CC BY
24
© В. М. Акімова
УДК 617. 55-002. 5-07: 616. 346. 2-002-036 В. М. Акімова
ЦИТОКІНОВИЙ СПЕКТР СИРОВАТКИ КРОВІ ПРИ ГОСТРОМУ ДЕСТРУКТИВНОМУ АПЕНДИЦИТІ
Національний медичний університет ім. Данила Галицького (м. Львів)
Робота виконана в рамках спільної міжкафе-дральної теми Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького на базі хірургічного відділення Комунальної лікарні швидкої медичної допомоги «Розробка диференційної тактики лікування і профілактики моно- і поліорганної недостатності в ургентній абдомінальній хірургії», № держреєстрації 011011002149, шифр теми ІН. 2100.0002.
Вступ. В патогенезі гострого апендициту безпосередню участь приймає імунна система [1, 2, 8]. Протягом останніх років у центрі уваги фундаментальної та клінічної імунології перебуває вивчення цитокінів, як основних медіаторів імунної системи. Характерною особливістю цитокінів є їх функціональна плейотропія. Рівні цитокінів в сироватці крові віддзеркалюють функціональний стан імунної системи та можуть бути маркерами дизрегуляції. В сучасній літературі є багато даних про спряженість розвитку хірургічної інфекції з вираженими змінами в імунній системі, які мають характер вторинних імунодефіцитних станів, у формуванні яких беруть участь цитокіни, як регулятори [1, 2, 3, 9, 10]. Саме вони є диригентами реакцій, які спрямовані на попередження тканинної деструкції, ізоляції та знищення патогенну, активації процесів репарації та відновлення гомеостазу.
Ініціація запалення контролюється прозапаль-ними цитокінами до яких відносять фактор некрозу пухлини (ТИР-а), ІІ_-1, і ІІ_-6. Імуносупресивні реакції контролюються ІІ_-10, ІІ_-2 [7]. Захисна роль проза-пальних цитокінів проявляється у випадку, коли ці медіатори працюють локально в вогнищі запалення, однак високий системний їх рівень не є показником ефективності протиінфекційного імунітету. Надлишкова та генералізована продукція прозапальних цитокінів призводить до органних дисфункцій, що є причиною летальності хірургічних хворих [9].
Враховуючи синергізм та плейотропність дії ін-терлейкінів, що беруть участь у запаленні, визначення концентрації лише одного з них не є достатнім для оцінки стану всього цитокінового балансу. Коректним є підхід, коли визначають хоча б по два інтерлейкіни із кожної групи.
Найскладнішою проблемою хірургії є діагностика гострих захворювань органів черевної порожнини, серед яких гострий апендицит посідає провідне місце [3, 4]. Гострий деструктивний апендицит
(флегмонозний та гангренозний) є однією з важливих причин виникнення абдомінального сепсису [1]. Ці форми апендициту мають свої морфологічні особливості які полягають у переважанні серед тканинних реакцій ексудативних і некротичних, неповно-ціннихі репаративних процесів, як правило, на фоні вторинного імунодефіциту, що призводить до прогресування процесу та водночас до виникнення ди-ференційно-діагностичних труднощів [1, 5]. Мінімум лабораторних досліджень для пацієнтів з ургентною абдомінальною патологією (загальні аналізи крові та сечі), потребує розширення меж лабораторного діагностичного пошуку.
Мета даного дослідження - визначити закономірність змін рівнів інтерлейкінів у хворих на деструктивні форми апендициту для поліпшення діагностики і вибору правильної стратегії лікування.
Об’єкт і методи дослідження. Для вивчення цитокінового профілю було проведено визначення рівнів ІІ_-1р, 2, 6, 10 та ТИР-а у сироватці крові практично здорових осіб (20) та хворих на гостри апендицит. Було обстежено кров двох груп хворих: першу групу склали хворі на флегмонозний апендицит (ФА) (40 осіб), до другої групи обстежених увійшли хворі на гангренозний апендицит (ГА) (20 хворих). Середній вік обстежених становив 36,11±2,48 років. Визначення інтерлейкінів проводилось з допомогою набору реагентів для імуноферментного визначення концентрації інтерлейкінів в сиворотці крові людини фірми «йіасіопе» Франція .
