МСМ (молекулы средней массы - от 300 до 5000 а.е.м.) – вещества преимущественно пептидной природы, образующиеся в тканях в результате протеолитического распада белков и вызывающие состояние интоксикации в организме.
МСМ выполняют роль неспецифических маркеров интоксикации при:
почечной недостаточности
острой ожоговой токсемии
инфаркте миокарда
абсцессах легких
злокачественных новообразованиях
В состав МСМ входят около 30 биологически-активных пептидов, среди них: вазопрессин, окситоцин, глюкагон, кальциотонин, а также полиамины, многоатомные спирты, углеводы.
^ обусловлен суммарным влиянием всех входящих в их состав соединений вследствие развития эффектов потенцирования и синергизма
Механизмы токсического действия МСМ:
суммарное действие высокоспецифических естественных пептидных биорегуляторов, присутствующих в аномально высоких количествах.
Блокирование рецепторов естественных пептидных биорегуляторов пептидами из группы МСМ, имеющими схожее строение
Неспецифическая модификация пептидами МСМ структурно-функциональных свойств клеточных мембран - мембранотропное действие
Связывание пептидов группы МСМ с транспортными белками с вытеснением переносимых метаболитов.
Биологические последствия действия МСМ:
Нарушение микроциркуляции и гемолиз эритроцитов
Угнетение эриторопоэза
Развитие вторичной иммунодепрессии
Угнетение синтеза белка
Нарушения энергетики клеток.
Стационарная концентрация МСМ в крови определяется:
Разрушением в крови под действием пептидаз
Выведением из организма почками
По химической природе группа МСМ неоднородна. В их состав входят около 30 биологически-активных пептидов, среди них вазопрессин, окситоцин, глюкагон, кальциотонин, а также полиамины, многоатомные спирты (Гудим В.И. и соавт.,1985), углеводы (Тупикова З.А.,1997). Установлена химическая структура многих индивидуальных представителей МСМ, получены их синтетические аналоги и доказано наличие у них токсических свойств (Галактионов С.Г. и соавт.,1983).
Трудности в оценке токсического действия индивидуальных компонентов МСМ связаны с тем, что каждый из них, взятый в отдельности, не проявляет токсические свойства. Токсический эффект обусловлен суммарным влиянием всех компонентов МСМ вследствие развития эффектов потенцирования и синергизма. Совместное действие мочевины, креатинина, метилгуанидина и гуанидинсукцината приводит к уменьшению ударного объема и потребления кислорода изолированным сердцем. В отдельности эти вещества не оказывают подобного эффекта в аналогичных концентрациях (Тупикова З.А.,1997).
В.В.Николайчик, (1984) выделяет четыре механизма, объясняющих токсические свойства пептидов группы МСМ:
^
2. Блокирование рецепторов естественных пептидных биорегуляторов пептидами из группы МСМ, имеющими схожее строение.
3. Неспецифическая модификация пептидами МСМ структурно-функциональных свойств клеточных мембран - мембранотропное действие.
4. Связывание пептидов группы МСМ с транспортными белками с вытеснением переносимых метаболитов.
Биологические последствия действия МСМ весьма драматичны - нарушение микроциркуляции и гемолиз эритроцитов, угнетение эриторопоэза, развитие вторичной иммунодепрессии, угнетение синтеза белка, замедление тканевого дыхания и синтеза АТФ, сопровождающееся нарушениями активного транспорта ионов, исчезновением ионных градиентов на клеточных мембранах и активацией процессов деструкции клеток (Вальдман Б.В.,1991).
Среди МСМ особый интерес представляют пептиды - продукты деградации фибрина. Высокий уровень МСМ часто обусловлен интенсивными процессами тромбообразования и тромболизиса. Образующиеся при этом фибринопептиды А и Б ингибируют действие тромбина на фибриноген, оказывают сильный вазоконстрикторный эффект. В составе МСМ обнаружен аналог энкефалина - пентапептид из бета-цепи фибриногена. В протромбине найден фрагмент, эквивалентный молекуле ангиотензина (Галактионов С.Г. и соавт.,1984).
Результаты ряда исследований указывают на неравномерное распределение МСМ между плазмой кровью и эритроцитами с преобладанием МСМ в последних (Малахова М.Я. и соавт.,1993). Но это положение не подтверждается другими авторами (Костюченко А.Л. и соавт.,1995) и может быть обусловлено причинами методического характера.
Стационарная концентрация МСМ в крови определяется тремя факторами: 1) образованием в тканях; 2) разрушением в крови под действием экзопептидаз; 3) выведением почками.
В физиологических условиях 95% МСМ удаляется почками путем гломерулярной фильтрации. Внутри проксимальных тубул почек основная масса пептидов полностью или частично разрушается и освободившиеся аминокислоты реабсорбируются (Галактионов С.Г. и соавт.,1984). В условиях патологии накопление МСМ в крови развивается на фоне повышенной активности тканевых протеаз и не связано с нарушением экскреции МСМ почками. При этом активность экзопептидаз, осуществляющих расщепление пептидов в крови, оказывается недостаточной для их оперативного удаления (Тупикова З.А., 1997). Определенная роль в удалении из кровотока МСМ принадлежит легким. Уровень МСМ в артериальной крови ниже чем в венозной, т.е. существует шунт в содержании МСМ в крови притекающей к легким и оттекающей от них. Следовательно, легкие, удаляя из кровотока МСМ, выполняют детоксицирующую функцию, особенно важную в условиях эндотоксемии (Бельских А.Н. и соавт.,1994).
Активации протеолиза препятствуют антипротеазы - вещества белковой природы, образующие комплексы с протеазами, в составе которых последние утрачивают свою активность (Koeppel et al, 1993). Чрезвычайно широкое распространение антипротеаз в природе и обнаружение их практически во всех тканях животных и растений (Мосолов В.В.,1998) косвенно указывает на их важную биологическую роль. Сегодня антипротеазы рассматриваются как вещества, препятствующие развитию некоторых форм злокачественных новообразований (Kennedy,1998), атеросклероза (Potter,1995), гипертонической болезни (Okamoto et al,1995) и ряда других заболеваний (Messina,1995).
К важнейшим антипротеазам человека относятся ингибиторы сериновых протеаз альфа-1-АТ, альфа-1-антихимотрипсин и альфа-2-МГ, циркулирующие в плазме крови и тканевой жидкости, а также расположенные в цитоплазме клеток (Van Steenbergen,1993). В антипротеазную активность ткани легких вносят вклад секретируемые лейкоцитами низкомолекулярные ингибиторы протеаз, отличные от альфа-1-АТ (Nadziejko et al, 1995).
Важнейшая физиологическая роль альфа-1-АТ связана с защитой ткани легких от протеолитического разрушения эластазой нейтрофилов. Специфичность альфа-1-АТ к эластазе определяется остатком метионина в положении 358. Альфа-1-АТ синтезируется преимущественно клетками паренхимы печени и секретируется в кровь (Van Steenbergen,1993).
Врожденный дефицит альфа-1-АТ, при котором синтезируется его нормальный М-тип, но в недостаточных количествах, является наиболее общей генетической причиной развития эмфиземы легких во взрослом возрасте. Снижение содержания альфа-1-АТ в плазме крови менее 11 нмоль/л (80 мг/дл), что соответствует 35% от нормальных величин, ассоциируется с резким увеличением риска возникновения эмфиземы легких (Knight et al.,1997). С недостаточностью альфа-1-АТ связывается и возникновение бронхиальной астмы (Pina et al.,1997). Синтез патологического Z-мутанта альфа-1-АТ и его накопление в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов сопровождается болезнями печени - от холестаза у новорожденных до цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы у взрослых (Van Steenbergen,1993). На содержание ингибиторов протеаз в крови и тканях заметное влияние оказывают курение и некоторые химические и физические факторы окружающей среды (Lusuardi et al.,1994).
Дисбаланс протеаз и антипротеаз связывается с развитием острого бронхита (Степаньков С.С. и соавт.,1998), хронической обструктивной болезни легких (Великая О.В. и соавт.,1998), эмфиземы легких (Сardoso et al.,1993), бронхолегочной дисплазии (Watterberg et al.,1994), туберкулеза (Овчинникова Ю.Е. и соавт.,1995), ростом и метастазированием злокачественных опухолей (Оглоблина О.Г. и соавт.,1994). В бронхоальвеолярных лаважах больных бронхоэктатической болезнью выявлено пропорциональное тяжести течения заболевания возрастание активности эластазы и катепсина G. У лиц со среднетяжелым и тяжелым течением болезни также была снижена активность антипротеаз вследствие их окислительной или протеолитической модификации (Sepper et al.,1995).
Активация протеолиза сопутствует неспецифическим воспалительным заболеваниям легких (Колтуков В.А. и соавт.,1998). Ю.С.Ландышев и Г.П.Бородина (1993) указывают на повышение активности катепсина D при ОП, Е.А. Лихолат (1998) на повышение активности катепсинов L и B при ХБ. Выявлены различия антитриптической активности крови у больных ХБ, раком легких и здоровых людей, обусловленные характером патологического процесса и фенотипическими вариантами альфа-1-АТ (Сердюк Т.М. и соавт.,1994).
При исследовании факторов, ответственных за происхождение ХБ у некурящих людей установлено, что общий выход бронхоальвеолярной жидкости и содержание в ней клеток были одинаковы в группах здоровых людей и больных ХБ, но количество нейтрофилов было выше у больных. Общее содержание белка, а также содержание альбуминов, иммуноглобулинов классов G, A, M, C 43 0 и С 44 0, трансферрина и альфа-1-АТ, способность к генерации суперокиси практически не различалось между группами. Активность эластазы в супернатантах также не различалась, но в клеточных элементах была выше в группе больных ХБ. Таким образом, единственные различия заключались в нейтрофилии и, связанной с ней большей эластазной активности в БАЛ больных ХБ. Это характерно и для курильщиков, у которых показана связь между развитием ХБ и изменениями баланса протеазы - антипротеазы и оксиданты - антиоксиданты (Lusuardi et al.,1994).
В развитии повреждений легких при муковисцидозе, проявляющихся хроническим гнойным бронхитом, ведущая роль отводится действию эластазы, освобождаемой нейтрофилами на поверхность эпителия дыхательных путей. При исследовании активности этого фермента, а также специфичной к нему антипротеазы и альфа-1-АТ в смывах с респираторного эпителия у детей с муковисцидозом установлено, что несмотря на нормальное содержание антигенов альфа-1-АТ и секреторного ингибитора протеазы нейтрофилов у 25 из 27 обследованных больных детей, в легких выявлены признаки опосредованного нейтрофилами воспаления. У 20 детей, в том числе двух в возрасте до 1 года, определялась активная эластаза нейтрофилов, большая часть молекул альфа-1-АТ и секреторного ингибитора протеазы нейтрофилов была закомплексирована или разрушена (Birrer et al.,1994).
