CC BY
51
Оригинальные статьи
Состояние проницаемости гематознцефааического барьера у больных бактериальными гнойными менингитами
Т. Е. Макарова, 1 В. П. Молочный2
ГОУ ДПО Институт повышения квалификации специалистов здравоохранения1, ГОУ ВПО Дальневосточный государственный медицинский университет2, Хабаровск
В работе определена концентрация белка, альбумина, глюкозы, холестерина в крови и спинномозговой жидкости у детей, больных бактериальными гнойными менингитами с последующим расчетом коэффициентов проницаемости гематоэнцефаличе-ского барьера (ГЭБ). Выявлена повышенная проницаемость ГЭБ в острый период заболевания для изучаемых веществ. Ключевые слова: бактериальные гнойные менингиты, дети, кровь, спинномозговая жидкость, белок, альбумины, глюкоза, холестерин, гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), коэффициент проницаемости ГЭБ
УДК 616.98
Condition of penetrating of haeimatiC-encePhaLitiS barrier by the patients suffering from bacterium puruLent meninGitiS
T. Yw. MAKAROVA1, V. P. MOLOCHNI2
State Educated Establishment of Supplementary Diploma Education Institute of Raising the LeveL of Specialists in pubuc heauh,1 Far-East State Medical University2, Khabarovsk
Concentration of albumen, glucose, cholesterin in blood and spinal-cerebral liquid of the children suffering from bacterium purulent meningitis was determined in the work with calculation of coefficient of penetrating of haematic-encephalitis barrier. Abnormally higt enetrating of haematic-encephalitis barrier during critical period was revealed.
Key words: Bacterium purulent meningitis, children, blood, spinal-cerebral liquid, albumen, glucose, cholesterin, haematic-encephalitis barrier, coefficient of penetrating of haematic-encephalitis
Заболеваемость бактериальными гнойными менингитами остается одной из актуальных проблем в детской инфектологии в связи с тяжелым течением и высокой частотой остаточных явлений [1, 2].
До сих пор многие звенья патогенеза этого заболевания остаются до конца не изученными. В частности, малоизученным является вопрос о состоянии проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), который регулирует обмен веществ между кровью и ЦНС. В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что ГЭБ мор-фо-функционально представляет собой барьерно-транс-портную систему, обладающую высокой селективной проницаемостью для различных метаболических соединений [3].
Однако остаются актуальными вопросы о механизмах резистентности ГЭБ к различным экзогенным воздействиям, влияние его состояния на течение патологического процесса в ЦНС, возможности контроля изменения проницаемости барьера мозга для нормального транспорта лекарственных средств.
В связи с появившимися в последние годы сообщениями, существенно расширившими представление о функциональной значимости ГЭБ, мы попытались изучить состояние ГЭБ с помощью определения концентрации общего белка, альбумина, глюкозы, холестерина в крови и
Макарова Татьяна Евгеньвна — к. м. н., доцент, зав. кафедрой туберкулеза и инфекционных заболеваний ИПК СЗ; 680000, Хабаровск, ул. Краснодарская, 9; (4212) 72-87-15
спинно-мозговой жидкости (СМЖ) детей, больных бактериальными гнойными менингитами (БГМ).
Известно, что такой белок как альбумин, является белком-маркером, который характеризует проницаемость ГЭБ. В отечественной и зарубежной литературе имеются самые разноречивые данные о его диагностической значимости [4—6].
Прорыв барьера сопровождается отеком мозга и может быть вызван гнойным воспалением оболочек мозга. Известно, что воспаление мозговых оболочек вызывает резкое увеличение проницаемости барьера между кровью и СМЖ. Обычно это приводит к тому, что содержание веществ, концентрация которых в СМЖ ниже их концентрации в плазме крови, возрастает, в то время как содержание тех веществ, которые имеются в избытке, снижается. Это так называемый «закон менингита» (СосЬеп, 2002).
