Взаимосвязь показателей кислородного метаболизма нейтрофилов и антиэндотоксинового иммунитета как маркер течения послеоперационного периода

Взаимосвязь показателей кислородного метаболизма нейтрофилов и антиэндотоксинового иммунитета как маркер течения послеоперационного периода у пациентов с острой толстокишечной непроходимостью

Резюме. Острая толстокишечная непроходимость – одно из самых тяжелых распространенных заболеваний в абдоминальной хирургии, требующее экстренного оперативного вмешательства. Очаг гнойного воспаления в брюшной полости служит источником концентрации антимикробных механизмов, среди которых центральную роль выполняют нейтрофильные гранулоциты и кооперирующиеся с ними факторы. Целью настоящей работы было исследовать показатели кислородного метаболизма нейтрофильных гранулоцитов в послеоперационном периоде у пациентов с острой толстокишечной непроходимостью и маркера нарастающей эндотоксинемии. В статье отражены эффективные подходы к мониторингу течения послеоперационного периода у 157 пациентов, прооперированных по поводу острой толстокишечной непроходимости. Основную группу составили 97 (61,78%) пациентов, в брюшной полости которых выявлялся гнойно-воспалительный процесс. В группу сравнения вошли 60 (38,22%) пациентов с гладким течением болезни. Группой контроля служили 23 условно здоровых человека. Специальные методы исследования включали оценку состояния микробицидной функции нейтрофильных гранулоцитов с помощью реактивной спонтанной и индуцированной зимозаном люминолзависимой хемилюминисценции. Специфические показатели гуморального антибактериального иммунитета регистрировали путем определения концентрации антител к антигенам липополисахарида E. coli O14, гликолипида Re-мутанта Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis. Анализ показателей реактивной спонтанной люминолзависимой хемилюминисценции у всех пациентов при поступлении выявил их существенное повышение, причем в основной группе оно сохранялось и на 7-8 сутки. Иная динамика биоцидности нейтрофильных гранулоцитов была отмечена у данных пациентов при исследовании антибактериальной защиты. Путем динамического исследования показателей кислородного метаболизма и специфического антиэндотоксинового иммунитета грамотрицательной микрофлоры кишечника установлена их прямая зависимость от клинического течения и развития гнойно-воспалительных осложнений. Отмечено, что на 2-3 сутки после проведенного хирургического вмешательства у пациентов основной группы наблюдалось существенное снижение показателей гликолипида, липополисахарида E. coli O14 и Proteus mirabilis, что тесно коррелировало с дефицитом резервов антимикробной биоцидности нейтрофильных гранулоцитов. Замедленная стабилизация показателей предшествовала неблагоприятному исходу болезни. Установлена взаимосвязь между показателями кислородного метаболизма нейтрофильных гранулоцитов и специфического антиэндотоксинового иммунитета, что отражает характер течения послеоперационного периода у пациентов с острой толстокишечной непроходимостью. Тестирование показателей биоцидного резерва нейтрофильных гранулоцитов при помощи реакции индуцированной зимозаном люминолзависимой хемилюминисценции может быть использовано в качестве скрининговой индикации прогноза течения послеоперационного периода и формирования гнойно-воспалительных осложнений.

Одним из самых тяжелых распространенных заболеваний в абдоминальной хирургии, требующим экстренного оперативного вмешательства, является острая толстокишечная непроходимость (ОТКН) [1]. На ее долю приходится 6-10% пациентов, прооперированных на органах брюшной полости. В возрастном аспекте преобладают лица пожилого возраста, послеоперационный период у которых зачастую протекает атипично и с осложнениями. Высокий процент диагностических ошибок в этом случае обусловлен завуалированностью клинических проявлений, развивающихся осложнений на фоне интенсивной инфузионной терапии, антибактериальных (АБ) препаратов и лекарственных средств при лечении сопутствующих заболеваний [2-4].

