная методика измерения ВБД для чего использовался мочевой катетер Фолея. Хирургическое лечение больных с распространенным гнойным перитонитом и абдоминальным сепсисом реализовалось не только посредством традиционной ла-паротомии, но и применением санационных этапных (программированных) релапарото-мий, релапаротомии по требованию или экстренной релапаротомии, а также комбинацией этих методов и была направлена на санацию очага инфекций. В ходе анализа летальности у умерших (11) пациентов, развитие ПОН было отмечено у всех.
Основным источником инфекции (в 91% случаев) было наличие гнойного очага, подтвержденная клиническими, инструментальными (КТ, МРТ) и лабораторными данными. В этиологической структуре абдоминального сепсиса у больных преобладал
вторичныи распространенный гнойный перитонит вследствие деструкции полого органа и запущенных форм кишечной непроходимости (18 больных, или 31,57% случаев), также наблюдались больные с острым деструктивным панкреатитом (16 больных или 28%) из них осложненной общим фибринозно-гнойным перитонитом (9 больных или 15%) с флегмоной забрюшинного пространства (7 больных или 12,2%). Абсцесс органов брюшной полости и/или забрюшинного пространства наблюдался реже (15 больных или 26,3%) наряду со случаями перфораций полого органа (8 пациентов, или 14,03% случаев). При бактериологическом исследовании биосред (кровь) положительная гемокультура была выявлена у 21 пациентов (Klebsiella pneumonia у 6; Pseudomonas aeruginosa у 3; Acinetobacter baumannii у 1; E. coli у 5, Staphylococcus aureus у 6). При проведении санации гнойного очага инфекции и иследо-ваний аналогичный спектр микрофлоры был получен в 63% случаев: K. pneumonia у 6, Staphylococcus aureus у 7, P.aeruginosa у 4, E. coli у 5. Динамическая оценка клинических и лабораторных показателей выполнялась на следующих фазах заболевания: 1-я фаза — исходные данные — в течение 1-х суток после установления диагноза сепсиса и 2-я фаза — на следующие сутки после завершения лечения.
Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью программы STATISTICA.
Таблица 1
Содержание показателей прооксидантной и антиоксидантной системы крови и показателей цитокинового профиля у больных с АС.
Результаты исследования и их обсуждение.
В данном исследований ключевыми факторами считали продуцируемые макрофагами цитокины, ФНОа и ИЛ-1, которые, в свою очередь, активировали иммунокомпетентные клетки на выработку ИЛ-6, ИЛ-10. При абдоминальном сепсисе наблюдалось достоверное повышение уровня ФНО- 82,7 пкг/мл, ИЛ-10 до 167,6 пкг/мл, ИЛ-6 до максимальных значений в данном исследований до 286,4 пкг/мл и ИЛ-1 до 34,0 пкг/мл (таблица 1).
У больных с абдоминальным сепсисом без осложнений обнаружили достоверное увеличение уровня МДА до 5,1 мкмоль/л, повышение активности спонтанного НСТ-теста до 63% содержания каталазы в эритроцитах 85 ммоль/мин*гНЬ и снижение содержания церулоплазмина 194 мг/л (таблица 1). При абдоминальном сепсисе с осложнениями (ОРДС, септический шок, синдром интрааб-доминальной гипертензий) маркерами выраженной эндогенной интоксикаций являлось достоверное увеличение уровня МДА до 5,8 мкмоль/л, повышение активности спонтанного НСТ-теста до 65% содержания каталазы в эритроцитах 94 ммоль/мин*гНЬ и снижение содержания церулоплазмина 189 мг/л, кроме того, снижается активность антиоксидантной системы (таблица 1).
Показатели Фаза болезни n Xmin-Xmax X±m P
Здоровые - 61 0,5-1,9 1,5±0,04 -
МДА мкмоль/л I 57 4,6-5,8 5,0±0,08 0,20
II 46 1,5-1,9 1,7±0,03 0,1
Здоровые 61 6-25 16±0,9 -
Спонтанный НСТ тест % I 57 49-65 61±1,0 0,25
II 46 16-26 18± 1,0 0,3
Здоровые - 61 382-453 414±2,3
Церулоплазмин мг/л I 57 194-225 209±1,5 0,53
II 46 382-424 398±2,8 0,12
Здоровые - 61 23-53 41±1,07 -
Каталаза эритроцитов ммоль/мин*г I 57 72-94 80±1,4 0,41
II 46 39-53 43±3,8 0,2
Здоровые 61 128 ,5-102 98,4±0,05 -
IL-10 пкг/мл I 57 167,6 -130 145,4±0,01 0,01
II 46 128-10,2 98±0,01 0,01
Здоровые 61 26-10, 1 17,8±1,9 -
IL-6 пкг/мл I 57 286,4-142,1 178,5±0,01 0,01
II 46 142-15,0 37±0,01 0,01
Здоровые 61 22,0-18,2 21±0,03 -
IL-1 пкг/мл I 57 34-29,4 32,2±0,01 0,01
II 46 23,4-19,1 21,б±0,01 0,05
Здоровые 61 14,3-3,1 5,8±0,5 -
ФНО-а пкг/мл I 57 82,7-60,5 74,3±0,01 0,01
II 46 60,5-б,35 37±0,01 0,03
Примечание: З - здоровые; периоды исследования соответствуют: I- периоду разгара заболевания; II - периоду угасания клинических симптомов; Р - достоверность различии по отношению к здоровым.