Активация протеолиза может развиваться на фоне нормального и даже повышенного содержания ингибиторов протеаз. Так уровень МСМ в крови детей с хирургической инфекцией увеличивается при одновременном возрастании протеолитической активности и активности антипротеаз (Миронов П.И. и соавт.,1997).
ПОЛ в биологических мембранах и развитие
эндотоксикоза при заболевания легких.
Перекисное (свободнорадикальное) окисление липидов представляет один из путей утилизации кислорода в клетке (Скулачев В.П.,1996; Владимиров Ю.А.,1998). Основным субстратом в реакциях ПОЛ выступают ненасыщенные жирнокислотные остатки липидов биологических мембран. Рассмотрению химизма этих реакций, природы инициирующих их радикалов, механизмов их активации в условиях in vitro и in vivo, регуляции, роли в условиях физиологии и патологии, связи с развитием различных болезней посвящены многочисленные монографии (Арчаков А.И.,1975, Владимиров Ю.А.,1989; Comporti,1993; Girotti, 1998). Для нас важно ответить на вопросы - почему активацию ПОЛ можно рассматривать в качестве общего биохимического механизма возникновения эндотоксикоза и как она связана с развитием воспалительных заболеваний легких?
ПОЛ представляет универсальный механизм разборки липидных компонентов клетки. Продукты ПОЛ - органические пероксиды и гидропероксиды, являются неустойчивыми и высокореакционноспособными соединениями, обладающими выраженными токсическими свойствами (Halliwell,1993). Однако, в силу особенностей локализации в клетке, токсичное действие могут оказывать и многие другие окислительно модифицированные производные липидов, например, содержащие гидрокси-группы, которые обычно не рассматриваются в качестве токсичных соединений. Для понимания механизма токсичного действия полярных продуктов ПОЛ необходимо в самом общем виде рассмотреть современные представления о структуре и функциях биологических мембран.
Биомембраны это липопротеидные образования, которым принадлежит исключительно важная роль в процессах жизнедеятельности клетки. Основа строения мембраны - двойной молекулярный слой липидов, в который встроены молекулы белков, выполняющие роль ферментов, переносчиков, ионных каналов и рецепторов (Singer,1972). Именно липидный бислой обеспечивает барьерную функцию мембран. Обращенные друг к другу длинные углеводородные цепи жирнокислотных остатков фосфолипидов, образуют гидрофобную область, плохо проницаемую для ионов, воды и водорастворимых веществ. С барьерной функцией мембран связаны метаболическая специализация отдельных клеточных органелл, активный и пассивный транспорт веществ и ионов, возникновение на мембранах ионных градиентов (Skulachev,1992). На плазматической мембране осуществляются процессы рецепции сигналов, управляющих поведением клеток. В мембранах локализованы важнейшие ферментные системы: аденилат- и гуанилатциклазные (Edmunds,1994), аденозинтрифосфатазные (Levenson,1994; Lingrel et al.,1994), дыхательная цепь митохондрий, монооксигеназная система эндоплазматического ретикулума (Арчаков А.И.,1975), ферменты биосинтеза белка и многие другие. Повреждение структуры мембран и нарушение их функций в результате активации ПОЛ приводят к тяжелым нарушениям жизнедеятельности клеток, которые, в свою очередь, сопровождаются развитием патологических состояний на уровне целого организма (Бородин Е.А.,1989; Borodin et al,1987;Cheeseman,1993; Halliwell et al.,1993).
В основе повреждающего действия ПОЛ на биологические мембраны лежит окислительная модификация ненасыщенных жирнокислотных остатков мембранных фосфолипидов (Владимиров Ю.А. и соавт.,1972; Сильверстов В.П.,1990), которая сопровождается появлением полярных групп - спиртовых, карбонильных, эпоксидных, гидроперексидных и др., выполняющих роль "гидрофильных пор" в толще гидрофобного бислоя, резко увеличивающих его проницаемость. Увеличение пассивной проницаемости мембран создает дополнительные нагрузки для клеток, вынужденных затрачивать значительно большие количества АТФ на активный транспорт ионов и поддержание их градиентов на поврежденных мембранах (Kourie,1998). При более глубоко зашедшем процессе образуются лизо-формы липидов, обладающие сильным детергентным действием. Дефицит макроэргов приводит к постепенному исчезновению градиента ионов на клеточных мембранах. Повреждения приобретают необратимый характер, и в конечном итоге происходит фрагментация мембран и гибель клеток (Бородин Е.А. и соавт.,1987; Владимиров Ю.А.,1989). Весьма грозными мутагенными эффектами оборачивается окислительная модификация нуклеиновых кислот (Burcham,1998; Moller et al., 1998).
Таким образом, активация ПОЛ вводит клетку в порочный круг нарушения ионного гомеостаза и биоэнергетики, который, если его не разорвать, неумолимо ведет клетку к гибели (Владимиров Ю.А.,1989). В физиологических условиях активации ПОЛ препятствует мощная АОС тканей (Кулинский В.И. и соавт.,1993; Gutteridge,1994; Ketterer,1998; Robinson,1998). В условиях патологии нарушение соотношения между продукцией в клетке свободных радикалов и "буферной емкостью" АОС приводит к неконтролируемому радикалообразованию и активации ПОЛ (Владимиров Ю.А.,1998; Perichon et al.,1998).
Об активации процессов ПОЛ при острых и хронических воспалительных и инфекционно-аллергических заболеваниях органов дыхания свидетельствуют результаты многих исследований. В них выявлены увеличение содержания продуктов ПОЛ и изменения в содержании компонентов АОС в крови (Ландышев С.Ю.,1993; Сулейманов С.Ш., 1994) и конденсатах выдыхаемого воздуха (Хышиктуев Б.С.,1995; Хышиктуева Н.А.,1998). Важность роли процессов свободнорадикального окисления в развитии патологии легких подчеркивается выделением специальной секции по этой проблеме на 8-ом Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Москва, 1998). В представленных на секции сообщения подтверждается положение об активации ПОЛ и снижении мощности АОС у больных ХБ (Карапетян Т.А.и соавт.; Ковтуненко Р.В.; Поташов Д.А.;Яковлева О.Я,1998), пневмониями (Варшавский Б.Я. и соавт.,1998), абсцессами легких (Муравлева Л.Е. и соавт., 1998), бронхиальной астмой (Косякова Н.И.,1998), туберкулезом легких (Платонова И.Л. и соавт.,1998).
В частности, в крови (Косякова Н.И.,1998) и БАЛ (Абдархманова Л.М. и соавт.,1998) у больных ХБ были установлены особенности хемилюминисценции, которые обусловлены микробицидными свойствами лейкоцитов при необструктивном и обструктивном ХБ. По мнению авторов, это позволит выявлять признаки хронизации и прогрессирования воспалительного процесса и осуществлять дифференцированный подход к лечению различных форм ХБ. Показано большее содержание МДА и снижение активности СОД у коренного населения Карелии по отношению к жителям более южных регионов, а также дополнительное увеличение содержания МДА и снижение активности СОД у больных ХБ, пропорциональное тяжести течения болезни (Карапетян Т.А. и соавт.,1998). Результаты исследования содержания в крови гидроперекисей липидов и МДА, активности каталазы, СОД, глутатионредуктазы, содержания восстановленного глутатиона в крови детей первого года жизни, страдающих обструктивным бронхитом, позволили авторам сделать заключение об активации ПОЛ в остром периоде заболевания (Ковтуненко Р.В.,1998). Снижение активности СОД в эритроцитах установлено у больных обструктивным ХБ, бронхиальной астмой и хроническим гайморитом (Косякова Н.И. и соавт.,1998). У больных ХБ, связанным с кишечным дисбактериозом, нарастание проявлений дисбактериоза коррелирует с увеличением содержания в крови диеновых конъюгатов и липофусцинподобного пигмента, возрастанием активности каталазы, глутатионредуктазы, Гл-6-Ф ДГ и снижением активности СОД (Поташов Д.А. и соавт.,1998). Содержание конъюгированных диенов и диенкетонов увеличено в крови больных ХБ, бронхиальной астмой и пневмониями, причем степень увеличения зависит от влияния индивидуальных конституционных и средовых факторов (Яковлева О.Я.,1998). В крови и БАЛ больных с острыми экзогенными отравлениями, осложненными нарушениями со стороны легких (пневмонии, бронхиты, ателектазы), увеличено содержание диеновых конъюгатов и МДА, а активность каталазы повышена в крови и снижена в БАЛ (Алимбаев Е.А. и соавт.,1998). На основании исследования содержания ТБК-реактивных продуктов, окисляемости и АОА, а также активности СОД и каталазы в крови больных пневмонией, развившейся самостоятельно и на фоне ХБ, выявлена более выраженная активация ПОЛ во второй группе больных (Варшавский Б.Я. и соавт.,1998). Накопление первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ и снижение устойчивости эритроцитов к перекисному гемолизу на фоне снижения активности каталазы и глутатион-S-трансферазы характерны для больных острыми абсцессами легких и острыми эмпиемами плевры (Муравлева Л.Е. и соавт.,1998). Миронов Р.И и соавт. (1993) исследовали содержания гидроперекисей, активности СОД, каталазы и ксантиноксидазы, а также содержания отдельных изоформ гаптоглобина, антитрипсина и трансферина в крови здоровых детей и детей с неспецифическими воспалительными заболеваниями легких. Полученные результаты позволили авторам заключить, что снижение мощности АОС и активация ПОЛ у детей с преобладанием изоформ гаптоглобина 1-1 и антитрипсина М3М3 предрасполагают к развитию хронических заболеваний легких в детском возрасте. Повышенный уровень продуктов ПОЛ в крови характерен для больных туберкулезом, вне зависимости от клинической формы болезни. Альвеолярные макрофаги весьма чувствительны к действию оксидантов, попадающих в легкие с вдыхаемым воздухом (Hoyal et al.,1998). Действие радикальных форм кислорода приводит к развитию утомления дыхательных мышц, имеющему непосредственное отношение к недостаточности дыхания (Supinski,1998).