Очаг гнойного воспаления в брюшной полости служит источником концентрации антимикробных механизмов, среди которых центральную роль выполняют нейтрофильные гранулоциты (НГ) и кооперирующиеся с ними факторы [5-7]. Кишечник, богатый разнообразной микрофлорой, может служить источником агентов, вызывающих изменения иммунологической реактивности [8]. В этих условиях происходит транслокация антигенов грамотрицательной микрофлоры, продуцирующих эндотоксин с широким спектром биологического действия [9-12]. Степень тяжести патологического воздействия зависит от избыточного поступления эндотоксинов (ЭТ) в системный кровоток и срыва защитных механизмов [13-15]. Следовательно, изменение баланса между количеством поступающих антигенов в системный кровоток и концентрацией гуморальных антител к грамотрицательной микробиоте создает риск неблагоприятного течения болезни с развитием гнойно-воспалительных процессов в брюшной полости [9, 16]. Все это определяет медицинскую и социальную значимость мониторинга течения послеоперационного периода у пациентов с ОТКН.

Цель данной работы состояла в исследовании показателей кислородного метаболизма НГ и маркера нарастающей эндотоксинемии в послеоперационном периоде у пациентов с ОТКН.

Материал и методы исследования

Работа проведена на базе хирургических отделений ГАУЗ РКБ МЗ РТ и ГАУЗ ГКБ № 7 г. Казани. Под наблюдением находились 157 пациентов с ОТКН в возрасте от 27 до 75 лет (64,3 ± 8,2 года), причем мужчин было вдвое больше, чем женщин. Сроки поступления пациентов с ОТКН представлены в табл. 1.

Причинами ОТКН были опухоль толстой кишки, преимущественно сигмовидной и ретросигмоидного отдела – 125 (79,62%) пациентов, ущемленная грыжа – 13 (8,28%), долихоколон с заворотом сигмовидной кишки – 14 (8,92%), спаечная болезнь – 2 (1,27%) и стриктуры после лучевой терапии опухолей матки и придатков – 3 (1,91%). По характеру течения послеоперационного периода пациентов распределили на две группы. Основную (первую) составили 97 (61,78%) больных с гнойно-воспалительным процессом в брюшной полости. В группу сравнения (вторая) вошли 60 (38,22%) пациентов с гладким течением болезни. Группой контроля служили 23 условно здоровых человека. Все исследования проводили после получения добровольного информированного согласия.

Наряду с клинико-лабораторным исследованием (сбор анамнеза, осмотр хирургом, анализы крови и мочи, биохимическое исследование крови на уровень общего белка, протеинограмму, аланин- и аспартатаминотрансферазы (АЛТ и АСТ), С-реактивный белок) выполнялся комплекс инструментальных исследований. Всем пациентам с подозрением на ОТКН проводили обзорную рентгенографию органов брюшной полости и ультразвуковое исследование (УЗИ). По показаниям у части пациентов использовали рентгеноконтрастные методы исследования, преимущество которых – в быстроте выполнения и достоверности, достигающей 98%. Это позволило поставить диагноз и решить вопрос об оперативном вмешательстве за небольшой промежуток времени.

Специальные методы исследования включали оценку состояния микробицидной функции НГ с помощью реактивной спонтанной и индуцированной зимозаном люминолзависимой хемилюминисценции (СЛЗХЛ и ИЛЗХЛ соответственно). Результаты регистрировали по количеству импульсов на изолинии без симулятора (СЛЗХЛ) и на высоте пика со стимулятором (ИЛЗХЛ) [13, 17]. Исследование проводили в динамике в 1-е, на 2-3, а затем на 7-8 сутки после операции.

Специфические показатели гуморального АБ-иммунитета регистрировали путем определения концентрации антител к антигенам липополисахарида (ЛПС) E. coli O14, гликолипида (ГЛП) Re-мутанта Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis

[18].

Статистическую обработку данных осуществляли с помощью приложения Microsoft Excel и программы IBM SPSS Statistics v.22.0. Применялся коэффициент корреляции Спирмена. Результаты представлены в виде средних величин и стандартной ошибки средней величины – M (SD). Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента для парных сравнений, различия между параметрами считались статистически достоверными при р < 0,05.

Результаты

При госпитализации у пациентов с ОТКН отмечался болевой синдром, задержка стула, неотхождение газов, вздутие кишечника, рвота с каловым запахом. Клиническими проявлениями были также признаки эндотоксикоза, метаболические нарушения, эксикоз и лихорадка. Анализ показателей ЛЗХЛ НГ представлен в табл. 2.

