ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Динамика показателей гемостаза и эндотелиальной дисфункции при термической травме

В. В. Моррисон1, А. Ю. Божедомов2
Информация об авторах

1 Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского, Саратов, Россия

2 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия

Для корреспонденции: Алексей Юрьевич Божедомов
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117997; ur.liam@48_oscela

Информация о статье

Вклад авторов в работу: Моррисон В. В. — планирование эксперимента, анализ материала, редактирование статьи; Божедомов А. Ю. — сбор и анализ материала, статистическая обработка, написание текста статьи.

Статья получена: 28.12.2018 Статья принята к печати: 26.03.2019 Опубликовано online: 08.04.2019
|

Появляется все больше доказательств сопряжения системного воспаления, гемостаза и эндотелиальной дисфункции при развитии тяжелой патологии [1]. Не является исключением и ожоговая болезнь, возникающая при поражении ожогами более 10% поверхности тела. Главной причиной смерти пострадавших с ожогами является развитие синдрома полиорганной недостаточности (СПОН) вследствие срыва механизмов адаптации к травматическому повреждению, истощения энергетических и пластических резервов, а также токсического повреждения органов и тканей продуктами распада тканей из ожоговых ран [2, 3]. Несмотря на достаточную изученность патофизиологических изменений при термических поражениях, ожоги продолжают уносить жизни сотен тысяч людей трудоспособного возраста.
Движущей силой СПОН является феномен, известный под названием «цитокиновый шторм», возникающий вследствие гиперпродукции цитокинов, что ведет к системному повреждению эндотелия, расстройству микроциркуляции и транскапиллярного обмена [4, 5]. В связи с этим дисфункция эндотелия оказывается одним из важных проявлений и патогенетических звеньев СПОН [6].
Целью работы было определить динамику изменений показателей гемостаза, системной воспалительной реакции и эндотелиальной дисфункции у пострадавших с термической травмой.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

В проспективное исследование вошли пациенты (51 человек) в возрасте 16–80 лет, находившиеся на лечении в Саратовском центре термических поражений. Средний возраст пациентов составил 40,5 ± 36,2 лет (M ± σ). Среди них было 37 мужчин и 14 женщин. Критерии включения в исследование: наличие термических ожогов (горячей жидкостью или племенем), оцененных по индексу Франка (площадь ожогов I–IIIа степени + утроенная площадь ожогов IIIб–IV степени) более чем 30 баллов; значение индекса Франка в среднем — 80,1 ± 63,2 единиц (M ± σ).
Критерии исключения: возраст пострадавших моложе 16 и старше 80 лет по причине существенного влияния возраста на реактивность организма; наличие электротермического поражения и ожога дыхательных путей, в связи с несоответствием между площадью ожога и общей тяжестью травмы; беременность; наличие декомпенсированных сопутствующих заболеваний на момент поступления. Летальность среди пациентов составила 37%.
Пациенты были доставлены в стационар в сроки от 1 ч до 3 суток с момента получения термической травмы. На анализаторе StatFax 2100 (Awareness Technology Inc.; США) с помощью количественных иммуноферментных тестов определяли содержание биомаркеров эндотелиальной дисфункции в сыворотке крови, используя наборы реактивов: фактор роста эндотелия сосудов, или VEGF — реактивы фирмы Biosource, EuropeS.A (Biosource, EuropeS.A; Бельгия); моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1, или МСР-1 — реактивы фирмы «Вектор Бест» («Вектор Бест»; Новосибирск); общий эндотелин — реактивы фирмы BiomedicaGruppe (BiomedicaGruppe; Австрия). Исследовали также уровни интерлейкинов IL6 и IL12, фактора некроза опухоли α, или ФНОα, — реактивами фирмы Biosource, EuropeS.A (Biosource, EuropeS.A; Бельгия). Количество циркулирующих эндотелиальных клеток (ЦЭК) определяли по методике J. Hladovec в модификации Н. Н. Петрищева с применением фазово-контрастной микроскопии [7]. Выраженность воспалительной реакции выявляли по уровню С-реактивного белка (СРБ) методом количественного твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-системы фирмы «Вектор- Бест» («Вектор-Бест»; Новосибирск). Показатели гемостаза оценивали по уровню фибриногена, протромбиновому времени (ПТВ) и индексу (ПТИ), активированному парциальному тромбопластиновому времени (АПТВ), числу тромбоцитов. Характеристики исследованных факторов эндотелиальной дисфункции представлены в табл. 1.
Кровь отбирали из центральной или периферической вены в 8 ч утра натощак. Анализы проводили на 1-е, 3-и, 7-е, 15-е, 30-е и 45-е сутки с момента получения травмы. Изменение количества пациентов на различных этапах исследования обусловлено как поступлением новых больных в стационар позже чем в первые сутки, так и выбытием из стационара в связи с выпиской или наступлением летального исхода. Все больные получали лечение по стандартам, принятым в клинике.
Контролем служили образцы крови 20 добровольцев без термических повреждений. Из них было 12 мужчин и 8 женщин, средний возраст которых составил 37,5 ± 18,4 лет. В группу контроля включали людей без сопутствующей патологии.