В лечении заболеваний легких, особенно сопровождающихся развитием эндотоксикоза, находят применение антиоксиданты (Гембитский Е.В. и соавт.1994; Жданов Г.Г. и соавт.,1994), а также физиотерапевтические методы, оказывающие антиокислительное действие (Яковлев В.А. и соавт.,1994). Описан положительный эффект совместного эндолимфатического введения токоферола, унитиола и антибиотиков широкого спектра действия у детей с эндотоксикозом в критических состояниях. Антиоксиданты (Новоженов В.Г. и соавт., 1994) и ультрафиолетовое облучение крови эффективны при лечении ОП.
Положение об активации процессов ПОЛ у больных с болезнями органов дыхания подтверждается результатами экспериментальных исследований, в которых установлена связь развития патологических процессов в легких с активацией ПОЛ (Chitano et al.,1995; Iguchi et al.,1993).
В обзоре Chitano и соавт. (1995) обобщены результаты исследования влияния на респираторный тракт двух прооксидантов - NO2 и О3. Активация ПОЛ при вдыхании обоих газов оказывает повреждающее действие на легочную ткань, зависящее от концентрации газов в атмосфере и продолжительности воздействия. В высоких концентрациях оба газа вызывают летальный исход вследствие развития отека легких. Воздействие меньших доз NO2 и О3. приводит к функциональным нарушениям - ограничению газообмена и гиперчувствительности воздухоносных путей к бронхоконстрикторным стимулам. Эти обратимые нарушения обусловлены повреждением эпителия, умеренным отеком и развитием воспалительной реакции. Наиболее характерные изменения эпителия сводятся к потере ресничек и некрозу альвеолоцитов. Возникающее воспаление характеризуется ранней нейтрофильной инфильтрацией с последующим увеличением числа мононуклеарных клеток, главным образом, альвеолярных макрофагов. При длительном воздействии NO2 развивается преимущественно эмфизема, а в случае О3 - фиброз (Chitano et al.,1995). Воздействие асбеста на культуру фибробластов легких in vitro сопровождается увеличением содержания ТБК-реактивных продуктов и активности ЛДГ в окружающей клетки среде, отражая активацию ПОЛ, повреждение плазматической мембраны и разрушение клеток (Iguchi et al.,1993).
Действие токсинов микроорганизмов.
В развитии эндотоксикоза большая роль отводится токсинам микроорганизмов, представляющим продукты жизнедеятельности микробных клеток Bojic I., 1993, Brun-Buisson et al., 1995, Hanasawa K et al., 1998). Описано и выделено в относительно чистом виде около 80 микробных токсинов. Большинство из них являются пептидами (холерный, столбнячный и др.). Известны токсины - производные нуклеотидов, стероидные соединения (токсины грибов, афлатоксины), простые и сложные белки (гемолизин, лейкоцидин, энтеротоксин стафилококка), липополисахариды (токсины грамотрицательных бактерий) (Овчинников Ю.А., 1987).
По происхождению токсины микроорганизмов подразделяют на три класса:
экзотоксины - продукты, выделяемые микроорганизмами наружу в ходе жизнедеятельности;
эндотоксины - вещества прочно связанные со стромой микробных клеток и освобождающиеся только после гибели микробной популяции;
мезотоксины - токсические вещества, непрочно связанные со стромой микробной клетки и в определенных условиях выделяющиеся в окружающую среду при сохранении жизнеспособности клетки (Далин М.В., 1980).
По функциональной активности выделяют мембранотоксины, способные лизировать мембраны клеток (лейкоцидины, гемолизины, фосфолипаза А2), цитотоксины, функциональные блокаторы (нейро- и энтеротоксины), эксфолиатины - эритрогенины (обнаруживаются в стафилококках и стрептококках, обладают пирогенным действием, вызывают слущивание поверхностных слоев эпителия кожи), модуляторы реакций клеток на эндогенные медиаторы (Далин М.В., 1980). К факторам патогенности бактерий относятся не только продуцируемые ими токсины, но и некоторые другие вещества. Так например, у пневмококка патогенностью обладают полисахаридная капсула, нейраминидаза, гиалуронидаза, гемолизин, протеаза против IgA, протеин М (Далин М.В., 1980).
В развитии деструктивных процессов легких стафилококковой этиологии важная роль принадлежит некротоксину и гиалуронидазе, под действием которых в легочной ткани быстро возникают очаги некроза, формируются полости распада - "стафилококковые булы" и создаются условия для распространения процесса на плевру (Муромский Ю.А., 1983).
Среди различных токсинов микроорганизмов наибольшее внимание исследователей привлекает эндотоксин (Burgmann H., 1995, Zivot J.B. et al., 1995). Выяснена его химическая природа (Rietschel E.T. et al., 1994, Ogawa T., 1994, Kirikae T., 1994), интенсивно исследуются трехмерная пространственная структура, механизмы действия на клетки-мишени, идентифицируются рецепторы и медиаторы, образующиеся в клетках мишенях и опосредующие его действие (Manthous C.A. et al., 1993, Watson R.W. et al., 1994), разрабатываются антиэндотоксиновые лекарственные средства (Opal S.M. et al., 1994, Kirikae T., 1994).
Эндотоксин представляет липополисахарид клеточной стенки грамотрицательных и возможно некоторых грамположительных бактерий (Mayeux P.R., 1997). В отличие от экзотоксинов эндотоксин прочно связан с клеточной стенкой, не секретируется микроорганизмами в окружающую среду и высвобождается при лизисе микробных клеток. Липосахарид состоит из трех частей –
олигосахаридной сердцевины;
специфичной цепи;
липидного компонента, получившего название липид А.
Именно липид А обладает основными биологическими свойствами эндотоксина, а углеводный фрагмент определяет его антигенные свойства (Rietschel E.T. et al., 1994, Ogawa T., 1994, Kirikae T. et al., 1994).
Выяснена первичная структура липида А ряда микроорганизмов и осуществлен химический синтез липида А Е.Coli (Rietschel E.T. et al., 1994). Для связывания липида А макрофагами важное значение имеет гидрофильный бифосфорилированный остаток гексозамина, в то время как активация клеток и продукция ими провоспалительных цитокинов (ФНО и ИЛ-6) определяются свойствами гидрофобной области (Kirikae T. et al., 1994).
На наружной поверхности плазматической мембраны чувствительных к эндотоксину клеток имеется специфичный к нему рецептор, представляющий белок массой 14 кД (Ulevitch R.J. et al., Watson R.W. et al., 1994). Связывание эндотоксина сопровождается экспрессией генов, кодирующих цитокины, адгезивные белки и ферменты, ответственные за образование низкомолекулярных провоспалительных медиаторов (Hack C.E. et al., 1997). Совместное действие указанных белков обеспечивает защиту организма от бактериальной инфекции, но в определенных условиях эти же белки приводят к развитию осложнений - септического шока у человека (Matsuura M., 1997, Manthous C.A. et al., 1993, Sriskandan S. Et al., 1995, Watson R.W. et al., 1994) или резко выраженной системной воспалительной реакции у экспериментальных животных (Corriveau C.C. et al., 1993). Очищенный липополисахарид вызывает множество патологических реакций, таких как лихорадка, гипотензия, шок и ДВС-синдром, активирует свертывание крови, фибринолиз и систему комплемента, стимулирует образование эйкозаноидов, активирует полиморфонуклеарные клетки, лейкоциты и макрофаги (Lynn W.A. et al., 1995).
В роли провоспалительных медиаторов, образующихся в чувствительных к эндотоксину клетках и опосредующих его действие на клетки различных тканей, выступают ФНО (Rietschel E.T. et al., 1994, Conroy D.M. et al., 1995), интерлейкины (Berg T. et al., 1995, Martin M.C. et al., 1995, Gomez-Jimenez J. Et al., 1995, Pruitt J.H. et al., 1995) и оксид азота (NO) (Parratt J.R., 1997, Parratt J.R., 1998, Shah N.S. et al., 1998, Wolfe T.A. et al., 1995, Zidek et al., 1998). Роль вторичных медиаторов, ответственных за возникновение септического шока у человека, выполняют простагландины, тромбоксаны, тромбоциты активирующий фактор, брадикинин, интестинальные пептиды, гистамин, серотонин, компоненты системы комплемента (Шано В.П. и соавт., 1998., Hanasawa K. Et al., 1998).
ФНО, вне сомнения, участвует в реализации патогенного действия эндотоксина, поскольку связывающий его белок в значительной мере уменьшает выход клеток в бронхоальвеолярных лаважах при интратрахеальном введении морским свинкам эндотоксина (Conroy D.M. et al., 1995). ИЛ-1 усиленно образуется в организме при инфекционных заболеваниях, сепсисе и синдроме системного воспалительного ответа. Роль его связана с инициированием воспалительного ответа организма-хозяина и интеграцией неспецифического иммунитета. Многие из биологических эффектов ИЛ-1 полезны организму и помогают бороться с инфекционным началом. Однако, когда этот медиатор образуется в повышенных количествах, он может оказывать крайне неблагоприятное для организма действие и даже способствовать летальному исходу в результате развития гипотензии, шока и полиорганной недостаточности (Pruitt J.H. et al., 1995). ИЛ-8 выполняет роль хемоатрактанта и активатора нейтрофилов и самым непосредственным образом связан с развитием острого воспаления, реперфузионного повреждения головного мозга и сопутствующего эндотоксемии респираторного дистресс-синдрома (Matsumoto T. et al., 1997).
Противовоспалительное действие при бактериальной инфекции может оказывать ИЛ-10 - иммуносупрессор, подавляющий функции моноцитов и макрофагов. При исследовании содержания ИЛ-10, а также медиаторов, ответственных за развитие опосредованной моноцитами и макрофагами воспалительной реакции - ФНО, ИЛ-1, 6, 8, неоптерина и самого эндотоксина у больных с септическим шоком и пациентов, находящихся в критических состояниях, установлено, что активация моноцитов и макрофагов у этих больных сопровождается массивной секрецией ИЛ-10, но этого недостаточно для сдерживания секреции провоспалительных медиаторов при септическом шоке (Gomez-Jimenez J. et al., 1995). ИЛ-10 является важнейшим компонентом защиты организма от действия эндотоксина и проявляет свое действие, блокируя синтез или эффекты ранних провоспалительных медиаторов (ФНО), но не влияет на образование или действие поздних медиаторов (NO) (Berg T. et al., 1995).