Анализ показателей СЛЗХЛ у всех пациентов при поступлении выявил их существенное повышение, причем в основной группе в отличие от группы сравнения оно сохранялось и на 7-8 сутки. Это свидетельствовало о пролонгировании эндогенной активации НГ, в ходе которой происходит интенсивное образование мощных биооксидантов – перекисей водорода и свободных радикалов. Иная динамика биоцидности НГ была отмечена у данных пациентов при исследовании АБ-защиты. Так, в первые сутки показатели ИЛЗХЛ у обследованных пациентов основной группы достоверно не отличались от контроля. На 2-3 дни и на 7-8 сутки обследования АБ-ресурсы резко истощались на этапе послеоперационного периода, что свидетельствовало о слабой мобилизации НГ и низкой способности к адекватному ответу на стимуляцию их грамотрицательной флорой кишечника. Обращал на себя внимание тот факт, что показатели ИЛЗХЛ у пациентов основной группы достоверно отличались не только от нормы, но и от таковых у пациентов группы сравнения. Иными словами, способность НГ к киллингу ЭТ значительно сокращалась у пациентов основной группы в после-операционном периоде.

При анализе показателей АБ-имму-нитета уровень и динамика изменений в ходе воспалительного процесса в брюшной полости у пациентов с различным течением послеоперационного периода носили разнонаправленный характер (табл. 3).

В 1-е сутки после хирургического вмешательства титр антител ГЛП у 21 (21,65%) пациента основной группы оказался ниже средних показателей. В последующие послеоперационные дни он существенно снижался (р = 0,0372), при этом показатели имели достоверную разницу с таковыми у пациентов группы сравнения (р = 0,0316). Даже на 7-8 сутки титр антигликолипидных антител у пациентов основной группы не восстанавливался до нормы (р = 0,0484) и у 31 (31,96%) больного находился ниже средних величин, причем отмечалась достоверная разница по отношению к группе сравнения (р = 0,0012). Как видно из табл. 3, подобная динамика антител к

E. coli наблюдалась также у пациентов основной группы, причем показатели варьировали от 3,3 до 5,5 мкг/мл. Что касается титра специфических антител по отношению к Proteus mirabilis, он был ниже нормативных значений на 2-3 сутки, но восстанавливался на 7-8 день обследования пациентов. В отношении Pseudomonas aeruginosa необходимо отметить, что в 1-е сутки показатели значительно превышали контроль и в последующие дни существенно от него не отличались.

Поскольку НГ являются основными клетками крови, реализующими патофизиологические эффекты ЭТ, и, согласно данным табл. 2 и 3, именно в этот период были зарегистрированы наиболее существенные сдвиги показателей, нами была изучена взаимосвязь между показателями биоцидного резерва НГ и маркерами эндотоксинемии у прооперированных пациентов основной группы с акцентом на 2-й день послеоперационного вмешательства (табл. 4).

При анализе табл. 4 обращала на себя внимание однонаправленность представленных маркеров эндотоксинемии и биоидного резерва НГ: у пациентов основной группы была установлена достоверная положительная корреляция сильной и средней степени в показателях.

Обсуждение

Исследование показателей кислородного метаболизма НГ и анти-ЭТ-иммунитета к кишечной микробиоте выявило существенное различие их в зависимости от клинического течения послеоперационного периода у пациентов с ОТКН. При осложненном гнойно-воспалительном процессе в брюшной полости наблюдается наиболее выраженное снижение антител к ГЛП и антигенам E. сoli, что сочетается с низким потенциалом кислородного метаболизма НГ. В условиях дефицита биоцидного резерва НГ у пациентов, по-видимому, возрастает транслокация грамотрицательной микрофлоры из кишечника, что сопровождается массивным поступлением в системный кровоток ЭТ. Клинически данная ситуация приводит к развитию симптомов полиорганной недостаточности с высоким риском неблагоприятного исхода болезни. Следовательно, исследование кислородного метаболизма НГ с акцентом на показатели их антимикробного потенциала отражает кинетику течения болезни при ОТКН и может быть использовано в хирургической практике для мониторинга раннего выявления осложнений. Исходя из полученных результатов можно считать, что регистрация ИЛЗХЛ позволяет дополнить линейку объективных доказательств в ранней диагностике формирования гнойного процесса в брюшной полости и его прогноза.