Статистичне опрацювання результатів дослідження виконано із застосуванням методів параметричної (варіаційної) статистики з додержанням умов щодо оцінки типу розподілу. Вірогідність отриманих результатів оцінювали за критерієм Стьюден-та. Для статистичної обробки матеріалу використовували комп’ютерний пакет програм БТАТІБТІСА 2006.
Результати досліджень та іх обговорення.
Порівняльний аналіз рівнів досліджуваних цитокінів в обох групах хворих виявив значні відмінності (табл.).
В результаті наших досліджень виявлено виражене зростання рівня ІІ_-1р у групі хворих на ФА порівняно з групою здорових осіб (в 20 разів, Р<0,05), у той час як у групі хворих на ГА концентрація цього цитокіну зросла лише вдвічі. ІІ_-1р є одним із цитокінів з дуже широким спектром медіаторних,
Таблиця
Рівні цитокінів при деструктивних формах гострого аппендициту, М±т
Діагноз Досліджувані інтерлейкіни
І_-1р пг/мл І_-6 пг/мл ТЫГ-а пг/мл І_-2 пг/мл І_-10 пг/мл
Практично здорові особи 4,86±0,9 5,87+0,49 4,97+0,18 0 1,56+0,14
Флегмонозний 106,01+9,5 Р<0,05 52,12+3,03 19,62+1,0 Р<0,05 Р1<0,05 0,3+0,01 Р<0,05 Р1<0,05 4,4+0,35 Р<0,05 Р1<0,05
апендицит Р1<0,05 Р<0,05 Р1<0,05
Гангренозний 11,66+1,8 23,21+1,63 39,49+1,90 4,93+0,15 14,95+1,46
апендицит Р<0,05 Р<0,05 Р<0,05 Р<0,05 Р<0,05
Примітка: Р - вірогідність відмінності в порівнянні з показниками в контрольній групі (Р<0,05); Рч _ вірогідність відмінності в порівнянні з показниками у хворих на ГА (Р1<0,05).
імунорегуляторих та загально біологічних властивостей [7]. ІІ_-1р продукується у вогнищі запалення і викликає цілий комплекс локальних та системних змін. Місцева дія ІІ_-1р скерована на активацію іму-нокомпетентних клітин, стимуляцію функцій сполучної тканини і ендотелію. Системні прояви біологічної активності ІІ_-1р характеризують гострофазну відповідь організму [7, 11].
Таким чином, отримані нами результати виявили, що при гострому запальному процесі (такому як флегмонозний апендицит) рівень ІІ_-1р є значно вищим його рівня при хронічному запаленні (гангренозний процес).
Визначенння концентрації ІІ_-6 у групі хворих на ФА показали, що рівень ІІ_-6 у 8 разів вірогідно (Р<0,05) вищий, а у групі хворих на ГА вищий у 4 рази відносно контролю. Відомо, що ІІ_-6 індукує синтез гострофазних білків, які мають протизапальні властивості [7, 14], є регулятором розвитку і функціонування В- і Т-лімфоцитів [12]. Відмічається суттєва кореляція між активністю ІІ_-6 і рівнями гострофазних білків при запальних станах різної етіології. ІІ_-6 є важливим фактором протиінфекційного захисту [13].
Оскільки ІІ_-6 проявляє властивості цитокіна, здатного стимулювати розвиток імунної відповіді та запалення, то з отриманих нами даних видно, що при гострому запальному процесі рівень ІІ_-6 зростає, а при хронічному запаленні рівень цього інтер-лейкіну є нижчим.