Table 1
Content of indicators of prooxidant and antioxidant blood systems and indicators of cytokine
profile in patients with AS.
Indicators Phase illness n Xmin-Xmax X ± m P
Healthy - 61 0.5-1.9 1.5 ± 0.04 -
MDA ^mol / L I 57 4.б-5.8 5.0 ± 0.08 0.20
II 46 1.5-1.9 1.7 ± 0.03 0.1
Healthy 61 6-25 1б ± 0.9 -
Spontaneous NBT test % I 57 49-65 б1 ± 1.0 0.25
II 46 16-26 18 ± 1.0 0.3
Healthy 61 382-453 414 ± 2.3
Ceruloplasminmg / l I 57 194-225 209 ± 1.5 0.53
II 46 382-424 398 ± 2.8 0.12
Healthy 61 23-53 41 ± 1.07 -
Erythrocyte catalase mmol / min * g I 57 72-94 80 ± 1.4 0.41
II 46 39-53 43 ± 3.8 0.2
Healthy 61 128, 5-102 98.4 ± 0.05 -
IL-10 pkg / ml I 57 157.б -128 145.4 ± 0.01 0.01
II 46 128-10.2 98 ± 0.01 0.01
Healthy 61 26-10, 1 17.8 ± 1.9 -
IL-6 pkg / ml I 57 27б.4-142.1 178.5 ± 0.01 0.01
II 46 142-15.0 37 ± 0.01 0.01
Healthy - 61 33-18 21 ± 0.03 -
IL-1 pkg I ml I 57 22.0-19.4 21.2 ± 0.01 0.01
II 46 19.4-13.4 17 ± 0.01 0.05
Healthy - 61 14.3-3.1 5.8 ± 0.5 -
TNF-a pkg I ml I 57 81.7-60.5 74.3 ± 0.01 0.01
II 46 60.5-6.35 36 ± 0.01 0.03
Note: H - healthy; the periods of the study correspond to: I - the height of the disease; II - the period of extinction of clinical symptoms; P - significance of the difference in relation to healthy people.
При динамическом обследований пациентов с абдоминальным сепсисом в результате хирургической санации гнойного очага, антибактериальной терапий и других комплексов лечебных мероприятий параллельно улучшению показателей уровня АДср (90 мм.рт.ст), снижению потребности в инотроп-ной поддержке, положительной тенденций по динамике показателя прокальцитонина (1нг/мл), положительным данным в динамике по шкале qSOFA (9), мы получили нормализацию показателей прооксидантной и антиоксидантной системы крови и улучшению показателей эндогенной интоксикации и уменьшение концентраций цитокинов крови (таблица 1).
Выводы. У больных с абдоминальным сепсисом происходит повышение показателей ли-пидной пероксидации - малонового диальде-гида в плазме крови, активности спонтанного НСТ-теста зависящее от фазы заболевания, наличия осложненных форм и в сопутствующей патологии. Изменение антиоксидантной защиты организма при абдоминальном сепсисе проявляется угнетением плазменного ан-тиоксиданта церулоплазмина с
одновременным повышением в периоде разгара заболевания каталазы в эритроцитах.
В результате настоящего исследования была выявлена повышенная продукция комплекса как провоспалительных, так и противовоспалительных цитокинов с их быстрым и избыточным поступлением в периферическую кровь. Абдоминальный сепсис проявлялся гиперцитокинемией, связанной с чрезмерной активацией моноцитарно-макро-фагальной системы, нарушением работы внутренних органов в связи с повреждающим действием избыточного количества провос-палительных цитокинов. Выявлена зависимость клинического течения абдоминального сепсиса от состояния системы перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы и уровня цитокинов крови, что позволяет расценить показатели интенсивности пероксидации, антиоксидантной защиты и избыточного количества цитокинов крови у больных в качестве дополнительных критериев оценки тяжести заболевания, сроков выздоровления, что имеет значение для прогнозирования исходов болезни и тактики лечения.
Ответственный за переписку: Иванова Залина Олеговна- старший преподаватель кафедры факультетской и эндоскопической хирургии Кабардино-Балкарского госуниверситета им.Х.М.Бербекова, г. Нальчик, Российская федерация, E-mail: ivanovazalina@icloud.com
Correspondening Author: Ivanova Zalina Olegovna - PhD, Assistant professor, Department of Faculty and Endoscopic Surgery, Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. Berbekov, Nalchik, Russian Federation,
E-mail: ivanovazalina@icloud.com
