С.Ю. Мухачева ³, В.А. Руднов ², С.Л. Галян ¹, Г.Д. Кадочникова ¹

1 Тюменская медицинская академия

2 Уральская медицинская академия, г.Екатеринбург

3 Областная клиническая больница №2, г. Тюмень, Россия.

Резюме

Клиническое значение дисбаланса в системе свободно-радикального окисления\антиоксидантный статус (СРОЛ\АОС) при сепсисе, а также необходимость и эффективность его коррекции при сепсисе остаётся не установленным

Цель исследования: изучение активности процессов СРОЛ и АОС в эритроцитах и сыворотке крови у больных с сепсисом в зависимости от выраженности системной воспалительной реакции(СВР) и наличия органно-системных расстройств.

Для реализации поставленной цели в динамике в процессе интенсивной терапии обследован 71 пациент с различными фазами сепсиса, осложнившего течение гнойно-воспалительных заболеваний органов брюшной полости, кожи и мягких тканей, лёгких и почек. Установлено, что прогрессирование синдрома СВР сопровождается значительными изменениями в метаболизме липидов и формированием дисбаланса в системе СРОЛ\АОС.

Выделена субпопуляция больных с сепсисом(СВР-IV, тяжёлый сепсис, септический шок) нуждающаяся в усилении антиоксидантной защиты.

Актуальность. Согласно сводным европейским данным частота тяжелого сепсиса среди пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) колеблется от 2 до 18 %, а септического шока 3 - 4 %. В настоящее время, даже в странах с высоким уровнем медицинской и социальной помощи населению, средний уровень летальности при сепсисе составляет 35 %, у пациентов с септическим шоком достигает 60 - 70% [3,12].

К настоящему времени накоплен большой фактический материал об универсальной роли свободно-радикального окисления липидов (СРОЛ) в регуляции гомеостаза, его значении в причинно-следственных механизмах развития разнообразных патологических состояний. Увеличение содержания свободных радикалов сопровождается активацией полиморфноядерных лейкоцитов, следовательно может влиять на инициацию и поддержание системного воспаления, лежащего в основе сепсиса [9,11]. Между тем, клиническое значение дисбаланса в системе СРОЛ\АОС, как и реальные возможности его коррекции при сепсисе, остаются не установленными.

Цель исследования: изучение активности процессов СРОЛ и антиоксидантного статуса (АОС) в эритроцитах и сыворотке крови у больных с сепсисом в зависимости от выраженности системной воспалительной реакции и наличия органно-системных расстройств.

Материалы и методы исследования. Обследован 71 пациент в возрасте от 20 до 55 лет с различными стадиями сепсиса на фоне перитонита различной этиологии, гнойно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей, внебольничной пневмонии и уросепсиса, находившихся на лечении в ОРИТ ОКБ ╧ 2 г. Тюмени в период с апреля 2003 г. по декабрь 2004 г.

В исследование включались пациенты, соответствующие критериям сепсиса согласительной конференции АССР/SCCM (Bone R.C. et.al., 1992). Больные с сепсисом без развития органной дисфункции классифицировались в зависимости от числа симптомов, входящих в синдром системной воспалительной реакции (ССВР): ССВР-II, ССВР-III и ССВР-IV. В общей группе больных с сепсисом доля лиц с ССВР-II составляла √ 19,7%; ССВР- III √ 12,7%; ССВР-IV √ 18,3%, септическим шоком (СШ) √ 23,9%, тяжелым сепсисом √ 25,4%. Степень тяжести общего состояния определялась по шкале APAСHE II, а наличие органно-системной дисфункции и её тяжесть по шкале SOFA. Все больные были разделены на две клинические группы. В качестве группы сравнения обследовано 22 практически здоровых донора. Показателями, характеризующими интенсивность СРОЛ, на 1-е, 3-е, 5-е сутки от момента поступления в ОРИТ служили: содержание сопряженных диеновых коньюгатов (ДК), скорость окисления (СО), характеризующая устойчивость липидов к пероксидации, период индукции (ПИ), отражающий общую антиоксидантную активность липидов и уровень общих липидов (ОЛ) по реакции с сульфофосфорнованилиновым реактивом [10]. Состояние ферментативного звена антиоксидантной защиты оценивали по активности супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах [8], глутатионпероксидазы (ГП) в плазме крови [13] и уровню общих антиоксидантов (ОАО) в сыворотке крови [14].Результаты обрабатывали методом вариационной статистики для малых рядов наблюдений, вычисляя M и m. Анализ проводился с использованием статистических пакетов SPSS for Windows (версия 12.0) и STATISTICA (версия 6). Для определения статистической значимости различий непрерывных величин, в зависимости от параметров распределения, использовались непарный t-критерий Стьюдента и непараметрический U-критерий Манна-Уитни √ достоверность различных показателей между группами больных с контрольной группой. Различия считали достоверными при значениях р 7 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Проведенные исследования активности процессов СРОЛ и АОС мембран эритроцитов и плазмы крови у больных сепсисом на фоне стандартной комплексной терапии показали статистически достоверные изменения практически всех показателей в сравнении с донорами и в динамике развития заболевания.