В самое последнее время в качестве одного из ключевых медиаторов септического шока широко обсуждается роль NO (Parratt J.R., 1997, Goode H.F. et al., 1995, Parratt J.R., 1997, Shah N.S. et al., 1998, Wolfe T.A. et al., 1995, Zidek Z. et al., 1998). В физиологических условиях NO, образуемый из L-аргинина специфичной синтетазой в нейронах и эндотелиальных клетках, участвует в нейротрансмиссии и вазодилятации, препятствует адгезии и агрегации тромбоцитов. Гиперпродукция NO в самых различных тканях индуцируемой формой синтетазы в условиях септического шока, обусловленного грамотрицательной флорой, сопровождается усиленным лизисом бактерий активированными макрофагами, падением артериального давления и угнетением функциональной активности миокарда - характерными проявлениями гиподинамической стадии септического шока (Parrat J.R., 1997, Parrat J.R., 1998, Wolfe T.A. et al., 1995). NO также является одним из медиаторов в развитии респираторного дистресс-синдрома взрослых (Defraigne J.O. et al., 1995). В результате реакции между NO и супероксидным анион-радикалом образуется пероксинитрит, выполняющий роль цитокина при различных патологических процессах и болезнях (Demiryurek A.T. et al., 1998). Ингибиторы синтетазы NO оказались эффективными в лечении эндотоксемии и предупреждении при этом расстройств гемодинамики в эксперименте и клинике (Booke M. et al., 1995).
Весьма интересна роль NO, образующегося в печени. Хорошо известно, что функции печени страдают в условиях эндотоксемии (Самсонов В.П., 1990), сопровождающейся усиленным образованием NO в печеночных клетках в результате индукции NO-синтетазы провоспалительными медиаторами - ФНО, ИЛ-1 и др. (Alexander B., 1998, Taylor R. et al., 1988). NO в этих условиях оказывает защитное действие на ткань печени, поскольку ингибиторы NO-синтетазы усиливают повреждение печени при эндотоксемии (Taylor R. et al., 1988). С другой стороны, NO образует комплекс с гемовым железом цитохрома Р-450 и инактивирует этот ключевой фермент монооксигеназной системы, объясняя резкое уменьшение содержания цитохрома Р-450 в печени в условиях экспериментальной эндотоксемии (Minamiyama Y. et al., 1998).
Рассмотренные выше провоспалительные медиаторы оказывают действие на чувствительные к ним клетки-мишени, в которых в ответ на связывание медиатора образуются внутриклеточные посредники. Имеются указания, что роль посредника ФНО и ИЛ выполняет церамид (Wright S.D. et al., 1995).
Стрептококки относятся к грамположительным микроорганизмам, которые согласно общепринятым представлениям не содержат типичного для грамотрицательных микроорганизмов эндотоксина. В этой связи представляет интерес состояние, называемое в зарубежной литературе "синдромом стрептококкового токсического шока" и характеризующееся высоким содержанием в крови провоспалительных цитокинов. В частности, при исследовании в плазме крови больных с синдромом токсического шока, связанного со стрептококковой инфекцией, содержания эндотоксина, ФНО, ИЛ-1, 6, и 8, а также нитритов и нитратов, как стабильных метаболитов NO, установлено увеличенное содержание указанных медиаторов воспаления, в то время как сам эндотоксин не обнаруживался (Martin M.C. et al., 1995). Предполагается, что образование медиаторов воспаления инициируется "суперантигенами" стрептококков. Исследование методом иммуноферментного анализа связи между появлением "суперантигенов", уровнем в плазме крови провоспалительных цитокинов и клиническим состоянием 25 больных с синдромом стрептококкового токсического шока выявило повышенное содержание в плазме крови этих больных ФНО и ИЛ-6. В то же время, содержание ИЛ-1 и 8 не было изменено (Norrby-Teglung A. et al., 1995). В случае септического шока, вызванного грамположительными микроорганизмами, развитие шока также связывается с совместным действием двух компонентов клеточной стенки грамположительных бактерий - пептидогликана и липотейхоевой кислоты (De Kimpe S.J. et al., 1995).
Естественными инактиваторами эндотоксина, по-видимому, являются липопротеиды плазмы крови (Сериков В.Б., 1996). Характерная для инфекционных заболеваний гиперлипидемия представляет механизм защиты организма от бактериальных продуктов. Растворяя в себе токсичные вещества липидной природы и являясь их естественным резервуаром, липопротеиды плазмы крови согласно Feingold и Grunfeld (Feingold K.R. et al., 1992) "играют роль аналогичную активированному углю в детоксикации многих биологических и химических токсинов". Результаты корреляционного анализа показателей эндотоксикоза и липидов плазмы крови у детей с ОП свидетельствуют, что число сильных корреляций между ними тем выше, чем сильнее выражена интоксикация (Орлова Н.В. и соавт., 1998).
Терапевтические подходы, направленные на ингибирование, нейтрализацию или выведение эндотоксина у больных с септическим шоком, как правило, не приводят к положительным результатам, что можно связать с несовершенством имеющихся антиэндотоксиновых лекарственных средств (Corriveau,1993). Эффективность антибиотиков в лечении септического шока также не очевидна, и известны парадоксальные ситуации, когда начало проведения курса антибиотикотерапии приводит к усиленному высвобождению эндотоксина (Hurley,1995; Morrison,1998). В связи с этим разрабатываются альтернативные методы лечения, направленные на удаление токсинов с помощью сорбции (Самсонов В.П., 1990) или ультрафильтрации (Malchesky et al.,1995), на использование антитромбина (Okajima,1998), гормональных препаратов (Endochrinol, 1995; Howe,1998), антител к провоспалительным медиаторам (Matsumoto et al.,1997), создание принципиально новых антиэндотоксиновых средств (Opal et al.,1998).
Действие эндотоксина может быть опосредовано активацией ПОЛ (Владимиров Ю.А.,1998; Dhaunsi et al.,1993; Nowak et al.,1993). Введение эндотоксина Е.coli мышам сопровождается увеличением содержания диеновых конъюгатов, гидроперекисей липидов и МДА, снижением активности пероксидазы в ткани сердца и легких. В селезенке изменения выражены в меньшей степени, а в печени и почках не выявляются (Nowak et al.,1993). В аналогичных экспериментах с овцами содержание конъюгированных диенов и гидроперекисей липидов возрастает в плазме крови, а МДА - в печени и легких (Youn et al.,1993).
В опытах, выполненных на крысах, установлено увеличение содержания ТБК-реактивных продуктов в сыворотке крови и печени после введения эндотоксина, но в легких подобных изменений не выявлено (Giralt et al.,1993). C другой стороны, в работе Romero и Bosch (1993) показана способность эндотоксина активировать ПОЛ в легких и приводить к уменьшению синтеза главного компонента сурфактанта - фосфатидилхолина. Предварительное введение диметилтиомочевины - ловушки гидроксильного радикала, позволяет частично предотвратить вызываемые эндотоксином указанные эффекты, но животные все равно теряют в весе на фоне увеличения массы легких и возрастания в них содержания белка. По-видимому, за последние эффекты ответственны отличные от гидроксильного радикала медиаторы, образование которых не блокируется диметилтиомочевиной. Аминосахара, в частности глюкозамин, обладающие антитоксическими свойствами по отношению к эндотоксину, предупреждают вызываемое эндотоксином увеличение содержания МДА в сыворотке крови и ткани легких при токсическом отеке легких у крыс (Владимиров Ю.А.,1998).
Уже через 3 часа после введения эндотоксина морским свинкам у животных развивается лейкопения на фоне увеличения количества лейкоцитов, особенно эозинофилов, в бронхоальвеолярных лаважах. В ткани легких выявляются диффузный отек, геморрагии и лейкоцитарная инфильтрация на фоне накопления МДА при одновременном снижении активности супероксиддисмутазы и возрастании активности каталазы. Вызванные введением эндотоксина изменения в значительной степени блокируются одновременным введением метилпреднизолона или фенольного антиоксиданта. Полученные результаты ясно указывают на важную роль активации ПОЛ в повреждении легких, вызываемом введением эндотоксина (Matsuda et al,1995).
Активные формы кислорода рассматриваются в качестве медиаторов сепсиса или вызванного эндотоксином респираторного дистресс-синдрома взрослых. Синтетический низкомолекулярный селен-магниевый комплекс, проявляющий в условиях in vitro активность, подобную СОД и каталазе, в условиях in vivo нивелирует многие проявления повреждения легких при респираторном дистресс-синдроме у свиней, вызываемом введением эндотоксина - уменьшает степень артериальной гипоксемии и легочной гипертензии, отек легких и содержание в них МДА. В то же время, этот препарат не влияет на содержание в крови ФНО, тромбоксана В2 и простагландина F1. Авторы исследования заключают, что препарат предупреждает многие проявления вызываемого введением эндотоксина респираторного дистресс-синдрома у свиней, но не влияет на высвобождение медиаторов воспаления (Gonzalez et al,1995).
Степень выраженности окислительного стресса, обусловленного действием эндотоксина, определяется состоянием АОС тканей. В условиях эндотоксемии АОС печени претерпевает адаптивные изменения затрагивающие, прежде всего, эндотелиальные клетки синусоидов, в которых происходит индукция синтеза Гл-6-Ф ДГ - ключевого фермента пентозного цикла окисления глюкозы. Образующийся в пентозном цикле НАДФН необходим для разрушения перекисей, суперокисного анион-радикала и других активных форм кислорода. В купферовских клетках действие эндотоксина сопровождается, главным образом, усиленной генерацией супероксиного аниона, пероксида водорода и NO. Таким образом, в печени существует определенный баланс между прооксидантными фагоцитирующими купферовскими клетками и антиоксидантными эндотелиальными. Поддержание этого баланса представляет важный механизм защиты паренхимы печени от окислительного стресса в условиях эндотоксемии (Spolarics,1998). Введение эндотоксина приводит к индукции синтеза и к двухкратному возрастанию активности СОД и глутатионпероксидазы в пероксисомах печени. Возрастание активности пероксидазы компенсирует развивающуюся параллельно инактивацию каталазы, и предотвращает накопление пероксида водорода (Dhaunsi et al,1993).
Winnefeld и соавт. в 1995 году установлено накопление МДА, уменьшение содержания селена и снижение активности глутатионпероксидазы в крови больных при септическом шоке и терминальных стадиях почечной недостаточности и обоснована целесообразность антиоксидантной терапии. Goode и соавт. в 1995 году показано резкое снижение в крови больных сепсисом концентрации антиоксидантных витаминов - токоферола, ретинола, бета-каротинов и липокинов при одновременном увеличении содержания ТБК-реактивных продуктов. В обзоре В.Д.Малышева и соавт.1994 г., подробно рассматривается роль активации ПОЛ в развитии эндотоксикоза у тяжелых хирургических больных.