Выводы

1. Установлена взаимосвязь между показателями кислородного метаболизма НГ и специфического анти-ЭТ-иммунитета, что отражает характер течения послеоперационного периода у пациентов с ОТКН.
2. Тестирование показателей биоцидного резерва НГ по реакции ИЛЗХЛ может быть использовано в качестве скрининговой индикации прогноза течения послеоперационного периода и формирования гнойно-воспалительного осложнения.
3. Дефицит биоцидного резерва НГ может служить объективным маркером ЭТ-агрессии и клинического течения послеоперационного периода.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ. Авторы статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

CONFLICT OF INTERESTS. Not declared.

Литература/References

1. Пикуза А. В., Рашитов Л. Ф. Современные подходы к диагностике частичной кишечной непроходимости, коррекция метаболических нарушений // Практическая медицина. 2018; 1 (112): 144-147. [Pikuza A. V., Rashitov L. F. Modern approaches to the diagnosis of partial intestinal obstruction, correction of metabolic disorders // Practical medicine. 2018; 1 (112): 144-147.]
2. Белоцкий С. М., Снастина Т. И., Филюкова О. В. Микробный фактор в хемилюминисценции нейтрофилов периферической крови больных с гнойной хирургической инфекцией // Журн. микробиол., эпидемиол., иммунобиол. 1988; 8: 87-90. [Belotsky S. M., Snastina T. I., Filyukova O. V. Microbial factor in chemiluminescence of peripheral blood neutrophils in patients with purulent surgical infection // Zhurnal microbiol., epidemiol., immunobiol. 1988; 8: 87-90.]
3. Almansa R., Wain J., Tamayo E., et al. Immunological monitoring to prevent and treat sepsis // Crit. Care. 2013; 17 (1): 109.
4. Яковлев М. Ю. Роль кишечной микрофлоры и недостаточность барьерной функции печени в развитии эндотоксинемии и воспаления // Каз. мед. журн. 1988; 69 (5): 353-358. [Yakovlev M. Yu. The role of intestinal microflora and insufficiency of the barrier function of the liver in the development of endotoxinemia and inflammation // Kaz. med. zhurn. 1988; 69 (5): 353-358.]
5. Агафонова Е. В., Решетникова И. Д., Баязитова Л. Т., Халдеева Е. В., Тюрин Ю. А. Нарушение антимикробных стратегий нейтрофила на уровне мукозального иммунитета у реконвалесцентов Covid-19 // Практическая медицина. 2022; 20 (7): 122-130. [Agafonova E. V., Reshetnikova I. D., Bayazitova L. T., Khaldeeva E. V., Tyurin Yu. A. Violation of neutrophil antimicrobial strategies at the level of mucosal immunity in Covid-19 convalescents // Prakticheskaya meditsina. 2022; 20 (7): 122-130.]
6. Нестерова И. В., Колесникова Н. В., Чудилова Г. А. и др. Новый взгляд на нейтрофильные гранулоциты: переосмысление старых догм. Часть 1, 2 // Инфекция и иммунитет. 2017: 219-230. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2018-1-7-18. [Nesterova I. V., Kolesnikova N. V., Chudilova G. A., et al. A new look at neutrophilic granulocytes: rethinking old dogmas. Part 1, 2 // Infektsiya i immunitet. 2017: 219-230. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2018-1-7-18.]
7. Ильина Т. С., Романова Ю. М. Бактериальные биопленки: роль в хронических инфекционных процессах и поиск средств борьбы с ними // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2021; 39 (2): 14-24. DOI: 10.17116/molgen20213902114. [Ilyina T. S., Romanova Yu. M. Bacterial biofilms: role in chronic infectious processes and the search for means to combat them // Molekulyarnaya genetika, mikrobiologiya i virusologiya. 2021; 39 (2): 14-24. DOI: 10.17116/molgen20213902114.]
8. Savill J., Fadok V., Henson P., Haslett C. Phagocyte recognition of cells undergoing apoptosis [review] // Immunol. Today. 2003; 14: 131-136. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8385467/.
9. Шабашова Н. В., Данилова Е. Ю. Местный иммунитет и микробиота ротовой полости (обзор) // Проблемы медицинской микологии. 2015; 17: 4-9. [Shabashova N. V., Danilova E. Yu. Local immunity and microbiota of the oral cavity (review) // Problemy meditsinskoi mikologii. 2015; 17: 4-9.]