Как видно из данных, приведенных в таблице 1, появление начальных клинико-лабораторных признаков системного воспаления (ССВР-II) сопровождалось повышением скорости окисления липидов эритроцитов на 37% и плазмы √ 10%, более, чем двукратным увеличением содержания ДК в плазме и эритроцитах (р<0,01) в сочетании с трехкратным возрастанием периода индукции (ПИ). В то же время, уровень общих липидов (ОЛ) в плазме и эритроцитах, ОАО в сыворотке крови снижались. Падала активность ферментов СОД и ГП. Наиболее значимым было снижение активности ГП на 30% (р<0,01).

Таблица 1

Состояние показателей липидной пероксидации в зависимости от степени тяжести ССВР в 1-е сутки стандартной интенсивной терапии (n=71)

Р1 - достоверность различий с контролем

Р2 - достоверность различий с группой ССВР-II

Р3 - достоверность различий с группой ССВР-III

Р4 - достоверность различий с группой ССВР-IV

Р5 - достоверность различий с группой тяжелый сепсис

По мере усиления системного воспаления у пациентов с сепсисом без органной дисфункции данные изменения приобретали более выраженный характер. Наиболее выраженным было прогрессивное снижение скорости окисления липидов (СО) как в плазме, так и в эритроцитах. Так в группе с тяжелым сепсисом СО составила около 16% от исходного уровня, хотя формирование начальной стадии воспалительной реакции (ССВР-II) сопровождалось ростом СО.

При формировании органной дисфункции, возникающей в результате персистенции ССВР, усиливался дисбаланс процессов СРОЛ/АОС, на что указывает динамика содержания ДК. Проведенное исследование показало достоверное повышение у всех обследованных пациентов уровня ДК, свидетельствующее о наличии оксидативного стресса. Пероксидация липидов усиливалась по мере прогрессирования ССВР: так уровень ДК возрастал, по сравнению с контролем, при СШ √ в 4,5 в эритроцитах и √ 8,5 раз в плазме (р<0,01), а при тяжелом сепсисе в 1,5 раза (р<0,01) в эритроцитах и не имел достоверных различий в плазме. Большая склонность к пероксидации фосфолипидов эритроцитов, вероятно, обусловлена содержанием пента- и гексаеновых кислот. Известно, что эти компоненты практически отсутствуют в плазме крови [1]. Имеются доказательства, что при постоянстве состава липидов величина ПИ однонаправлено изменяется (в сторону увеличения или уменьшения) в зависимости от концентрации антиоксидантов в крови [6]. В данном исследовании наблюдалось разнонаправленность изменений СО (уменьшение) и ПИ (увеличение), что так же является свидетельством изменения жирно-кислотного состава липидов в сторону насыщенных компонентов, окисление которых, как известно, протекает со значительно меньшей скоростью [2]. ПИ повышался пропорционально тяжести ССВР и достигал максимальных значений у больных с тяжелым сепсисом √ в 7,0 и 7,6 раз (р<0,001) соответственно в эритроцитах и плазме. Общая антиокислительная активность липидов эритроцитов так же возрастала в 7,5 раза, а плазмы √ в 8,7 раза по сравнению с контролем. Данные изменения сопровождались значительным увеличением содержания общих липидов √ до 32,3╠0,35 мг\мл и 11,01╠0,25мг\мл, в эритроцитах и плазме соответственно (р<0,05).

В этих условиях наблюдалось снижение уровня общей антиоксидантной активности в 1,8 раз (р<0,01), и активности СОД и ГП в 2,8 и 1,7 раз соответственно (р<0,001).

К пятым суткам (таблица 2) на фоне стандартной терапии отмечалась тенденция к снижению уровня ОЛ в каждой клинической группе от ССВР-II до тяжелого сепсиса соответственно в 3,5 и 4 раза (р<0,05), 5 и 2 раза (р<0,05) в эритроцитах и плазме.

