Проблема ожоговой болезни и в настоящее время не теряет своей актуальности. Ежегодно в России более 15000 человек погибает от последствий термической травмы. В 91,3 % случаев смерть больных при обширных ожогах наступает по причине развития полиорганной недостаточности (СПОН) [1]. Одним из ведущих механизмов развития полиорганной недостаточности является системное повреждение эндотелия сосудов [3]. Несмотря на свою актуальность и перспективность, этот вопрос остается малоизученным.
Цель работы: изучить закономерности изменения факторов поражения эндотелия сосудов на разных сроках течения ожоговой болезни.Материалы и методы исследования
В Саратовском центре термических поражений проведено продольное проспективное исследование, в которое вошли 32 пациента, находившиеся на лечении с термической травмой на протяжении 2010 года. Критерием включения в исследование было наличие термического ожога, оцененного по индексу Франка в 30 и более баллов. В исследование не включали лиц моложе 16 и старше 60 лет, а также пациентов с политравмой, тяжелыми сопутствующими заболеваниями, беременных женщин. Среди пациентов было 23 мужчины, 9 женщин. Средний возраст больных - 43,8 ± 2,8 лет. Общая летальность составила 13 пациентов (40,6 %), из них 12 больных (92,3 %) умерли от СПОН. Больные по тяжести полученной травмы были разделены на 2 группы: первую группу составил 21 пациент с тяжестью травмы по индексу Франка менее 90 баллов, вторую группы составили 11 больных с индексом Франка 90 баллов и более. Характеристика групп больных приведена в табл. 1.
Таблица 1. Характеристика групп больных, включенных в исследование
|
Группа |
Мужчины/женщины |
Средний возраст |
Летальность |
|
1-я группа (n = 21) |
15/6 |
44,8 ± 3,2 |
5 (25,1 %) |
|
2-я группа (n = 11) |
8/3 |
42,0 ± 5,4 |
8 (72,7 %) |
Всем больным помимо общеклинического, биохимического, коагулометрического анализов крови выполнялось определение концентрации в плазме крови фактора роста эндотелия сосудов (ФРЭС), моноцитарного хемоаттрактантного протеина (МСР-1), общего эндотелина, интерлейкина-12 (ИЛ-12), циркулирующих эндотелиальных клеток (ЦЭК), С-реактивного белка (ВСРБ). Обследование пациентов проводили в следующие сроки: 1-е сутки (период ожогового шока), 3-и сутки (период выхода больных из ожогового шока), 7-е сутки (период интоксикации), 15-е сутки (период очищения ран от некротических тканей и их инфицирования), 30-е сутки (период эпителизации ожогов), 45-е сутки (период эпителизации остаточных ран, начало формирования послеожоговых рубцов). Кроме этого, рассчитывали выраженность синдрома системного воспалительного ответа (ССВО) по критериям R. Bone [4] и лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ) Кальф-Калифа в указанные выше периоды.
Определение ФРЭС в сыворотке крови выполняли с помощью наборов для иммуноферментного анализа фирмы Bender MedSystems (Австрия), концентрацию МСР-1 определяли при помощи реактивов для количественного определения фирмы «Вектор-Бест» (Новосибирск), уровень общего эндотелина определяли с использованием реагентов фирмы Biomedica Gruppe (Австрия). Изучение концентрации ИЛ-12 проводили с использованием реактивов фирмы Biosource, Europe S.A. Концентрацию ФРЭС, МСР-1, эндотелина, ИЛ-12 проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа на анализаторе Stat Fax 2100. Содержание С-реактивного белка (СРБ) определяли с помощью CRP U-hs универсального/высокочувствительного теста с использованием наборов фирмы DiaSys Diagnostics Systems GmbH. Число циркулирующих эндотелиальных клеток подсчитывали по методике J. Hladovec (1977) в модификации Н.Н. Петрищева (2001) с применением фазово-контрастной микроскопии [2]. Контролем служили образцы крови 19 здоровых доноров.
Сравнение полученных результатов осуществляли путем вычисления средних значений и ошибки среднего (М ± m). Статистический анализ выполнен с использованием непараметрических методов (U-критерий Манна-Уитни) на персональном компьютере с использованием пакета прикладных статистических программ Statistica 6.0 (StatSoft, США). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.Результаты исследования и их обсуждение
Максимальная выраженность ССВО отмечена у больных в период ожогового шока и на 7-е сутки с момента начала заболевания. Подобным образом распределялись и показатели ЛИИ. У больных 2-й группы эти показатели были выше пациентов 1-й группы на всех этапах исследования (табл. 2).