Общеизвестно, что основой функции ГЭБ является его проницаемость [3]. Поскольку селективная проницаемость делает возможным поступление через барьер именно необходимых для мозга веществ, то, по нашему мнению, изучение ее состояния для белков, глюкозы, холестерина позволит оценить регуляторную функцию ГЭБ.
Цель исследования: определить проницаемость ГЭБ путем сопоставления концентраций в крови и СМЖ белка, альбумина, глюкозы, холестерина у больных бактериальными гнойными менингитами.
Материалы и методы исследования
Обследованы в динамике 36 больных бактериальными гнойными менингитами в возрасте от 1 месяца
до 14 лет. Этиологическими факторами, вызывающими гнойный менингит, являлись: у 20 — менингококк, у 4 — гемофильная палочка, у 2 — пневмококк и у 1 0 — детей этиология менингита была не установлена.
В качестве контроля мы использовали показатели, полученные у детей двух сопоставимых групп. Первую группу составили 20 детей, поступавших в стационар с подозрением на менингит. С помощью люмбальной пункции менингит у них был исключен. Вторую сопоставимую группу составили 24 ребенка, госпитализированные в клинику с судорожным синдромом на фоне ОРВИ. Менингит у них также был исключен.
Проницаемость ГЭБ оценивали путем сопоставления концентраций в СМЖ и крови белка, альбумина, холестерина (Э. Эпштейн, 1988). Статистическую обработку материала проводили на персональном компьютере с использованием стандартных программ EXCEL 2002 (описательная статистика + критерий Стьюдента).
Результаты и их обсуждение
Анализ данных, представленных в таблице 1 показал, что в острый период заболевания в крови больных БГМ отмечается лишь достоверное снижение уровня альбумина по сравнению с показателями, поученными у детей 1 -ой сопоставимой группы (р< 0,01).
В спинномозговой жидкости детей с БГМ в острый период заболевания (табл. 2) выявлено достоверное повышение содержания белка (в 8 раз по сравнению с 1 -й сопоставимой группой и в 3,5 раза по сравнению с показателями, выявленными у детей 2-ой сопоставимой группы). В период реконвалесценции этот показатель достоверно снижается (р < 0,001), не достигая показателей, выявленных в контрольных группах.
Наиболее выраженные изменения зарегистрированы нами при исследовании концентрации альбумина. В острый период заболевания уровень альбумина в СМЖ увеличивается в 89 раз по сравнению с показателями, полу-
Таблица 1. Содержание белков, глюкозы, холестерина в крови больных бактериальными гнойными менингитами (М + м)
Показатели Сопоставимая группа 1 (n =20) Сопоставимая группа 2 (n =24) Острый период (n =36) Период реконвалесценции (n =24)
Общий белок 60,08 ± 1,87 60,72 ± 1,79 52,65 ± 6,15 Р, >0,1, Р2 >0,1 58,65 ± 6,72 Р, > 0,5, Р2 >0,1
Альбумин 35,1 ± 2,08 33,5 ± 1,98 28,91 ± 1,38 Р, <0,01, Р2 >0,1 35,73 ± 3,33 Р, > 0,5, Р2 > 0,5
Глюкоза 5,3 ± 0,47 5,6 ± 0,51 5,9 ± 1,61 Р, > 0,5, Р2 > 0,5 5,56 ± 0,26 Р, > 0,5, Р2 > 0,5
Холестерин 3,1 ± 0,31 4,1 ± 0, 3,3 ± 0,98 Р, >0,5, Р2 >0,01 3,9 ± 0,55 Р, > 0,5, Р2 > 0,5
Р, — достоверность различий между показателями, полученными в крови больных бактериальными гнойными менингитами и показателями, выявленными у детей 1 -ой сопоставимой группы; Р. — достоверность различий между показателями, полученными в крови детей больных бактериальными гнойными менингитами и показателями, выявленными в крови у детей 2-ой сопоставимой группы