Встановлено, що при ФА спостерігаються вірогідно (Р<0,05) вищі рівні ІІ_-1р та ІІ_-6 у порівняні з групою хворих на ГА.
Фактор некрозу пухлини (ТИР-а) відіграє ключову роль в імунній і запальній реакціях організму і є активатором антитілозалежної цитотоксичності, що веде до пошкодження тканин [7]. Визначення рівня цього цитокіну має значення для оцінки імунного статусу при гострій патології загалом. При нормальній відповіді на будь-який інфекційний процес основним завданням ТИР-а є захист організму від бактерій. У високих концентраціях ТИР-а має властивість пошкоджувати тканини. Основними продуцентами фактору некрозу пухлини є моноцити і лімфоцити, які продукують ТИР-а тільки у відповідь на дію
індуктора. Від індуктора залежить, який медіатор будуть виробляти клітини. Нашими дослідженнями показано, що рівень ТИР-а збільшується при ФА у 4 рази, а при ГА у 8 разів вищий показників норми. Таке співвідношення рівнів цього інтерлейкіну в обстежених групах хворих, пояснюється тим, що ТИР-а відноситься до прозапальних цитокінів і значне збільшення його продукції при гострому гангренозному запальному процесі є закономірним.
ІІ_-10 відноситься до класу протизапальних цитокінів, продукується Т-хелперами 2 типу. Це ключовий інтерлейкін є інгібітором клітинної імунної відповіді та стимулятором гуморальної імунної відповіді. Концентрація ІІ_-10 в сироватці крові хворих на ФА зростає вдвічі, а у групі хворих на ГА _ у 9,5 разів відносно групи здорових осіб (Р<0,05). Спостерігається більш виражене вірогідне (Р<0,05) зростання концентрації ІІ_-10 при ГА порівняно з ФА. На нашу думку, таке співвідношення рівнів ІІ_-10 є свідченням хронізації запального процесу при ГА.
Іншим ключовим імунорегуляторним цитокіном є ІІ_-2. Він відіграє важливу роль в реалізації механізмів імунної відповіді, продукується Т-хелперами 1 типу та є індуктором проліферації Т-клітин, дозрівання Т-цитотоксичних, проліферацію та дозрівання В-лімфоцитів, посилює функцію ИК-клітин, моноцитів, стимулює продукцію д-інтерферону, ТИР-а , ІІ_-6, ІІ_-8. В результаті нашого дослідження видно, що рівень ІІ_-2 при ГА є в 16 разів вищим ніж при ФА, що є свідченням активації цитотоксичної активності лімфоцитів при хронічному запальному процесі.
Отже, при ФА переважає зростання рівня прозапальних інтерлейкінів (ІЬ-1 р, ІІ_-6), надлишкова продукція яких сприяє поширенню деструкційних процесів червоподібного відростка.
При ГА спостерігається більш виражене зростання ІІ_-10, який синтезується на пізніх стадіях запалення і пригнічує продукцію прозапальних цитокінів. Поява в сироватці крові ІІ_-2 свідчить про активацію цитотоксичних клітинних реакцій при ФА, а при хронічному процесі при ГА його рівень значно вищий ніж у здорових осіб.
Поряд із змінами концентрацій окремих цитокінів двох протилежних груп медіаторів запалення зроблена спроба проаналізувати їх співвідношення.
Так співвідношення ІІ_-1/ІІ_-10 у здорових осіб становило 3,11, у хворих на ФА _ 24,09, у групі ГА _ 0,77. З такою ж тенденцією змінюється співвідношення ІІ_-6/ІІ_-10. Отримані дані свідчать про зміщення ци-токінового балансу в бік прозапальних медіаторів у групі ФА та в бік протизапальних медіаторів у групі з ГА. При гангренозному апендициті запальний процес набуває хронічного характеру зі значною імуно-супресією: протизапальні медіатори значно переважають над прозапальними порівняно з показником у здорових.