Концентрация ФРЭС, МСР-1, эндотелина, СРБ, ИЛ-12 в плазме крови больных на протяжении всех этапов исследования была существенно выше, чем в группе контроля (табл. 3, 4).
Таблица 2. Количество критериев ССВО и величина ЛИИ в группах больных
|
|
1-е сутки |
3-е сутки |
7-е сутки |
15-е сутки |
30-е сутки |
45-е сутки |
|
Число критериев ССВО, ед, 1-я группа |
2,0 ± 0,25 |
1,4 ± 0,30 |
1,9 ± 0,26 |
1,2 ± 0,21 |
0,8 ± 0,26 |
0,5 ± 0,34 |
|
Число критериев ССВО, ед, 2-я группа |
2,8 ± 0,31* p = 0,0001 |
2,5 ± 0,20* р = 0,027 |
2,7 ± 0,29 р = 0,074 |
2,3 ± 0,49* р = 0,035 |
2,5 ± 0,65* р = 0,035 |
1,3 ± 0,67 р = 0,301 |
|
ЛИИ, ед, 1-я группа |
11,5 ± 3,92 |
7,2 ± 2,33 |
3,5 ± 0,82 |
3,4 ± 0,61 |
2,8 ± 0,93 |
1,3 ± 0,52 |
|
ЛИИ, ед, 2-я группа |
14,2 ± 2,31* p = 0,0001 |
9,9 ± 4,93 р = 0,391 |
9,6 ± 2,79* р = 0,029 |
12,4 ± 8,13 р = 0,181 |
7,1 ± 2,23* р = 0,023 |
3,0 ± 1,97 р = 0,305 |
Примечание. * - р < 0,05 по сравнению с соответствующим показателем 1-й группы.
Повышение уровня ФРЭС отмечено на протяжении всего исследования, при этом наибольшие значения наблюдались в период инфицирования ран (15-е сутки) и их эпителизации (30-е сутки). В 1 группе уровень ФРЭС имел менее высокие цифры, что можно связать с более выраженной интоксикацией и сопровождающей её гипоксией, которая развивалась у больных 2-й группы, а также с большей напряженностью регенераторных механизмов у этой группы больных на этапе эпителизации ожогов.
Уровень ИЛ-12, цитокина, стимулирующего пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов, имел наименьшие значения на 2-м и 3-м этапах исследования, т.е. в периоды, когда у больных отмечались наибольшая выраженность ССВО и высокие показатели ЛИИ (табл. 2). При снижении этих показателей уровень ИЛ-12 нарастал и достигал максимума на этапе эпителизации ран, при этом к моменту восстановления целостности кожных покровов его уровни продолжали оставаться значительно выше, чем в контроле. Это можно связать с тем, что из-за существенной нагрузки на органы иммунобиологической реактивности, наблюдавшейся на 3-м и 4-м этапах исследования, у больных были наиболее активны механизмы неспецифической резистентности, представленные клетками, фагоцитирующими чужеродные частицы [3]. Это подтверждается динамикой изменения уровня МСР-1. Его уровень повышается при росте концентрации в крови провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОά). У больных с ожогами он имел повышенные значения на всех этапах исследования (табл. 3, 4), но наибольшие его уровни отмечались с третьих по 15-е сутки с момента получения травмы.
Уровень общего эндотелина оставался стабильно повышенным в обеих группах больных и незначительно менялся как на разных этапах исследования, так и при сравнении 1-й и 2-й групп.
Концентрация СРБ в крови у больных 2-й группы несколько превышала показатели 1-й группы. К моменту выписки больных уровень этого белка острой фазы оставался значительно выше, чем в контроле.
Количество ЦЭК было достоверно выше контрольных значений в 1-й группе на 15-е сутки с момента получения травмы, во 2-й группе - с 7-х по 30-е сутки с момента получения травмы, однако достоверной разности между группами получено не было.