Особенности эндотоксикоза при неспецифических
воспалительных заболеваниях органов дыхания.
Для авторов настоящей книги наибольший интерес представляет вопрос о возникновении эндотоксикоза при неспецифических воспалительных заболеваниях органов дыхания. Эти болезни чрезвычайно широко распространенны в мире (Чучалин А.Г.,1995), и в частности, в России в регионах Дальнего Востока, Забайкалья и Восточной Сибири (Луценко М.Т. и соавт.,1992). Какие же структурно-функциональные особенности легких предопределяют возникновение эндогенной интоксикации при их патологии?
Легкие содержат уникальную систему сурфактанта - монослой фосфолипидов, выстилающий поверхность альвеол. В связи с необходимостью синтеза липидов для образования сурфактанта легкие интенсивно поглощают липиды из притекающей крови (Сыромятникова Н.В., Гончарова В.А.,1989). Большое содержание липидов, находящихся в непосредственном контакте с кислородом вдыхаемого воздуха, наличие в этом воздухе различных прооксидантов предопределяют высокую вероятность развития в легких процессов свободнорадикального окисления липидов. Для сдерживания этого процесса легкие располагают мощной АОС, включающей СОД, каталазу, церулоплазмин и другие факторы. Нарушение баланса между образованием свободных радикалов и мощностью АОС неизбежно будет приводить к активации ПОЛ, накоплению его продуктов в легочной ткани и выходу их в кровь с последующим токсичным действием на весь организм. Дополнительным источником активных форм кислорода в легких являются фагоцитирующие нейтрофилы и макрофаги, убивающие с помощью радикалов кислорода захваченные микроорганизмы (Федосеев Г.Б.,Жихарев С.С.,1989).
Нейтрофильные лейкоциты и макрофаги секретируют в просвет бронхов протеолитические ферменты - эластазу и коллагеназу. Последние выполняют защитную роль, улучшая реологические свойства трахеобронхиального секрета за счет переваривания макромолекулярных белковых комплексов и оказывая микробицидное действие. Однако, при чрезмерном образовании или в результате недостаточного содержания их ингибиторов протеазы могут повреждать ткань легких, а сопутствующее активации протеолиза накопление МСМ будет вносить вклад в развитие эндотоксикоза (Федосеев Г.Б.,Жихарев С.С.,1989).
В 1969г. J.Vane ввел понятие "нереспираторных функций легких", под которыми подразумевал способность легких контролировать содержание в крови ряда БАВ. Эта способность получила название "эндогенного легочного фильтра" или "легочного барьера" (Сыромятникова Н.В., Гончарова В.А.,1989). Легкие избирательно поглощают из крови и инактивируют биогенные амины (Youdim et al,1980), кинины и первичные простагландины (Eling et al,1981). Поскольку при чрезмерном накоплении в организме эти БАВ оказывают токсическое действие, то разрушение их в легких фактически означает детоксицирующую функцию этого органа, а выпадение этой функции при заболеваниях легких способствует возникновению эндотоксикоза. Легкие синтезируют ряд ключевых факторов системы гемостаза (тромбопластин, факторы VII, VIII, гепарин). При патологии легких происходит сочетанное нарушение процессов свертывания крови, фибринолиза и калликреин-кининовой системы, что также приводит к развитию эндогенной интоксикации (Сыромятникова Н.В., Гончарова В.А.,1989).
В происхождении неспецифических воспалительных заболеваниях органов дыхания существенная роль отводится бактериальному воспалительному процессу, развивающемуся при преодолении микробом-возбудителем защитных механизмов дыхательной системы, его адгезии на эпителии слизистой оболочки бронхиального дерева или альвеолоцитах с последующим размножением на поверхности или внутри клеток (Езепчук Ю.В.,1985). В качестве возбудителя воспалительных и деструктивных процессов в легких чаще всего выступает патогенный золотистый стафилококк, что обусловлено его широким распространением, быстрым привыканием к антибиотикам, появлением антибиотикоустойчивых форм и отсутствием глубоких знаний о патогенезе стафилококковых заболеваний легких (Муромский Ю.А.,1983). Возникновение ХБ связывается с пневмококками и гемофильной палочкой, вызывающими нарушение дренажной функции бронхов и мукоцилиарного транспорта с задержкой слизистого секрета. Возбудители пневмонии разнообразны, но ведущая роль отводится Str.pneumonie, St.aureus и гемофильной палочке. Как правило, пневмония возникает при проникновении в дыхательные пути возбудителей, содержащихся в воздухе, или при аспирации ротоглоточной флоры. В результате прорыва защитных барьеров легких возбудители достигают альвеол или оседают в терминальных бронхиолах и при благоприятных условиях интенсивно размножаются (Сильверстов В.П.,1990).
Некоторые возбудители (пневмококк, клебсиелла, E.Coli) не выделяют экзотоксины и при попадании в альвеолы вызывают воспалительный отек, служащий им средой для размножения и средством проникновения в соседние альвеолы. Так развивается альвеолярная (крупозная) пневмония. Возбудители, выделяющие экзотоксин (стафилококк), способствуют возникновению реакции, отграничивающей участки воспаления, и вызывают очаговую пневмонию (бронхопневмонию). В случае микоплазменной инфекции экссудативный компонент воспаления выражен слабо, а воспалительная реакция локализуется в межуточной ткани, в стенках бронхиол и в альвеолярных перегородках. Это - интерстициальная пневмония (Сильверстов В.П.,1990). Острые деструктивные процессы в легких стафилококковой этиологии обычно возникают при определенных условиях (острые респираторные заболевания, переохлаждение, авитаминозы, хроническая алкогольная интоксикация), способствующих ослаблению защитных иммунобиологических систем организма, или являются осложнениями стафилококковой септикопиемии. Снижение сопротивляемости организма приводит к усилению вирулентности стафилококков-сапрофитов и для развития нагноительного процесса экзогенное заражение может быть необязательным (Бухаловский И.И. и соавт.,1982). При ослаблении защитных сил макроорганизма микробы "прорывают" ретикуло-эндотелиальный барьер легких и начинают усиленно размножаться в легочной ткани. Вещества токсического характера (комплекс гемолизинов, лейкотоксин, энтеротоксины A, B, C, D, E и F, эксфололиатины А и В, летальный токсин, фосфатидазы, коагулаза, гиалуронидаза, лизоцимподобный фермент, фибринолизин, лецитовителлаза), вырабатываемые стафилакокками, способны вызвать быстрый отек, ателектаз, некроз легочной ткани. Ткань легких становится "питательным субстратом" для стафилококков (Муромский Ю.А.,1983). В острый период заболевания продукты распада легочной ткани и соединения, выделяемые патогенными микроорганизмами, всасываются богатой капиллярной сетью легкого и вызывают состояние эндотоксикоза различной степени тяжести. Если воспалительный процесс в легком обусловлен микрофлорой, содержащей эндотоксин, последний усугубляет повреждение легочной ткани.
В патогенезе острого поражения легких, вызываемого эндотоксином, выделяют три стадии: 1) раннюю, для которой характерны миграция гранулоцитов внутрь каппиляров и выход из кровеносных сосудов моноцитов; 2) промежуточную, характеризующаяся превращением моноцитов в макрофаги внутри альвеол; 3) позднюю, в ходе которой происходит диффузная инфильтрация альвеол макрофагами и выходящими из кровеносного русла нейтрофилами (Burgmann et al,1995). Легкие представляют одну из главных мишеней для эндотоксина и наиболее грозным последствием этого взаимодействия является развитие острой легочной недостаточности и респираторного дистресс-синдрома (Салахов И.М. и соавт., 1998).
Внутритрахеальное введение эндотоксина крысам сопровождается развитием острой воспалительной реакции в ткани легкого с накоплением нейтрофилов в бронхоальвеолярном пространстве. Выход нейтрофилов с бронхоальвеолярной лаважной жидкостью в значительной мере предупреждается антителами к адгезивным молекулам поверхности нейтрофилов и к рецепторам этих молекул на поверхности эндотелия бронхов. В развитии воспалительной реакции в легочной ткани ведущая роль принадлежит ФНО, продуцируемому альвеолярными макрофагами и вызывающему экспресиию белков, участвующих в адгезии нейтрофилов на эндотелии бронхов (Tang et al,1995). С другой стороны, при внутривенном введении липополисахарида овцам альвеолярный эпителий практически не повреждается (Pittet et al,1995).
Воспалительный ответ, вызываемый эндотоксином, включает слипание моноцитов и макрофагов, миграцию и накопление их в ткани. Вовлечение этих клеток в инфекционный воспалительный процесс регулируется опосредованным интегринами взаимодействием клеток и экстраклеточного матрикса. С целью выяснения механизмов, посредством которых эндотоксин регулирует адгезию альвеолярных макрофагов на белках матрикса, исследовано влияние обработки макрофагов бронхоальвеолярной жидкости различными концентрация липополисахарида E.Colli на экспрессию клетками трех интегринов (альфа5бета1, альфа3бета1 и альфа2бета1) и фибронектина, регистрируемую методами иммунофлуоресценции, иммуноэлектронной микроскопии, радиоавтографии и иммунорадиоизотопного метода. Экспрессия интегринов была пропорциональная дозе эндотоксина и времени инкубации и сопровождалась локальным накоплением макрофагов в ткани легкого (Kang et al,1995).
Охарактеризованы взаимодействие эндотоксина с плазматической мембраной альвеолоцитов II типа и альвеолярных макрофагов, зависимость этого взаимодействия от состояния агрегации водных дисперсий эндотоксина, движение и распределение эндотоксина внутри клеток, его взаимодействие с микротрубочками и влияние на целостность микротубулярной сети (Iguchi et al,1993). С помощью разработанной системы визуального мониторинга состояния реснитчатого эпителия дыхательных путей исследовано его состояние у больных острым и хроническим бронхитом, острой пневмонией, влияние эйкозаноидов, тромбоциты-активирующего фактора, биогенных аминов и протеаз на движение ресничек (Гельцер Б.И., 1994).