10. Расческов А. А., Маркелова М. М., Аниховская И. А., Белоглазов В. А., Гордиенко А. И., Мешков М. В., Расческов А. Ю., Туманова Е. Л., Яковлев М. Ю. Определение этиологии эндотоксиновой агрессии как перспектива повышения эффективности лечебно-профилактического процесса // Каз. мед. журн. 2022; 3 (103): 467-475. DOI: 10.17816/KMJ2022-467. [Rascheskov A. A., Markelova M. M., Anikhovskaya I. A., Beloglazov V. A., Gordienko A. I., Meshkov M. V., Rascheskov A. Yu., Tumanova E. L., Yakovlev M. Yu. Determination of the etiology of endotoxin aggression as a prospect for improving the effectiveness of the treatment and prevention process // Kaz. med. zhurn. 2022; 3 (103): 467-475. DOI: 10.17816/KMJ2022-467.]
11. Шмойлов Д. К., Каримов И. З. Показатели активности гуморального звена антиэндотоксинового иммунитета у больных гриппом А // Патогенез. 2020; 18 (1): 51-57. DOI: 10.25557/2310-0435.2020.01.51-57. [Shmoylov D. K., Karimov I. Z. Indicators of the activity of the humoral link of antiendotoxin immunity in patients with influenza A // Pathogenz. 2020; 18 (1): 51-57. DOI: 10.25557/2310-0435.2020.01.51-57.]
12. Okorokov P. L., Anikhovskaia I. A., Iakovleva M. M., Lazareva S. I., Melamud A. A., Meshkov M. V., Salakhov I. M., Enukidze G. G., Yakovlev M. Yu. Nutritional factirs of inflammation induction or lipid mechanism of endotoxin transpert // Human Physiology. 2012; 38 (6): 649-655. DOI: 10.1134/S0362119712060102.
13. Пикуза О. И., Файзуллина Р. А., Закирова А. М., Сулейманова З. Я., Рашитова Э. Л., Волянюк Е. В. Бактерицидные ресурсы нейтрофилов ротовой полости как маркёр клинического течения воспалительных заболеваний органов дыхания у детей // Каз. мед. журн. 2020; 5 (101): 740-748. DOI: 10.17816/KMJ2020-740. [Pikuza O. I., Fayzullina R. A., Zakirova A. M., Suleymanova Z. Ya., Rashitova E. L., Volyanyuk E. V. Bactericidal resources of oral cavity neutrophils as a marker of the clinical course of inflammatory respiratory diseases in children // Kaz. med. zhurn. 2020; 5 (101): 740-748. DOI: 10.17816/KMJ2020-740.]
14. Земсков А. М., Земсков В. М., Земскова В. А. и др. Настольная книга клинического иммунолога: Теоретические, практические и прикладные аспекты клинической иммунологии на современном этапе. М.: Триада-Х, 2015. 704 с. [Zemskov A. M., Zemskov V. M., Zemskova V. A. Handbook of a clinical immunologist: Theoretical, practical and applied aspects of clinical immunology at the present stage. M.: Triada-X, 2015. 704 р.]
15. Zemskov A. M., Zemskov V. M., Zemskova V. A., Zoloedov V. I., Dorohov E. V. Immunoglobulins – Present and Future // Internat. Jorn. Current Adv. Research. 2017; 6 (4): 3400-3404. DOI: http://dx.doi.org/10.24327/ijcar.2017.3404.0282.
16. Алешкина В. А., Афанасьева С. С., Караулова А. В. Микробиоценозы и здоровье человека. М.: Династия, 2015. 547 с. [Aleshkina V. A., Afanas'eva S. S., Karaulova A. V. Microbiocenoses and human health. M.: Dynasty, 2015. 547 р.]
17. Боякова Н. В., Винник Ю. С., Филькин Г. Н., Селин С. М., Петрова Е. О. Динамика показателей люминол- и люцигенин-зависимой хемилюминесценции нейтрофилов крови у больных раком желудка после хирургического лечения // Сибирский мед. журнал (Иркутск). 2015; 1: 49-52. [Boyakova N. V., Vinnik Yu. S., Filkin G. N., Selin S. M., Petrova E. O. Dynamics of indicators of luminol- and lucigenin-dependent chemiluminescence of blood neutrophils in patients with gastric cancer after surgical treatment // Sibirskii meditsinskii zhurnal (Irkutsk). 2015; 1: 49-52.]
18. Аниховская И. А., Салахов И. М., Яковлев М. Ю. Способ диагностики скрыто протекающих заболеваний на основании показателей системной эндотоксинемии. Патент РФ RU 2609863. Бюлл. № 4 от 02.02.2017. [Anikhovskaya I. A., Salakhov I. M., Yakovlev M. Yu. A method for diagnosing latent diseases based on indicators of systemic endotoxinemia. RF patent RU 2609863. Bull. No. 4 dated 02.02.2017.]