Таблица 3. Динамика изменений показателей ФРЭС, ИЛ-12, МСР-1, ВСРБ, общего эндотелина и ЦЭК в плазме крови больных 1-й группы
|
Показатель |
1-е сутки |
3-е сутки |
7-е сутки |
15-е сутки |
30-е сутки |
45-е сутки |
Контроль |
|
ФРЭС, пг/мл |
363,5 ± 129,03 p = 0,002 |
275,5 ± 71,61 p = 0,0001 |
505,4 ± 160,23 p = 0,0001 |
502,6 ± 106,02 p = 0,0001 |
389,3 ± 79,31 p = 0,0001 |
367,4 ± 102,29 p = 0,0002 |
28,6 ± 3,61 |
|
ИЛ-12, пг/мл |
53,9 ± 15,83 p = 0,0001 |
32,5 ± 4,96 p = 0,0001 |
34,2 ± 8,33 p = 0,0001 |
60,7 ± 12,37 p = 0,0001 |
88,2 ± 13,59 p = 0,0001 |
132,3 ± 30,74 p = 0,0001 |
3,11 ± 0,70 |
|
МСР-1, пг/мл |
290,3 ± 49,14 p = 0,0001 |
421,6 ± 56,55 p = 0,0001 |
433,0 ± 90,79 p = 0,0002 |
287,5 ± 47,23 p = 0,0001 |
337,1 ± 59,81 p = 0,0001 |
433,1 ± 47,65 p = 0,001 |
44,1 ± 8,39 |
|
ВСРБ, ммоль/л |
46,1 ± 12,87 p = 0,0001 |
106,7 ± 8,79 p = 0,0001 |
112,9 ± 10,34 p = 0,0001 |
82,1 ± 12,38 p = 0,0001 |
75,5 ± 8,73 p = 0,0001 |
98,6 ± 33,29 p = 0,001 |
1,26 ± 0,29 |
|
Эндотелин, фмоль/мл |
2,33 ± 0,41 p = 0,0001 |
2,27 ± 0,25 p = 0,0001 |
2,77 ± 0,44 p = 0,001 |
2,24 ± 0,35 p = 0,0001 |
2,46 ± 0,37 p = 0,0001 |
1,70 ± 0,24 p = 0,001 |
0,42 ± 0,09 |
|
ЦЭК, ∙104 /л |
4,60 ± 1,03 p = 0,14 |
4,91 ± 1,36 p = 0,44 |
6,56 ± 1,91 p = 0,15 |
6,71 ± 1,37 p = 0,014 |
3,08 ± 0,64 p = 0,76 |
2,50 ± 0,65 p = 0,809 |
2,75 ± 0,54 |
Примечание. р - по сравнению с контрольными значениями.
Таблица 4. Динамика изменений показателей ФРЭС, ИЛ-12, МСР-1, ВСРБ, общего эндотелина и ЦЭК в плазме крови больных 2-й группы
|
Показатель |
1-е сутки |
3-е сутки |
7-е сутки |
15-е сутки |
30-е сутки |
45-е сутки |
Контроль |
|
ФРЭС, пг/мл |
209,6 ± 121,30 p = 0,01 p1 = 0,210 |
450,6 ± 268,02 p = 0,006 p1 = 0,637 |
624,5 ± 213,66 p = 0,001 p1 = 0,288 |
1071,5 ± 321,39 p = 0,0007 p1 = 0,080 |
964,2 ± 394,41 p = 0,004 p1 = 0,121 |
732,1 ± 213,90 p = 0,023 p1 = 0,045 |
28,6 ± 3,61 |
|
ИЛ-12, пг/мл |
32,8 ± 11,39 p = 0,001 p1 = 0,049 |
24,2 ± 3,20 p = 0,006 p1 = 0,312 |
22,5 ± 4,79 p = 0,0003 p1 = 0,238 |
46,3 ± 12,06 p = 0,0007 p1 = 0,359 |
79,2 ± 20,54 p = 0,005 p1 = 0,946 |
46,8 ± 29,45 p = 0,021 p1 = 0,095 |
3,11 ± 0,70 |
|
МСР-1, пг/мл |
210,1 ± 82,97 p = 0,08 p1 = 0,53 |
110,5 ± 52,60 p = 0,09 p1 = 0,026 |
715,1 ± 346,48 p = 0,023 p1 = 0,906 |
394,2 ± 175,25 p = 0,004 p1 = 0,827 |
291,4 ± 153,54 p = 0,09 p1 = 0,736 |
393,3 ± 112,06 p = 0,034 p1 = 0,504 |
44,1 ± 8,39 |
|
ВСРБ, ммоль/л |
60,3 ± 15,58 p = 0,0001 p1 = 0,004 |
111,5 ± 15,47 p = 0,006 p1 = 0,637 |
122,7 ± 7,47 p = 0,0003 p1 = 0,828 |
112,5 ± 5,68 p = 0,0007 p1 = 0,176 |
103,5 ± 13,76 p = 0,006 p1 = 0,157 |
117,6 ± 10,45 p = 0,014 p1 = 0,738 |
1,26 ± 0,29 |
|
Эндотелин, фмоль/мл |
2,49 ± 0,14 p = 0,001 p1 = 0,009 |
2,26 ± 0,84 p = 0,011 p1 = 0,638 |
2,42 ± 0,56 p = 0,0006 p1 = 0,409 |
2,76 ± 0,55 p = 0,0009 p1 = 0,238 |
2,03 ± 0,30 p = 0,006 p1 = 0,946 |
3,58 ± 1,56 p = 0,017 p1 = 0,182 |
0,42 ± 0,09 |
|
ЦЭК, *104 /л |
3,00 ± 1,05 p = 0,725 p1 = 0,75 |
4,75 ± 1,55 p = 0,27 p1 = 0,744 |