Таблица 2

Состояние показателей ферментативной защиты в зависимости от степени тяжести ССВР в 1-е сутки стандартной интенсивной терапии (n=71)

 

Р1 - достоверность различий с контролем

Р2 - достоверность различий с группой ССВР-II

Р3 - достоверность различий с группой ССВР-III

Р4 - достоверность различий с группой ССВР-IV

Р5 - достоверность различий с группой тяжелый сепсис

Снижение концентрации липидов свидетельствует об усилении процесса липолиза, характеризующегося изменением фракционного [5] и жирно-кислотного [4,7] состава липидов, и торможении липогенеза у септических больных, что может быть неспецифической компенсаторно-адаптационной реакцией организма на развитие эндотоксикоза. Подтверждением липолиза является снижение СО, достигающее разницы значений при тяжелом сепсисе в 5,5 и 4,5 раза (р<0,001) в эритроцитах и плазме соответственно при одновременном уменьшении ДК в 2 раза (р<0,01), кроме пациентов с тяжелым сепсисом на фоне развития органной дисфункции, у которых наблюдалось снижение значений на 40% (р<0,05) в плазме и отсутствие достоверных различий в эритроцитах. Наблюдалась противоположная динамика изменения ПИ, выражающаяся в уменьшении показателей в среднем на 20 - 30% (р<0,05).

Окислительный стресс, сопровождающий формирование критических состояний, оказывает повреждающее действие не только на липидосодержащие компоненты крови, но и существенно влияет на уровень антиоксидантной защиты. Антиоксидантная защита клеток статистически значимо снижалась по мере прогрессирования тяжести процесса системного воспаления и развития органной дисфункции. Наблюдалось уменьшение показателей ОАО в сыворотке крови, начиная с ССВР-II, по сравнению с контролем на 20% (р<0,01), достигая максимальных значений при тяжелом сепсисе √ в 1,8 раз (р<0,05). Полученные данные сочетались с близким характером снижения активности антиоксидантных ферментов √ СОД на 25% (р<0,05) и ГП на 30% (р<0,05) при ССВР III, наиболее высокое снижение активности ферментов АОС наблюдалось при тяжелом сепсисе в 2,8 и 1,7 (р<0,01) соответственно. К 5-м суткам на фоне стандартной терапии нормализация активности антиоксидантных ферментов наблюдалась только у лиц с ССВР-II - III. В других группах отмечено достоверное повышение величины показателей на 15 - 20% (р<0,001).

Таким образом, анализ данных исследования во всех клинических группах, кроме тяжелого сепсиса, на фоне стандартной комплексной терапии явно указывает на тенденцию нормализации состояния СРОЛ и АОС организма, причем у больных с ССВР II - III эта тенденция выражена сильнее. Данная закономерность служит основанием для включения в схему лечения антиоксидантов у пациентов с сепсисом, начиная с ССВР-IY.

Выводы.

1. Синдром системной воспалительной реакции сопровождается существенными изменениями в метаболизме липидов и значительным нарушением равновесия в системе СРОЛ - АОС. Отмечаются фазные изменения показателей, характеризующих интенсивность СРОЛ и уровень антиоксидантной защиты организма, пропорционально тяжести СCВР.

2. У пациентов с сепсисом(ССВР-II-III) на фоне стандартной интенсивной терапии, к пятым суткам, отмечается нормализация процессов СРОЛ и АОС.

3. Дополнительное усиление антиоксидантной защиты представляется целесообразным для пациентов с сепсисом (ССВР-IY), септическим шоком и тяжелым сепсисом.

Литература

1. Алимова Е.К., Аствацатурьян А.Т., Жаров А.В. Липиды и жирные кислоты в норме и ряде патологических состояний. М. 1975. С. 280.

2. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. Перекисное окисление липидов мембран и природные антиоксиданты. Успехи химии. 1985. Т. 54. Вып. 2. С. 1540-1558.

3. Гельфанд Е.Б., Гологорский В.А., Гельфанд Б.Р. Клиническая характеристика абдоминального сепсиса у хирургических больных. Инфекции и антимикроб. терапия. 2000. ╧1. С. 1-12.

4. Дудник Л.Б., Виксна Л.М., Майоре А.Я. Перекисное окисление липидов и его связь с изменением состава пантиокислительных свойств липидов при коматогенных формах острого, вирусного гепатита. Вопр. мед. химии. 2000. ╧6. С. 91-95.

5. Илюкевич Г.В., Канус И.И., Хулуп Г.Я. Особенности нарушений метаболизма липидов и возможность их коррекции у больных с распространенным перитонитом. Вестн. инт. терапии. 2002. ╧3. С. 83-87.

6. Кадочникова Г.Д. Исследование влияния антиоксидантов ряда фенолов, тиолов, аминов на физико-химической закономерности перекиспого окисления моделей липидов возрастающей сложности. Дисс. ... докт. мед. наук. 2002. С. 227.

7. Лейдерман И.Н. Синдром полиорганной недостаточности. Метаболические основы. Вестн. инт. терапии. 1998. ╧2. С. 13-14.