Статистика

Статистическую обработку проводили на персональном компьютере с использованием пакета программ Statistica v10.0 (StatSoft; CША). Данные представляли в виде среднего значения и стандартного отклонения (M ± σ). Сравнение между группами осуществляли при помощи критерия Стьюдента, который используют при анализе выборок с нормальным распределением. Достоверными считали различия при значениях р ≤ 0,05, что является стандартом для медико-биологических исследований. Тип распределения определяли при помощи критерия Шапиро–Уилка. При значении р > 0,05 считали, что выборка имеет нормальное распределение.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Показатели коагуляционного гемостаза были достаточно устойчивыми на протяжении всего посттравматического периода. Однако с увеличением времени, прошедшего с момента травмы, было отмечено постепенное снижение ПТИ, удлинение ПТВ и АПТВ, что, вероятнее всего, связано с истощением белковых резервов у данной категории пациентов, а также с проведением активной инфузионной и антитромботической терапии.
Наибольшее повышение уровня фибриногена, являющегося одним из острофазовых белков, наблюдали на 7-е сутки (5,6 ± 2,2 г/л) в период острой ожоговой токсемии.
Динамика изменения содержания тромбоцитов была несколько иной. Их количество наиболее значительно повышалось на 15–30-е сутки (555,3 ± 344,9 • 109/л). При этом отмечено значительное их возрастание у выживших пациентов и отсутствие увеличения у больных с неблагоприятным исходом.
Таким образом, наиболее выраженные изменения гемостаза наблюдали в период острой ожоговой токсемии и септикотоксемии (7–15-е сутки). При этом была отмечена склонность к гиперкоагуляции с повышением вероятности развития тромбоэмболических осложнений (табл. 2;).
Анализ динамики изменения уровня провоспалительных цитокинов и медиаторов ответа острой фазы (ФНОα, СРБ, IL6) показал, что их максимальная концентрация наблюдалась на 3–7-е сутки, что соответствовало периоду острой ожоговой токсемии (табл. 3;).
В отличие от них уровень IL12, основной точкой приложения которого является стимуляция пролиферации и дифференцировки лимфоцитов, достигал наибольших значений в период реконвалесценции (131,3 ± 70,7 пг/мл), а в период острой ожоговой токсемии и септикотоксемии имел минимальные значения (35,7 ± 22,9 пг/мл).
Уровень моноцитарного хемоаттрактантного протеина-1, хемокина, который выделяется различными клетками, в первую очередь фибробластами, эндотелиальными клетками и макрофагами, и привлекает в очаг воспаления моноциты, имел два пика повышения: первый — в период острой ожоговой токсемии (381,7 ± 560,49 пг/мл), второй — более выраженный — в период реконвалесценции (514,7 ± 740,9 пг/мл).
При изучении динамики уровня маркеров дисфункции эндотелия было отмечено, что наибольшей концентрации он достигает на 3–7-е сутки. Так на 7-е сутки уровень VEGF возрос почти в 30 раз по сравнению с контролем (828,9 ± 993,2 пг/мл). В эти сроки установлено статистически значимое повышение количества десквамированных эндотелиоцитов в плазме крови до 5,9 ± 6,0 • 109/л (табл. 4;). Это свидетельствует об остром гипоксическом поражении эндотелия, его усиленном слущивании, усилении процессов апоптоза и некроза.
Для выявления факторов, наиболее значимо отличающихся при нарушениях в системе гемостаза, было проведено сравнение концентрации цитокинов и маркеров эндотелиальной дисфункции при гипо- и нормокоагуляционных состояниях у пострадавших с ожогами. Наличие гипокоагуляции диагностировали при удлинении АПТВ более 35 с, снижении ПТИ менее 85% (табл. 5;, табл. 6;). Установлено, что гипокоагуляции сопутствовали значительно повышенные уровни острофазовых показателей (СРБ, IL6, ФНОα), VEGF, ЦЭК и сниженные по сравнению с группой нормокоагуляции значения IL12, МСР-1, эндотелина.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