Таблица 2. Содержание белков, глюкозы, холестерина в спинномозговой жидкости больных бактериальными гнойными менингитами (М + м)
Показатели Сопоставимая группа 1 (n =20) Сопоставимая группа 2 (n =24) Острый период (n =36) Период реконвалесценции (n =24)
Общий белок 0,13 ± 0,03 0,29 ± 0,005 1,01 ± 0,15 Р, <0,001, Р2 <0,001 0,42 ± 0,1 Р, <0,001, Р2 <0,01
Альбумин 0,6 ± 0,002 0,14 ± 0,02 5,35 ± 3,1 Р, <0,001, Р2 <0,001 1,36 ± 0,92 Р, <0,001, Р2 <0,001
Глюкоза 3,75 ± 0,43 3,74 ± 0,36 1,02 ± 0,21 Р, <0,001, Р2 <0,001 2,38 ± 0,32 Р, <0,01, Р2 <0,01
Холестерин 0,04+0,002 0,004 ± 0,0002 0,22 ± 0,16 Р, <0,001, Р2 <0,001 0,02 ± 0,32 Р, <0,001, Р2 <0,001
Р| — достоверность различий между показателями, полученными в СМЖ больных бактериальными гнойными менингитами и показателями, выявленными у детей 1 -ой сопоставимой группы; Р. — достоверность различий между показателями, полученными в крови детей больных бактериальными гнойными менингитами и показателями, выявленными в СМЖ у детей 2-ой сопоставимой группы
Таблица 3. Содержание белков, глюкозы, холестерина в крови больных бактериальными гнойными менингитами (М ± м)
Показатели Сопоставимая группа 1 (п =20) Сопоставимая группа 2 (п =24) Острый период (п =36) Период реконвалесценции (п =24)
Коэффициент проницаемости ГЭБ для белка 0,02 ± 0,001 0,004 ± 0,0003 0,02 ± 0,004 Р, >0,5, Р2 <0,001 0,007 ± 0,001 Р, <0,001, Р2 <0,01
Коэффициент проницаемости ГЭБ для альбумина 0,002 ± 0,0001 0,004 ± 0,001 02, ± 0,02 Р, <0,001, Р2 <0,001 0,04 ± 0,001 Р, <0,001, Р2 <0,001
Коэффициент проницаемости ГЭБ для глюкозы 0,7 ± 0,03 0,6 ± 0,08 0,2 ± 0,02 Р, <0,001, Р2 <0,001 0,4 ± 0,07 Р, <0,001, Р2 <0,001
Коэффициент проницаемости ГЭБ для холестерина 0,01 ± 0,004 0,0009 ± 0,00005 — —
Р, — достоверность различий между показателями, полученными в крови больных бактериальными гнойными менингитами и показателями, выявленными у детей 1 -ой сопоставимой группы; Р2 — достоверность различий между показателями, полученными в крови детей больных бактериальными гнойными менингитами и показателями, выявленными в крови у детей 2-ой сопоставимой группы
ченными у детей 1-ой сопоставимой группы и в 38 раз по сравнению с показателями, полученными у детей 2-ой сопоставимой группы. В периоде реконвалесценции уровень альбумина в СМЖ снижается почти в 4 раза по сравнению с острым периодом заболевания.
Многими авторами доказано, что уровень глюкозы в ликворе достоверно снижается при туберкулезном менингите и этот факт является одним из диагностических критериев в диагностике этого заболевания. По нашим данным у больных БГМ выявляются идентичные закономерности. Отчетливо прослеживается факт снижения концентрации глюкозы в СМЖ, определяемой в остром периоде заболевания у больных БГМ. Глюкоза снижается в 3,7 раза по сравнению с показателями, выявленными в двух группах сравнения (р <0,001). В периоде реконвалесценции ее уровень увеличивается, не достигая показателей, определяемых в сопоставимых группах (2,38 + 0,32 ммоль/л).
Интересные закономерности получены при исследовании уровня холестерина у больных БГМ. Оказалось, что в острый период заболевания холестерин практически не обнаруживается в СМЖ, т. е. он не проникает через гематоэнцефалический барьер.