Наряду с токсинами микроорганизмов, важная роль в развитии эндотоксикоза при неспецифических воспалительных заболеваниях легких может принадлежать продуктам деструкции легочной ткани. Выше мы подробно рассмотрели имеющиеся в литературе сведения по состоянию процессов протеолиза и ПОЛ у больных неспецифическими воспалительными заболеваниями легких, позволяющие констатировать активацию этих процессов. Однако, авторы упомянутых работ рассматривают активацию протеолиза и ПОЛ лишь в качестве механизмов повреждения ткани легких, не уделяя должного внимания токсичному действию продуктов протеолиза и ПОЛ на организм в целом и не проводя связи между активацией этих процессов и возникновением эндотоксикоза при указанных заболеваниях. Поэтому следует признать, что проблема исследования роли активации протеолиза и ПОЛ в происхождении эндотоксикоза у больных неспецифическими воспалительными заболеваниями легких к настоящему времени еще далека от окончательного решения и требует проведения соответствующих исследований. Ранее, совместно с В.П.Самсоновым и М.Т.Луценко,1988 г., нами предложено использовать содержание в крови, лимфе и плевральной жидкости МСМ в качестве показателя степени выраженности эндотоксикоза у больных острыми абсцессами легких (Самсонов В.П.,1990). Группы авторов из Санкт-Петербурга обращают внимание на целесообразность использования МСМ в качестве критерия эндогенной интоксикации у больных с острыми инфекционными деструкциями легких (Бельских А.Н. и соавт.,1994) и ОП (Малахова М.Я. и соавт.,1993).
Таким образом, три фактора - токсины микроорганизмов, продукты деструкции легочной ткани, а также некоторые БАВ, накапливающиеся в организме вследствие выпадения детоксицирующей функции легких, могут способствовать развитию эндотоксикоза при неспецифических воспалительных заболеваниях легких. Тем не менее, следует признать, что проблема эндогенной интоксикации при указанных болезнях далека от своего разрешения и ей не уделяется должного внимания со стороны пульмонологов.
С одной стороны, клиническая картина острого бронхита, ОП, острых абсцессов легких со всей очевидностью свидетельствует о выраженном интоксикационном синдроме. Лечение этих болезней предполагает проведение дезинтоксикационной терапии, включая в случае необходимости методы экстракорпоральной детоксикации (Головачева Л.Ю.,1997). С другой стороны, даже в таком фундаментальном отечественном руководстве по пульмонологии как "Болезни органов дыхания" (в 4-х томах, под общей редакцией академика РАМН Н.Р.Палеева, 1989) в разделах, посвященных неспецифическим воспалительным заболеваниям легких, встречаются лишь отдельные упоминания о развитии интоксикационного синдрома при этих болезнях, но лабораторные критерии эндотоксикоза не приводятся (Сыромятникова Н.В., 1989). Лишь в главе, посвященной методам детоксикации при заболеваниях легких, приводится ссылка на работу П.Н.Юренева и соавт.,1985 г., отмечающих появление в крови у больных ХБ и бронхиальной астмой токсичных МСМ, вызывающих утяжеление течения заболевания и способствующих формированию порочного круга (Гембитский Е.В., Новоженов В.Г.,1994). В то же время, в цитируемом руководстве дается развернутая биохимическая характеристика воспалительного процесса при неспецифических воспалительных заболеваниях легких и приводится алгоритм интегральной биохимической оценки степени его активности, основанный на определении в сыворотке крови общего белка и белковых фракций, сиаловых кислот, СРБ, гаптоглобина, серомукоида и фибриногена (Сыромятникова Н.В., 1989). Разработка аналогичного алгоритма для оценки выраженности синдрома эндогенной интоксикации, на наш взгляд, была бы оправдана, как с теоретической, так и особенно с практической точки зрения.
Токсины, попадающие в кровь из очага воспаления в легких, могут оказывать повреждающее действие на ткань печени (Сиротко И.И. и соавт.,1998). В частности, у больных с тяжелым и среднетяжелым течением ОП выявляются признаки реактивного процесса в печени, проявляющегося гипоальбуминемией и повышением гамма-глобулинов (угнетение белок-синтетической функции), возрастанием активности ЩФ (нарушение экскреторной функции) и трансаминаз (цитолитический синдром) в крови, а также характерными изменениями, выявляемыми при проведении сцинтиграфии. Авторы исследования заключают, что изменения со стороны печени могут способствовать затяжному течению пневмонии и требуют коррекции уже в ранний период заболевания. Правомерность этого заключения подтверждается результатами экспериментальных исследований. Удаление у крыс 2/3 печени приводит к развитию эндотоксемии, в частности к увеличению содержания в крови ФНО, ИЛ-6, креатинина, мочевины. В легких при этом выявляются гистопатологические изменения, характерные для воспалительного процесса. Следствием печеночной недостаточности является развитие гипопротеинемии, которая также может способствовать развитию воспаления в легких за счет активации ПОЛ. Подобное заключение основывается на результатах экспериментального исследования Huang и Fwu,1993, изучавших содержание продуктов ПОЛ и активность антиоксидантных ферментов в легких у крыс с белковой недостаточностью. Содержание ТБК-реагирующих продуктов в легких, а также и других тканях, по их данным, достоверно возрастает, а активность СОД, глутатионпероксидазы и Гл-6-Ф ДГ снижается параллельно с уменьшением содержания белка в диете.
Таким образом, между неспецифическими воспалительными заболеваниями легких и нарушением детоксицирующей функции печени существует двусторонняя связь.
^
Эндогенная интоксикация проявляется четкими клиническими симптомами - гипертермией, нарушениями гемодинамики, одышкой, болевым синдром (Альперин Д.Е., Кудряшов Ю.Б.,1975). В то же время, на основании только клинической картины заболевания зачастую затруднительно сделать заключение о степени выраженности эндотоксикоза и тем более принять решение о необходимости использования методов экстракорпоральной детоксикации. Поэтому существует настоятельная потребность в разработке количественных лабораторно-диагностических критериев эндотоксикоза, позволяющих разграничивать степени его тяжести. В качестве таковых предлагается использовать результаты биохимических и гематологических исследований, а также различные биологические пробы.
К биохимическим показателям эндогенной интоксикации следует отнести, прежде всего, содержание в крови классических шлаков - мочевины, мочевой кислоты, креатинина, аммонийных солей, билирубина. Определение содержания в крови этих низкомолекулярных азотистых веществ давно и широко используется в клинической практике (Альперин Д.Е., Кудряшов Ю.Б.,1975). Однако, увеличение содержания азотистых шлаков в крови отражает, преимущественно, почечную и печеночную недостаточность (Бородин Е.А.,1991), и в меньшей степени характерно для поражения других органов.
Обусловленные действием токсинов микроорганизмов деструктивные процессы в тканях приводят к увеличению содержания в крови крупномолекулярных соединений - гликопротеидов с молекулярной массой выше 4 кД (Mejbaum-Katzenellenbogen W., 1955). К этим соединениям относятся некоторые типы серомукоидов, синтезируемые, в основном, в печени, легких и соединительной ткани. Они связывают продукты тканевого распада и выходят в биологические жидкости организма при дезорганизации соединительной ткани (Дайхин Е.И. и соавт.,1983). Рассматривая содержание серомукоида в сыворотке крови в качестве показателя эндотоксикоза, не следует упускать из внимания то обстоятельство, что серомукоид относится к "белкам острой фазы", увеличение содержания которых в крови патогномонично для острого воспалительного процесса. Поэтому естественно возникает вопрос - что характеризует данный показатель - воспаление или же эндогенную интоксикацию? Эта проблема представляется нам весьма существенной и ниже мы вновь обратимся к ней как в литературном обзоре, так и при обсуждении результатов собственных исследований.
В последние десятилетия принято оценивать степень выраженности эндотоксикоза по содержанию в сыворотке крови МСМ (Харьков А.Л.,1997; Гисак С.Н. и соавт.,1998). Их спектральное определение по поглощению в ультрафиолетовой области депротеинизированной сыворотки является одним из наиболее информативных биохимических методов диагностики эндотоксикоза, доступным для лабораторий, располагающих соответствующими спектрофотометрами. Предпринимаются попытки характеризовать эндотоксикоз с помощью определения отдельных компонентов МСМ - продуктов распада фибриногена, некоторых кининов (Галактионов С.Г. и соавт.,1984). МСМ накапливаются в организме в условиях снижения антипротеолитической активности тканей и активации протеаз. Поэтому представляет интерес измерения общей протеолитической активности сыворотки крови (Оглоблина О.Г., Малиев Б.М.,1995), активности ряда катепсинов (Лихолат Е.А. и соавт.,1998) и ингибиторов протеаз (Казначеева Л.Ф. и соавт.,1998; Колтуков В.К. и соавт.,1998), к сожалению, не получившее широкого распространения в работе клинико-диагностических лабораторий.
Накопленный в предшествующие 20-30 лет обширный экспериментальный и клинический материал позволяет отнести к биохимическим индикаторам эндотоксикоза и продукты ПОЛ. Однако, разработка приемлемых в клинических условиях методов оценки интенсивности ПОЛ в организме представляет достаточно сложную задачу (Rumley et al,1998; De Zwart et al,1999). Наиболее адекватными методами оценки интенсивности ПОЛ в организме в условиях in vivo являются методы определения конечных продуктов этого процесса - липофусцинподобного пигмента и удаляемых с выдыхаемым воздухом низших углеводородов - этана, пентана и др. (Хышиктуев Б.С.,1995), а также специфических продуктов неферментативного ПОЛ - изопростанов (Watterberg et al, 1994). Определение этих показателей требует наличия спектрофлуориметра, газожидкостного хроматографа, масс-спектрометра и поэтому мало приемлемо для большинства отечественных клинико-диагностических лабораторий. Более реально измерение содержания промежуточных продуктов ПОЛ - диеновых конъюгатов, гидроперекисей и МДА, хотя их стационарные концентрации в крови и тканях могут и не создавать истинной картины состояния процессов ПОЛ в живом организме (Каган Е.В. и соавт.,1986, Lefevre et al, 1998).
Весьма перспективной представляется диагностика эндотоксикоза, основанная на определении в крови самого эндотоксина, антител к нему и его "провоспалительных медиаторов" с помощью ИФА. В настоящее время возможность реализуется, как правило, только в рамках научных исследований (Турков О.В.,1998). Широкое же внедрение методов ИФА в клиническую практику отечественных клинико-диагностических лабораторий - дело весьма отдаленного будущего.