Таким чином, рівень цитокінів корелює зі важкістю деструкційних процесів червоподібного відростка, а одномоментне визначення рівнів прозапальних (ІЬ-1 р, ІІ_-6, ТИР-а) та протизапальних (ІІ_-2, ІІ_-10) цитокінів є важливими параметрами для ви-знаяення стану імунної системи, для діагностики та диференційної діагностики деструктивних форм гострого апендициту.
Висновки.
1. У хворих на флегмонозний апендицит рівень прозапальних (І_-1р, І_-6,) цитокінів значно вищий ніж у хворих на гангренозний апендицит.
2. При гангренозному апендициті рівень ТЫР-а є значно вищим порівняно з флегмонозною формою апендициту.
3. У хворих на гангренозний апендицит рівень протизапальних (І_-2, І_-10) інтерлейкінів є вірогідно вищим ніж у хворих на флегмонозний апендицит.
4. Одночасне визначення рівнів прозапальних та протизапальних цитокінів є перспективним прогностичним дослідженням, що може бути використане для диференційної діагностики деструктивних форм апендициту.
Перспективами подальших досліджень є продовження вивчення особливостей цитокінової регуляції запального процесу при деструктивному апендициті.
Список літератури
1. Видовий склад та популяційний рівень мікрофлори хробакоподібного відростка хворих на абдомінальний сепсис у наслідок деструктивного апендициту / В. П. Польовий, P. I. Сидорчук, A. С. Паляниця [та ін.] // Клінічна та експериментальна патологія. - 2011. - ^зм X, № 4 (38). - С. 1В2.
2. Гумен A. В. Цитотоксическая активность натуральных киллерных клеток селезенки крыс при стрессе и ее коррекция короткими иммуномодулирующими пептидами / A. В. Гумен, С. Н. Шанин, И. A. Козинец // Цитокины и воспаление. -200б. - T. 5, № 2. - С. 37-41.
3. Гончар М. Г. Діагностична лапароскопія у диференціальній діагностиці гострого апендициту / М. Г. Гончар, О. В. Пип-тюк, О. Ю. Aтaмaнюк // Український Журнал Хірургії. - 2009. - № 2. - С. 41-42.
4. Досвід діагностики гострого апендициту / О. I. Сопко, P. М. Козубович, I. М. Молнар [та ін.] // Хірургія України. - 200б. -№ 3. - С. 98-102.
5. Жученко О. П. Прогностична динаміка основних невідкладних хірургічних захворювань за 13 років та її соціально-медична значущість / О. П. Жученко // Клінічна хірургія. - 2001. - № 1. - С. 48-49.
6. Жидовинов A. A. Значение лабораторных маркеров эндотоксикоза и цитокинового профиля в диагностике и эффективности лечения осложненных форм острого холецистита / A. A. Жидовинов, В. A. Зурнаджьянц, Г. И. Жидовинов // Цитокины и воспаление. - 200б. - T. 5, № 3. - С. 27-33.
7. Кетлинский С. A. Эндогенные иммуномодуляторы / С. A. Кетлинский, A. С. Симбирцев, A. A. Воробьев. - СПб:Гиппократ, 1992. - 256с.
В. ^машук И. П. Острый аппендицит / И. П. ^матук, И. И. ^змашук. - Київ: Здоров’я, 1998. - 9б с.
9. Цитокин-опосредованые механизмы развития системной иммуносупрессии у больных с гнойно-хирургческой патологией / A. A. Останин, О. Ю. Леплина, М. A. T/іхонова [и др.] // Цитокины и воспаление. - 2002. - № 1.
10. Andersson R. E., Hugander A., Ravn H. Repeated clinical and laboratory examination in patients with equivocal diagnosis of appendicitis // World J. Surg. - 2000. - 24, № 4. - P. 479-485
11. Dinarello С. A. Biologic basis for interleukin-1 in disease / С. A. Dinarello // Blood 199б; б: 2095-2147.
12. Fantuzzi G. Defective inflammatory response and cytokine syntesis in IL-1p deficient mice / G. Fantuzzi, R. Faggioni, M. Sironi // Cytokine 1995; 7: б0В-б15.