В таблице 3 представлены расчеты коэффициентов проницаемости ГЭБ путем сопоставления концентраций изученных веществ в СМЖ и сыворотке крови.
Как оказалось, в острый период заболевания при БГМ достоверно увеличиваются коэффициенты проницаемости для белка по сравнению с показателями 2-ой сопоставимой группы (р< 0,001).
Наиболее значимое повышение коэффициента проницаемости ГЭБ выявляется для альбумина. Коэффициент проницаемости увеличивается в 100 раз по сравнению с показателями, полученными в 1-й сопоставимой группе и в 50 раз — по сравнению с показателями 2-ой сопоставимой группой. В периоде реконвалесценции этот показатель достоверно снижается (в 5 раз относительно острого периода заболевания), не достигая цифр сопоставимых групп.
Что касается коэффициента проницаемости ГЭБ для глюкозы, то оказалось, что он достоверно снижается (в 3,5 раза — по сравнению с 1-ой сопоставимой группой и в 3 раза — со 2-ой).
В периоде реконвалесценции этот показатель увеличивается, достоверно отличаясь от показателей сопоставимых групп (р, <0,001; р2 <0,001).
Выводы
1. Повышение концентрации общего белка, альбумина, снижение уровня глюкозы в СМЖ может служить достоверным критерием остроты воспалительного процесса в ЦНС при бактериальных гнойных менингитах.
2. Снижение содержания общего белка, альбумина и повышение уровня глюкозы в СМЖ на фоне адекватной этиотропной и патогенетической терапии свидетельствует об уменьшении воспалительного процесса в мозговых оболочках.
3. Достоверное снижение глюкозы в СМЖ больных БГМ свидетельствует о бактериальной природе острых нейроинфекций (очевидно, что глюкоза является субстратом, способствующим росту и размножению бактерий, вызывающих воспаление мозговых оболочек). Не исключается возможность избыточного потребления глюкозы, участвующей в интенсивном энергообмене, связанном с выраженной гипоксией.
4. Достоверным маркером прорыва гематоэнцефали-ческого барьера у больных БГМ является альбумин (он синтезируется только в печени), о чем свидетельствует повышение коэффициента проницаемости ГЭБ для альбумина.
5. Гематоэнцефалический барьер является абсолютно рефрактерным для холестерина даже при гнойном воспалении мозговых оболочек.
6. Определение белка, альбумина, глюкозы в СМЖ может быть использовано в качестве вспомогательного метода для проведения ранней дифференциальной диагностики бактериальных гнойных менингитов. Данные методы не требуют больших затрат и доступны в клинических условиях.
Литература:
1. Платонов А. А. Заболеваемость гнойными менингитами у детей в регионах России / А. А. Платонов, М. И. Николаев // Эпидемиология и инфекционные болезни. — 2007. — № 3. — С. 10—18.
2. Сорокина М. Н., Иванова В. В., Скрипченко Н. В. Бактериальные гнойные менингиты у детей. — М., 2003. — 376 с.
3. Верещагин Е. И. Состояние проницаемости ГЭБ у больных с ЧМТ / Е. И. Верещагин, Ю. С. Дорожкин // Неврология и психиатрия. — 2002. — № 4. — С. 36—39.
4. Алексеева Л. А. Диагностическое значение белкового спектра цереброспинальной жидкости при бактериальных и вирусных менингитах у детей / Л.А.Алексеева, М.Н.Сорокина // Клин. лабораторная диагностика.— 2001.— №7.— С. 215—219.
5. Эпштейн Э. Белки мозга в спинномозговой жидкости в норме и патологии: Пер. с анг. — М. 1998.
6. Клинико-эпидемиологические и иммунологические особенности острых нейроинфекций у детей в современных условиях / С.С.Афанасьев и др. //Ж. теоретической и практической медицины. — 2004. — № 1. — С. 23—26.