---

А. В. Пикуза^{1, 2}, ORCID: 0000-0003-2302-6759, pikuza74@mail.ru
А. М. Закиров³, ORCID: 0000-0003-1914-673, azakirov@gmail.com

¹ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; 420012, Россия, Казань, ул. Бутлерова, 49
² Государственное автономное учреждение здравоохранения Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан; 420064, Россия, Казань, Оренбургский тракт, 138
³ Государственное автономное учреждение здравоохранения Городская клиническая больница № 7 Центр экстренной медицины г. Казани; 420103, Россия, Казань, ул. Маршала Чуйкова, 54

Сведения об авторах:

Пикуза Алексей Валерьевич, к.м.н., доцент кафедры хирургических болезней Федерального государственного образовательного учреждения высшего образования Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; 420012, Россия, Казань, ул. Бутлерова, 49; хирург Государственного автономного учреждения здравоохранения Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан; 420064, Россия, Казань, Оренбургский тракт, 138; pikuza74@mail.ru

Закиров Азат Мидхатович, хирург отделения хирургии № 2 Государственного автономного учреждения здравоохранения Городская клиническая больница № 7 Центр экстренной медицины г. Казани; 420103, Россия, Казань, ул. Маршала Чуйкова, 54;

azakirov@gmail.com

Information about the authors:

Aleksey V. Pikuza, MD, Associate Professor of the Department of of Surgical Diseases at the Federal State Educational Institution of Higher Education Kazan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation; 49 Butlerova str., Kazan, 420012, Russia; surgeon of the State Autonomous Healthcare Institution Republican Clinical Hospital of the Ministry of Health of the Republic of Tatarstan; 138 Orenburgsky tract, Kazan, 420064, Russia; pikuza74@mail.ru

Azat M. Zakirov, surgeon of the Department of Surgery No. 2 at the State Autonomous Healthcare Institution City Clinical Hospital No. 7 Center for Emergency Medicine of Kazan; 54 Marshala Chuikova str., Kazan, 420103, Russia; azakirov@gmail.com

Взаимосвязь показателей кислородного метаболизма нейтрофилов и антиэндотоксинового иммунитета как маркер течения послеоперационного периода у пациентов с острой толстокишечной непроходимостью/ А. В. Пикуза, А. М. Закиров
Для цитирования: Пикуза А. В., Закиров А. М. Взаимосвязь показателей кислородного метаболизма нейтрофилов и антиэндотоксинового иммунитета как маркер течения послеоперационного периода у пациентов с острой толстокишечной непро¬ходимостью // Лечащий Врач. 2023; 5 (26): 59-63. DOI: 10.51793/OS.2023.26.5.0
Теги: толстая кишка, непроходимость, острое гнойное воспаление