8,00 ± 1,53 p = 0,013 p1 = 0,402 |
5,20 ± 0,86 p = 0,03 p1 = 0,578 |
5,75 ± 1,55 p = 0,05 p1 = 0,141 |
3,33 ± 0,33 p = 0,56 p1 = 0,376 |
2,75 ± 0,54 |
Примечания:
р - по сравнению с контрольными значениями;
р1 - по сравнению с соответствующим показателем 1-й группы.
Исходя из данных исследования, можно предположить, что эндотелий сосудов при термической травме подвергается существенному неблагоприятному воздействию. В период ожогового шока поражение эндотелия вероятнее всего связано с расстройствами системной гемодинамики.
По мере развития в ожоговых ранах воспалительного процесса в крови отмечается рост концентрации провоспалительных цитокинов [7]. Повышение в крови уровня медиаторов воспаления неблагоприятно воздействует на эндотелиоциты как непосредственно, так и опосредованно путем активации клеток моноцитарно-макрофагальной системы и выработки ими активных форм кислорода [5]. В настоящем исследовании на высокую степень патогенных воздействий на эндотелий указывал максимальный подъём уровней факторов его поражения (МСР-1, эндотелина, ЦЭК) на 3-м и 4-м этапах исследования, отмеченный в большей степени у пациентов 2-й группы. Клинически в эти сроки у больных отмечено максимальное количество случаев развития синдрома полиорганной недостаточности.
На существенное повреждение эндотелия указывали высокие уровни ФРЭС, протеина, который ассоциирован с гипоксическим состоянием и тяжелой интоксикацией [8, 9]. Преобладание его концентрации у пациентов 2-й группы на 4-м, 5-м и 6-м этапах исследования свидетельствовало о прямой зависимости между тяжестью ожогов и степенью повреждения эндотелия.
На последнем этапе исследования (45 сутки с момента получения травмы) большинство показателей не только не достигало контрольных значений, но и в несколько раз превосходило их. Это говорит о том, что нарушение функций эндотелия продолжается и после стихания острого периода термической травмы и восстановления целостности кожного покрова. Данное наблюдение может быть использовано в дальнейших исследованиях по отдаленным последствиям термических поражений и возможным способам их коррекции.
Выводы
-
При термической травме отмечается выраженное патогенное воздействие на эндотелий, которое находится в прямой зависимости от тяжести полученных ожогов.
-
Нарушение функции эндотелия продолжает наблюдаться у больных после восстановления кожных покровов.
-
Изученные факторы (ФРЭС, МСР-1, ЦЭК, эндотелин) являются важными ранними показателями, характеризующими нарушение функции эндотелия, и могут быть использованы как прогностические критерии для выделения групп риска развития синдрома полиорганной недостаточности при термической травме.
Рецензенты:
-
Долишний В.Н., д.м.н., профессор, зам. директора по лечебной работе ЗАО «Клиника доктора Парамонова», г. Саратов;
-
Бородулин В.Б., д.м.н., профессор, зав. кафедрой биохимии ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. Разумовского», г. Саратов.
Работа поступила в редакцию 03.08.2011