8. Мальцев Г.Ю., Васильев А.В. Вопр.мед.химии. 1994. ╧2. С. 95-98.

9. Практическое руководство "Сепсис в начале XXI века. Классификация, клинико-диагностическая концепция и лечение. Патолого-анатомическая диагностика." Под ред. В.С. Савельева. М.: НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН, 2004. С. 6-34.

10. Ушакова В.Н., Ианидис Н.В., Деева З.М. и др. Комплексный анализ липидов крови спектрофотометрическим, флюориметрическим и кинетическим методами. Лаб. дело. 1987. ╧6. С. 446-460.

11. Balk R.A. Sepsis and septic shock. Crit. Care Clinics. 2000. V. 16, ╧2: 179-192.

12. Gelmont D. (1999). Defination and Pathophysiology of Sepsis.: Теоретические и клинические проблемы современной реаниматологии Материалы Международного симпозиума, посвященного 90-летию со дня рождения академика РАМН В.А.Неговского. 23-24 марта 1999. Москва. С. 26-27.

13. Mille G. J.biol.Chem. 1959. V. 234: 502-506.

14. Huang T.T., Raineri I., Eggerding F., Epstein C.J. Transgenic and mutant mice for oxygen free radical studies. Metods Ensimol. 2002. V. 349: 191-213.

От редакции

Свободно-радикальные процессы протекают во всех органах и тканях, являясь нормальной метаболической реакцией, которая важна для регуляции транспорта веществ через мембраны, синтеза простагландинов , лейкотриенов, обмена стероидных гормонов и катехоламинов. Нарушения стационарной скорости свободнорадикального окисления (СРОЛ) считается ранним, универсальным и неспецифическим механизмом повреждения, лежащим в основе различных заболеваний [1-2].

Согласно существующим исследованиям развитие сепсиса сопровождается нарушением нормального баланса оксидантов и антиоксидантов как следствие роста концентрации активных радикалов кислорода, так и истощением или угнетением антиоксидантного потенциала [3-4]. Определяющими факторами стимуляции СРОЛ при сепсисе являются гипоксия и эффекты ряда медиаторов входящих в "септический каскад". В результате возникшего дисбаланса наблюдается усиление деструктивных процессов в паренхиматозных органах и как следствие √ прогрессирование полиорганной дисфункции. С.Ю. Мухачёва и соавт. в качестве цели своего исследования обозначили сопоставление выраженности системной воспалительной реакции, оцениваемой по критериям ACCP\SCCM, активности процессов СРОЛ и состояния антиоксидантной защиты. Подобная постановка проблемы представляется, прежде всего, важной в практическом отношении, поскольку в широкой клинической практике не возможна оценка состояния системы СРОЛ- АОС по широкому спектру нетрадиционных для лабораторий ОРИТ параметров. В результате, действительно, им удалось продемонстрировать, что персистенция системного воспаления и формирование органной дисфункции сопровождается усилением дисбалансам в системе СРОЛ - АОС с заметным снижением уровня антиоксидантной защиты. На основании полученных данных авторы делают логичный вывод о необходимости усиления антиокислительного потенциала только у пациентов, не восстанавливающих ауторегуляцию в результате проведения комплексной терапии в соответствии с существующими современными рекомендациями, а именно: сепсис (ССВР-IV), тяжёлый сепсис и септический шок. Очевидно, что у данной категории пациентов и необходимо проведение оценки клинической эффективности добавления антиоксидантов. Вместе с тем, хотелось бы видеть в работе оценку взаимосвязи СРОЛ с другими механизмами реализующими системное воспаление, в частности с критериями тканевой гипоксии (PvO2; содержанием лактата и др.). Желательно также определить место СРОЛ в общей схеме системной воспалительной реакции.

Литература

1. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И. и др. Свободные радикалы в живых системах. Итоги науки и техники. Биофизика. ВНИИТИ. М., 1991.

2. Зборовская И.А. и Банникова М.В. Антиоксидантная система организма, её значение в метаболизме. Клинические аспекты. Вестник РАМН 1995; 6:53-61.

3. Cowley H.C.,Bacon P.J.,Good H.F. et al Plasma antioxidant potential in severe sepsis: A comparison of survival and nonsurvival. Crit Care Med 1996; 24:1179-1183.

4. Ogilvie A.C., Groeneveld A.B.J., Straub J.P. et al. Plasma lipid peroxides and antioxidant in human septic shock. Intensive Care Med 1991; 17: 40-44.

Доктор медицинских наук Б.Д. Зислин (Екатеринбург)

Доктор медицинских наук И.Н. Лейдерман (Екатеринбург)