Существует и возможность "непрямой" диагностики эндотоксикоза по продуктам, высвобождающимся в кровь из разрушенных клеток. В качестве таковых в лабораторной диагностике принято использовать маркерные ферменты того или иного органа. В частности, для прогнозирования течения абсцессов легких предлагается определять в сыворотке крови активность ЩФ, ЛДГ, ГГТП и холинэстеразы (Попов С.Н., Афендулов С.А., 1998). Обострению гнойно-деструктивного воспаления в легочной ткани сопутствуют высокие значения активности ЩФ и ГГТП, ЛДГ и пониженные величины активности холинэстеразы. В период стабилизации и затихания воспалительного процесса сохраняется повышенная активность ГГТП и ЛДГ и возрастает до субнормальных значений холинэстераза. По мнению авторов наиболее информативным показателем гнойно-деструктивного процесса в легких является активность в сыворотке крови холинэстеразы (Попов С.Н., Афендулов С.А.,1998).
В НИИ ФХМ РФ (г.Москва) разработан флуориметр (ЗОНД-АКЛ), предназначенный для оценки тяжести эндотоксикоза по содержанию альбумина в сыворотке крови и его связывающей способности (Федоровский Н.М. и соавт.,1998).
В исключительных случаях, например при декомпенсированном сахарном диабете, причиной тяжелого состояния организма может становиться чрезмерное накопление самых "нормальных" метаболитов - глюкозы и кетоновых тел, и тогда содержание последних в крови фактически характеризует степень подобного рода эндотоксикоза (Taylor R., Agius L.,1988).
Для количественной характеристики эндотоксикоза в клинических условиях широкое распространение получили гематологические показатели, название которых говорит само за себя - токсическая зернистость нейтрофилов и лейкоцитарный индекс интоксикации. Последний, предложенный Я.Я.Кальф-Калифом более полувека назад в 1941 году и по сегодняшний день остается одним из наиболее чувствительных, простых и информативных показателей, что отмечают современные исследователи (Костюченко А.Л. и соавт.,1995; Шевченко Ю.Л. и соавт.,1996;Чаленко В.В.,1998). В то же время, токсическая зернистость нейтрофилов - показатель скорее полуколичественный. Кроме того, распознавание ее зачастую непросто и по силам только квалифицированному врачу-лаборанту. Нередко для характеристики эндогенной интоксикации используют уровень лейкоцитоза и индекс ядерного сдвига (Носкова В.Ф. и соавт.,1990). Указанные гематологические показатели во многих случаях позволяют оценивать тяжесть эндотоксикоза. Однако, в ряде случае они не отражают выраженность интоксикации. Так лейкоцитоз, ЛИИ и ИЯС возрастают у больных с разлитым перитонитом в фазу компенсации, но парадоксально снижаются в фазу декомпенсации, когда интоксикация, вне сомнения, выражена в большей степени (Беляков Н.А. и соавт.,1995). Не следует также забывать, что степень лейкоцитоза и величина ИЯС, в первую очередь, свидетельствуют об активности воспалительного процесса, и поэтому при попытке использовать их для оценки эндотоксикоза возникает уже отмеченное нами выше противоречие.
Для определения токсических свойств биологических жидкостей в 60-70-ые годы были предложены биологические методы: гемокультур, основанный на определении токсичности по зоне миграции лейкоцитов из лейкоцитарной пленки, реакция связывания комплемента, реакция сокращения лимфатического сосуда, определение токсичности на культуре клеток Hela, эмбриотоксический тест на 7-дневных куриных эмбрионах, на изолированном сердце, на беспозвоночных (Григорьева Т.Г. и соавт.,1976). Более современны методы измерения степени воздействия исследуемой токсичной сыворотки на форменные элементы крови здорового донора (Левин Г.Я. и соавт.,1983), оценки токсичности по скорости трансформации донорских эритроцитов в сфероциты (Карабанов Г.Н., 1989), определения лимфоцитарного индекса интоксикации (Стащук В.Ф.,Цудечкис В.Я.,1987). Находят применение "мышиные тесты" на интактных животных (Лемус Б.В., Давыдов В.В., 1974) и животных с ослабленной в результате блокады ретикулоэндотелиальной системы резистентностью (Федоров Н.А. и соавт., 1985). Разработан новый способ диагностики эндогенной интоксикации путем введения крови больного человека в мышцу экспериментального животного (Мильков Б.О. и соавт., 1985). Совсем недавно предложены так называемый "семенной индекс токсичности", основанный на определении времени жизни бычьих сперматозоидов, помещенных в исследуемую жидкость (Ярема И.В. и соавт., 1998) и методы оценки токсичности мочи и сыворотки (плазмы) крови по их влиянию на скорость оседания эритроцитов и частоту сердечных сокращений лягушки, соответственно (Неустроев Г.В. и соавт., 1998).
Биологические методы оценки эндотоксикоза весьма информативны, но, к сожалению, мало приемлемы в клинической практике. Их осуществление требует достаточно большого количества исследуемого материала и лабораторных животных, особых условий их содержания. Наиболее чувствительный тест на мышах с блокированной ретикулоэндотелиальной системой позволяет получить ответ лишь на вторые или даже третьи сутки, что непозволительно долго для больного в состоянии тяжелого эндотоксикоза, когда необходимо экстренно оценить тяжесть его состояния и провести неотложное лечение. Из биологических методов в клинико-диагностических лабораториях наиболее приемлем метод определения продолжительности жизни простейших Paramecium caudatum, при воздействии на них сыворотки крови или другой биологической жидкости, полученной от больного, и получивший название определения парамецийного времени (Ашмарин И.П., 1992).
Недавно предложены биофизический метод оценки тяжести эндотоксикоза по изменению показателя магнитной восприимчивости крови (Спасс В.В. и соавт., 1994) и методы, основанные на блокировании эндотоксинами способности альбумина плазмы крови взаимодействовать с тиазолидином с образованием окрашенного тройного комплекса, и связанные с определением флуоресцирующих продуктов в плазме крови после добавления пероксида водорода и ионов меди (Спасс В.В. и соавт., 1998).
С целью объективизации оценки синдрома эндогенной интоксикации предлагается использовать так называемый интегральный индекс интоксикации, рассчитываемый с помощью методов многомерной статистики на основе определения комплекса биохимических, гемореологических, биофизических и оптико-поляризационных показателей, объединенных в понятие "эндотоксиграмма" (Кузнецов Н.Н. и соавт.,1996). Ранее идея применения математических методов для количественной оценки тяжести состояния больных, причем в случае именно неспецифических воспалительных заболеваний легких, была реализована Г.И.Марчуком и соавт. (1986). Ими была разработана бальная шкала для расчета клинического и лабораторного индексов тяжести. Первый характеризует тяжесть клинического состояния больного, а второй - степень выраженности воспалительного процесса. Значения индексов ежедневно заносят на график и в результате получают графическую зависимость, характеризующую особенности течения заболевания. Хотя авторы называют свой метод методом количественной оценки тяжести состояния больного, но фактически это и метод оценки эндогенной интоксикации, поскольку учитываемые по бальной шкале симптомы - озноб, температура тела, пульс, потливость, слабость и др. отражают выраженность эндотоксикоза (Марчук Г.И. и соавт., 1979; Марчук Г.И., Бербенцова Э.П.,1986). Нами, совместно с В.П.Самсоновым и М.Т.Луценко изданы методические рекомендации по лабораторной диагностике различных степеней эндотоксикоза при абсцессах легких. В рекомендациях приводится характеристика выраженности эндотоксикоза по содержанию МСМ в биологических жидкостях, по изменению формулы крови, "парамецийного времени" и содержанию серомукоида в сыворотке крови (Самсонов В.П. и соавт., 1988).
Завершая рассмотрение используемых методов диагностики эндогенной интоксикации, следует констатировать, прежде всего, их многообразие. С одной стороны это хорошо, поскольку в располряжении врачей-лаборантов имеется ширпокий арсенал методов лабораторной диагностики. С другой стороны, это же обстоятельство порождает и известные затруднения. В чаcтности, получаемые с помощью различных методов данные малосравнимы. Зачастую сложно выбрать наиболее информативный метод для той или иной нозологической формы. Многие из предложенных методов лишь косвенно отражают уровень интоксикации. Большинство биологических методов не могут выполняться в условиях клинико-диагностических лабораторий. Из гематологических методов наилучшим следует признать определение ЛИИ, а из биохимических - определение МСМ. Несмотря на большое число работ, в которых показаны активация протеолиза и ПОЛ у больных с неспецифическими воспалительными заболеваниями легких и накопление в крови продуктов этих процессов, в литературе не встречается описание использования этих показателей, как критериев тяжести эндогенной интоксикации при указанных болезнях. Поэтому проблема разработки достаточно простых и приемлемых в условиях большинства лечебно-профилактических учреждений методов количественной оценки степени тяжести эндотоксикоза является на сегодняшний день весьма актуальной. Применительно к эндотоксикозу крайне желательно было бы воспользоваться принципом синдромного подхода подобно тому, как это сделано в случае синдромов воспаления, цитолиза и др., для характеристики которых отобраны соответствующие биохимические показатели. Клиническая картина течения неспецифических воспалительных заболеваний легких, результаты исследований, в которых показана активация процессов деструкции тканей и накопление в крови токсичных метаболитов при этих болезнях, определенно указывают на развитие эндотоксикоза. Однако, этой проблеме не уделяется должного внимания. В связи с изложенным, целью наших исследований явилась разработка лабораторно-диагностических критериев, позволяющих количественно оценивать степень тяжести эндотоксикоза у больных ХНБ, ОП и острыми абсцессами легких.
Глава 3 Диагностика эндотоксикоза у больных хроническим необструктивным бронхитом
Нами обследованы 95 больных с ХНБ в фазе обострения, которые находились на лечении в Клинике ДНЦ физиологии и патологии дыхания СО РАМН г.Благовещенска. Все больные обследованы при поступлении и после проведенного лечения перед выпиской. В контрольную группу вошли 30 здоровых лиц, из них 16 (53,3%) мужчин и 14 (46,7%) женщин в возрасте от 20 до 55 лет. При комплексном клинико-лабораторном обследовании у них не выявлено заболеваний внутренних органов.
Из 95 больных ХНБ в возрасте от 20 до 65 лет преобладали мужчины (65%), лишь 35% приходилось на женщин. Диагноз ХНБ был выставлен с учетом Международной классификации болезней ВОЗ X-го пересмотра (1992) на основании клинической картины, данных клинико-лабораторных, рентгенологических и бронхоскопических исследований. Катаральная форма ХНБ была диагностирована у 59 человек, гнойная - у 36.
В группу с легким течением ХНБ мы отнесли 41 пациента (27 мужчин и 14 женщин), с характерной клинической картиной заболевания: редкий или привычный кашель по утрам, сухой или с небольшим количеством (до 50 мл в сутки) слизистой мокроты. Одышка только при физической нагрузке. В период обострения процесса усиление кашля, повышение температуры тела до 37,5о-38,0о С, появление сухих или влажных средне- и мелкопузырчатых хрипов. У 33 пациентов был катаральный ХНБ, в 17% - гнойный ХНБ.