При анализе полученных данных видно, что высокий уровень провоспалительных цитокинов сочетается с нарушением коагуляционного потенциала, повышением содержания маркеров дисфункции эндотелия. Проведенные нами ранее исследования уровня цитокинов при разной степени тяжести термических ожогов свидетельствуют о том, что при ожогах имеют место фазовые изменения уровня маркеров эндотелиальной дисфункции. Так, при легких и умеренных ожогах имеет место значительный рост показателей, при тяжелых, но не фатальных поражениях, они достигают максимальных цифр, однако при фатальных поражениях и терминальной стадии СПОН наблюдается их снижение [12]. Известно, что эндотелиальная дисфункция служит пусковым механизмом для активации как тромбоцитарного, так и коагуляционного механизмов свертывания крови и развития ДВС-синдрома. Нарушение целостности сосудистой стенки приводит к гиперпродукции эндотелина, являющегося стимулятором активации всех фаз системы гемостаза, его уровень повышается при тяжелых травматических повреждениях [13, 14].
На основании этих данных можно сделать вывод, что уровни провоспалительных цитокинов и факторов эндотелиальной дисфункции при тяжелых ожогах находятся в обратно пропорциональной зависимости.
Цитокины усиливают продукцию фагоцитами, цитотоксическими лимфоцитами факторов, повреждающих эндотелий, таких как свободные радикалы, лизосомные ферменты, катионные белки, активируют гуморальные факторы (комплемент, пропердин, кинины), и тем самым вызывают развитие дисфункции эндотелия. Эндотелиоциты в ответ на это активируют продукцию регуляторных факторов, действующих ауто- и паракринно, например VEGF и эндотелина. При активации провоспалительными цитокинами эндотелиоциты увеличивают экспрессию молекул адгезии, вызывают дегрануляцию телец Вайбеля–Паладе (везикулы в клетках сосудистого эндотелия), что приводит к дестабилизации эндотелиальной выстилки, снижению тромборезистентности и повышению сосудистой проницаемости [15]. Увеличение количества десквамированных эндотелиоцитов является результатом повреждения эндотелия сосудов. Повышение концентрации VEGF направлено на регулирование процессов неоангиогенеза в ответ на гипоксическое повреждение эндотелия в период ожоговой токсемии, и на активацию регенерации тканей в период реконвалесценции (на 30–45-е сутки) [13]. Наиболее вероятно, что значительно изменяется функция индуцибельной NО-синтазы, так как имеются данные о снижении при термической травме в крови уровней метаболитов NO [16]. В связи с этим нарастание в крови уровня эндотелина может быть компенсаторным. Есть данные об участии данного фактора в патогенезе централизации кровообращения при других критических состояниях [10].
При увеличении концентраций повреждающих факторов отмечаются нарушение функции эндотелия, развитие энергодефицита, нарушение синтеза белка и как результат — угнетение его прокоагулянтных свойств и развитие гипокоагуляции. Отмечается снижение уровня плазменных факторов свертывания крови вследствие развития ДВС-синдрома, развивающегося у большинства пациентов с тяжелыми ожогами. Кроме этого, часто возникает дефицит пластического материала, в первую очередь аминокислот, большая часть которых расходуется на регенераторные процессы в ожоговых ранах.

ВЫВОДЫ

Полученные данные свидетельствуют, что при термической травме происходит повреждение структурно-функциональной организации эндотелия сосудов, являющееся отражением системной воспалительной реакции с появлением в крови высокоспецифичных маркеров эндотелиальной дисфункции. При тяжелых ожогах отмечается обратно пропорциональная связь между уровнем провоспалительных цитокинов и функциональными показателями системы гемостаза, что следует учитывать при лечении данной патологии. Необходимы дальнейшие, более глубокие исследования зависимости между эндотелиальной дисфункцией и нарушениями гемостаза при критических состояниях в целом и при тяжелых ожогах в частности.

КОММЕНТАРИИ (0)