13. Hirano T. Excessive production of interleukin б/B cell stimulatory factor-2 in rheumatoid arthritis / T. Hirano, T. Matsuda , М. Turner // Eur J. Immunol 1988; 18: 1797-1801.
14. Kudo C. Inhibition of IL-8-induced W3/25+ (CD4+) T lymphocyte recruitment into subcutaneous tissues of rats by selective depletion of in vivo neutrophils with a monoclonal antibody / C. Kudo, A. Arak^ К. Matsushima // J. Immunol 1991; 147: 219б-2201.
УДК 617. 55-002. 5-07: 616. 346. 2-002-036
ЦИТОКІНОВИЙ СПЕКТР СИРОВАТКИ КРОВІ ПРИ ГОСТРОМУ ДЕСТРУКТИВНОМУ АПЕНДИЦИТІ
Акімова В. М.
Резюме. Вивчалися рівні прозапальних (ІІ_-1р, ІІ_-6, ТИР-а) та протизапальних (ІІ_-2, ІІ_-10) цитокінів у хворих на флегмонозний та гангренозний апендицит. Встановлено, що рівень досліджуваних прозапальних цитокінів більш виражено зростає у хворих з гострим запальним процесом (флегмонозний апендицит). Рівень досліджуваних протизапальних цитокінів більш виражено зростає у хворих хронічними запальними процесами (гангренозний апендицит). Таке співвідношення рівнів цитокінів може служити маркером для диференціальної діагностики гострих і хронічних запальних процесів у черевній порожнині.
Ключові слова: цитокіни, запальні процеси, гострий гангренозний апендицит, гострий флегмонозний апендицит, імунодіагностика.
УДКб17. 55-002. 5-07: б1б. 34б. 2-002-03б
ЦИТОКИНОВЫЙ СПЕКТР СЫВОРОТКИ КРОВИ ПРИ ОСТРОМ ДЕСТРУКТИВНОМ АППЕНДИЦИТЕ
Акимова В. Н.
Резюме. Изучались уровни провоспалительных (IL-1 p, IL-б, TNF-a) и противовоспалительных (IL-2, IL-10) цитокинов у больных флегмонозным и гангренозным аппендицитом. Установлено, что уровень исследуемых провоспалительных цитокинов более выражено возростает у больных острым воспалительным процессом (флегмонозный апендицит). Уровень исследуемых противовоспалительных цитокинов более выражено возростает у больных хроническими воспалительными процессами (гангренозный аппендицит). Tакoe соотношение уровней цитокинов может служить маркером для дифиренциальной диагностики острых и хронических воспалительных процессов в брюшной полости.
Ключевые слова: цитокины, воспалительные процессы, острый гангренозный аппендицит, острый флегмонозный аппендицит, иммунодиагностика.
UDC б17. 55-002. 5-07: б1б. 34б. 2-002-03б
Cytokine Spectrum Of Blood Serum In Acute Destructive Appendicitis
Akimova V.
Summary. The concentration of pro-inflammatory (IL-1 p, IL-б, TNF-a) and anti-inflammatory (IL-2, IL-10) cytokines in patients with phlegmonous and gangrenous appendicitis were studied. The level of pro-inflammatory cytokines studied increase more pronounced in patients with acute inflammation (phlegmonous apenditsit). The level of anti-inflammatory cytokines increase more pronounced in patients with chronic inflammatory diseases (gangrenous appendicitis). Such a ratio of cytokine may be a marker for the differential diagnosis of acute and chronic inflammation of the abdominal cavity.
Key words: cytokines, inflammation, acute gangrenous appendicitis, acute phlegmonous appendicitis, immu-nodiagnosis.
Стаття надійшла 24.09.2012 р.
Рецензент - проф. Малик С. В.