Роль цитокинов в ПАТОГЕНЕЗЕ ОСЛОЖНЕНИЙ у детей c менингококковыми менингитами
О. А. Рычковд, Э. А. Кашуба, Т. Г. Дроздова, О. В. Пряхинд, А. А. Бельтикова, М. Д. Орлов
ГОУ ВПО Тюменская государственная медицинская академия, Областная инфекционная клиническая больница, Тюмень
Проведено исследование фагоцитарной функции и цитохимического профиля нейтрофилов, уровня цитокинов в сыворотке крови у пациентов с менингококковым менингитом. Показано различие профилей провоспалительных и противовспалительных цитокинов в сыворотке в зависимости от наличия таких осложнений, как отек-набухание головного мозга и септический шок. Ключевые слова: менингококковый менингит, цитокины, нейтрофилы, фагоцитоз, цитохимия
УДК 616.98
RoLe of cytokines in pathogenesis of compucaTions in chiLdreN wrm Meningococcus meningitis
O. A. Rychkova, Je. A. Kashuba, T. G. Drozdova, O. V. Prnarnna, A. A. Bel'tikova, M. D. Orlov
The Federal State Institution of Higher Professional Education Tumen' State Medical Academy The Regional Infectious Diseases Clinical Hospital, Tumen'
A study of fagocytal function and cytochemical profile of neutrophils as well as the level of cytokines in blood serum in patients with Meningococcus meningitis was conducted. Differences of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in serum depending on such complications as brain edema and swelling and skeptical shock were found.
Key words: Meningococcus meningitis, cytokines, neutrophils, phagocytosis, cytochemistry
Менингококковый менингит (ММ) — тяжелое инфекционное заболевание, при котором в процесс вовлекаются мягкие мозговые оболочки основания головного мозга и верхней части спинного мозга. Тяжесть заболевания нередко усугубляется присоединением осложнений, из которых наиболее часто встречаются отек-набухание головного мозга (ОНГМ) и септический шок. Развитие осложнений в остром периоде ММ ухудшает прогноз заболевания даже в условиях адекватной специфической терапии [1].
Основное звено первичной защиты организма от распространения микробов представлено нейтрофильными гранулоцитами (Нф). Нф являются тем ключевым фактором в цепи защитных реакций организма, который во многом определяет возможность локализации возбудителя в месте инвазии [2, 3].
Антимикробная активность Нф регулируется моноцитами и лимфоцитами главным образом через цитокины. Дисбаланс в выработке цитокинов на уровне местной ин-
Рычкова Ольга Александровна — к. м. н., доцент кафедры инфекционных болезней с курсами детских инфекций, иммунологии и аллергологии ТюмГМА; 625002, Тюмень, ул. Комсомольская, 54а; (3452) 24-02-09
фекции может нарушить существующие в системе связи, что приводит к генерализации инфекции и является одной из ведущих причин летальности у больных с инфекцион-но-воспалительными заболеваниями [4]. Оценка содержания цитокинов в биологических жидкостях помогает охарактеризовать состояние иммунной системы организма. Изучение уровня цитокинов позволяет получить информацию о функциональной активности иммунокомпе-тентных клеток, о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и прогнозе, о соотношении процессов активации Т-хелперов 1 и 2-го типов, что очень важно при дифференциальной диагностике ряда инфекционных и аутоиммунных заболеваний. Патологические состояния при большинстве инфекций, в том числе септические, связаны с нарушением иммунорегуляторных процессов на уровне дифференцировки Т-лимфоцитов, приводящих к нарушению баланса ТЬ1/ТЬ2 и анергии клеточных эффекторов иммунитета [4, 5]. Принятая в настоящее время концепция механизмов иммунного ответа показывает, что секреция цитокинов ^-2 и Т^-а ведет к активации ТЫ-типа ответа, оказывающего влияние на клеточный иммунитет, а секреция ^-4, ^-6, ^-10 обеспечивает ТЬ2-тип ответа и стимуляцию гуморального звена иммунитета. Реализация механизмов действия провоспа-