Группу со среднетяжелым течением ХНБ составил 31 больной (21 мужчина и 10 женщин). Клиническая картина проявлялась постоянным кашлем с отделением 50-100 мл мокроты в сутки, слизистого или слизисто-гнойного характера без запаха. При незначительной физической нагрузке появлялась одышка до 24-26 дыханий в минуту. Общее состояние удовлетворительное, но температура тела повышалась до 38,0о-38,5о С, ощущалась жажда, потливость. На фоне жесткого дыхания выслушивались рассеянные сухие и влажные хрипы. В этой группе также преобладала катаральная форма заболевания. Лишь у 10 лиц был выявлен гнойный ХНБ.
Тяжелое течение ХНБ было установлено у 23 пациентов (14 мужчин и 9 женщин) и проявлялось приступообразным кашлем, сухим или с небольшим (до 50-70 мл) количеством трудноотделяемой вязкой гнойной мокроты. Одышка появлялась при незначительной физической нагрузке. Отмечались одутловатость и серый цвет лица, выраженный акроцианоз. Выслушивались рассеянные сухие и разнокалиберные, влажные хрипы. Среди лиц с тяжелым течением ХНБ в 22% случаев был диагностирован катаральный ХНБ и 78% - гнойный ХНБ.
Курс лечения включал антибактериальную, бронхолитическую терапию с применением отхаркивающих средств, использование физиотерапевтических и лечебно-физкультурных методов.
Гематологические и биологический показатели
В качестве гематологических показателей, характеризующих развитие эндогенной интоксикации, принято использовать токсикогенную зернистость нейтрофилов и ЛИИ. Наряду с этими показателями мы определяли также количество лейкоцитов и ИЯС, вполне сознавая, что последние в большей мере характеризуют активность воспалительного процесса. С другой стороны, воспалительная реакция приводит к образованию токсических веществ, и поэтому вряд ли возможно полностью разграничить клинические и лабораторные проявления воспаления и интоксикации. Кроме гематологических показателей эндотоксикоза, использовали также и биологическую пробу - парамецийное время. Полученные результаты представлены в таблице 1 и на рисунке 1.
Таблица 1
Гематологические показатели, отражающие проявления эндотоксикоза у больных хроническим необструктивным бронхитом
^
|
Лейкоциты
(x 109/л)
|
ИЯС
|
Токсикогенная зернистость нейтрофилов
|
Здоровые люди (контроль) n=30 (1)
|
6,80,12
|
0,060,002
|
-
|
Легкое течение
ХНБ
|
До лечения
n=41 (2)
|
8,30,09
p1,20,001
|
0,080,002
p1,20,001
|
-
|
После
n=41 (3)
|
6,70,06
p2,30,001
p1,30,02
|
0,050,004
p2,30,001
p1,30,05
|
-
|
Средне-тяжелое
течение
ХНБ
|
До лечения
n=31 (4)
|
9,70,07
p1,40,001
|
0,090,004
p1,40,001
|
-
|
После
n=31 (5)
|
7,60,07
p4,50,001
p1,50,001
|
0,060,008
p4,50,001
p1,50,05
|
-
|
Тяжелое
течение
ХНБ
|
До лечения
n=23 (6)
|
10,30,20
p1,60,001
|
0,110,009
p1,60,001
|
+
|
После
n=23 (7)
|
7,50,16
p6,70,001
p1,70,001
|
0,070,005
p6,70,001
p1,70,1
|
-
|
Количество лейкоцитов в крови больных ХНБ при поступлении в клинику достоверно увеличено по сравнению со здоровыми людьми, причем степень лейкоцитоза пропорциональна тяжести течения заболевания. Так, в группе пациентов с легким течением этот показатель достигает 8,30,09х109/л по отношению к 6,8 0,12х109/л в контроле, у больных ХНБ со средней степенью тяжести 9,70,07х109 /л, а у больных с тяжелым течением 10,30,20х109 /л.
Индивидуальные значения количества лейкоцитов в крови в пределах обследованных групп характеризовались нормальным распределением. Поэтому мы рассчитали верхний и нижний дискриминационные уровни значений этого показателя. Границы лейкоцитов крови в контрольной группе составили 5,7-7,8х109 /л и были несколько уже принятых в последние годы нормальных величин (4-9х109 /л) (Меньшиков В.В. и соавт.,1987). В группе больных с легким течением ХНБ количество лейкоцитов составило 7,2-9,4х109/л, в группе с течением средней тяжести - 8,8-10,5х109 /л и в группе с тяжелым течением 8,4-12,2х109 /л. Таким образом, следует признать, что лейкоцитоз характерен только для больных со средним и тяжелым течением ХНБ. После курса лечения содержание лейкоцитов во всех группах больных снизилось до пределов общепринятых величин нормы, но в группах со среднетяжелым и тяжелым течением осталось несколько выше, чем в контрольной группе (табл.1). Аналогичные результаты приводятся Т.В.Трубниковым и Э.В.Дранкович (1997).
Токсикогенная зернистость в нейтрофилах выявляется только у больных с тяжелым течением ХНБ и после проведенного лечения исчезает. ИЯС достоверно повышен во всех группах больных: на 33% при легком течении ХНБ, на 50% при среднетяжелом и на 83% при тяжелом течении заболевания, а после проведенного лечения уменьшается до значений контрольной группы у всех больных ХНБ. Величина ЛИИ возрастает на 27% при легком, на 46% при среднетяжелом и на 57% при тяжелом течении ХНБ (рис.1).
При расчете верхнего и нижнего дискриминационных уровней значений ЛИИ в группах оказалось, что в контроле величина индекса составляет 0,49-0,85, у больных ХНБ с легким течением болезни - 0,68-1,02, со среднетяжелым течением - 0,70-1,26 и в группе с тяжелым течением - 0,74-1,36. Таким образом, границы ЛИИ в обследованных группах в значительной мере перекрываются. Минимальное перекрывание отмечается между контрольной группой и группой больных с тяжелым течением ХНБ, отражая развитие у них эндотоксикоза. После курса лечения величина ЛИИ достоверно уменьшается во всех группах, но у больных с тяжелым течением остается повышенной по отношению к контролю на 20%.
Рисунок 1
Изменения показателей эндотоксикоза (%) у больных хроническим
необструктивным бронхитом по отношению к здоровым людям
 Для выявления развития эндотоксикоза у больных ХНБ мы использовали биологическую пробу, заключающуюся в измерении времени жизнеспособности парамеций при добавлении к их культуре сыворотки крови людей - "парамецийного времени". Вследствие малого разброса величин в пределах групп, даже крайне незначительные изменения этого показателя у больных ХНБ с легким и среднетяжелым течением болезни (уменьшение на 4 и 11%), статистически достоверны. Тем не менее, вряд ли эти изменения представляют диагностическую ценность. Единственное, сколько-нибудь существенное, изменение, состоит, в уменьшении показателя в группе больных с тяжелым течением ХНБ до 17,30,19 мин по отношению к 22,50,10 мин у здоровых людей. По завершению курса лечения величины "парамецийного времени" во всех группах больных возрастают и на 6-13% превышают контрольные значения.
Таким образом, выявленные изменения гематологических показателей и биологической пробы с парамециями позволяют уверенно говорить о наличии проявлений эндотоксикоза только в группе больных с тяжелым течением ХНБ (увеличение ЛИИ, появление токсической зернистости нейтрофилов, уменьшение парамецийного времени). В группах больных с легким и среднетяжелым течением ХНБ выявлено менее выраженное достоверное увеличение ЛИИ, но токсическая зернистость в нейтрофилах не обнаруживается, а парамецийное время практически не изменено. Следовательно, несмотря на отдельные признаки эндогенной интоксикации, сделать заключение о наличии эндотоксикоза в этих группах не представляется возможным.
Биохимические показатели эндотоксикоза и активности
воспалительного процесса
Содержание МСМ у больных с легким течением ХНБ не отличается от такового у здоровых людей (рис.1). У пациентов со среднетяжелым течением заболевания оно увеличено на 18%, а у лиц с тяжелым течением на 28% по отношению к контрольной группе. Интересно отметить, что умеренное увеличение МСМ характерно и для больных хроническим обструктивным бронхитом (Головачева Л.Ю., 1997). Количество креатинина и мочевины у здоровых людей составляет, соответственно, 75,21,1 мкмоль/л и 6,40,10 ммоль/л. У больных ХНБ содержание креатинина в крови увеличивается. При легком течении болезни до 80,7 0,9 мкмоль/л, при среднетяжелом до 100,02,6 мкмоль/л, а при тяжелом до 121,0 2,8 мкмоль/л. Содержание мочевины незначительно увеличивается только в группе больных с тяжелым течением ХНБ до 7,6 0,12 ммоль/л.
Таким образом, изменения указанных биохимических показателей, свидетельствующие о развитии эндотоксикоза, отчетливо выявляются только при тяжелом течении ХНБ. В группе больных со среднетяжелым течением ХНБ умеренно увеличены только два из трех исследуемых показателей - МСМ и креатинин.
Ко времени клинического выздоровления и выписки из стационара содержание МСМ остается слегка увеличенным в группе с тяжелым течением ХНБ, а содержание креатинина - в группах со среднетяжелым и тяжелым течением. Содержание мочевины или не отличается от контрольных значений (среднетяжелое и тяжелое течение болезни), или даже снижено (легкое течение ХНБ).
В отличие от показателей эндотоксикоза, биохимические признаки, отражающие активность воспалительного процесса - СРБ и фибриноген, увеличены во всех группах больных и степень увеличения пропорциональна тяжести течения ХНБ (табл.2).
У здоровых людей в сыворотке крови СРБ не определяется (-). Сомнительная реакция (-,+) отмечается при легком течении ХНБ, слабоположительная (+) - при среднетяжелом и положительная (++) - при тяжелом. После лечения СРБ не обнаруживается в крови у всех больных.
Содержание фибриногена, составляющее в контрольной группе 3,5 0,07 г/л, достоверно увеличивается даже при легком течении ХНБ в 1,4 раза, при среднетяжелом течении возрастает в 1,7 раза, а при тяжелом в 1,8 раза. Перед выпиской из стационара концентрация фибриногена нормализуется во всех группах больных ХНБ и, практически не отличаются от показателей контрольной группы.
|
