Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему: Внутривенное ультрафиолетовое облучение крови у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом
Автореферат диссертации по медицине на тему Внутривенное ультрафиолетовое облучение крови у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом
Направахрукописи КОЛЕСНИКОВ Сергей Васильевич
ВНУТРИВЕННОЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ОБЛУЧЕНИЕ КРОВИ У КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ С ИНФЕКЦИОННЫМ ЭНДОКАРДИТОМ
14.0037 - анестезиология и реаниматология
Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук
Работа выполнена в Отделе сердечно-сосудистой хирургии Государственного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации».
доктор медицинских наук Мухоедова Тамара Валериановна
доктор медицинских наук, профессор Верещагин Иван Павлович
доктор медицинских наук, профессор Смагин Александр Анатольевич
Омская государственная медицинская академия (644099, Омск, ул. Ленина, 12)
Защита состоится 22 сентября 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета
Д 208.063.01 при Государственном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации)» (630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15, e-mail: diss2004@rambler.ru).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ ННИИ ПК им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России
Автореферат разослан 10 мая 2004 года
Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук
СПИСОК ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИХ СОКРАЩЕНИЙ
АОС - антиокислительная система
АУФОК - аутотрансфузия облученной ультрафиолетом крови
ДК - диеновые конъюгаты
ИК - искусственное кровообращение
ИРИ - иммунорегуляторный индекс, отношение CD4 к CD8
ИЭ - инфекционный эндокардит
МДА - малоновый диальдегид
НЭЖК - неэтерифицированные (свободные) жирные кислоты иНСТ - индуцированный нитросинего тетразолия тест, % (ИСТ) сНСТ - спонтанный нитросинего тетразолия тест, % Нф - нейтрофилы Л - лейкоциты Лф- лимфоциты
ОЦК - объем циркулирующей крови ПОН - полиорганная недостаточность ПОЛ - перекисное окисление липидов ППС - приобретенный порок сердца РРН - резерв реактивности нейтрофилов СРБ - С - реактивный белок УФОК - ультрафиолетовое облучение крови ЦИК - циркулирующие иммунные комплексы CD3 - общая популяция Т-клеток (CD4, CD8) CD 16 - натуральные киллеры (NK-клетки) CD22 - В -лимфоциты - интерлейкин
ICAM-1 - межклеточная молекула адгезии - 1, экпрессирующие клетки (CD54) NYHA - Нью-Йоркская Академия Сердца SOFA - Sepsis-related Organ Failure Assessment SIRS - Systemic Inflammatory Response Syndrome
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Профилактика и лечение послеоперационных инфекционных осложнений, а также стратегия иммуномодуляции представляются одними из наиболее сложных проблем современной медицины.
Несомненная актуальность данной проблемы в кардиохирургии обусловлена высокой частотой кардиоваскулярной инфекции, сепсиса и полиорганной недостаточности (ПОН) в структуре госпитальной заболеваемости и летальности, особенно у больных инфекционным эндокардитом (ИЭ) (Sands К., 1997; Khanal В., et al. 2002). Проблема периоперационного лечения ИЭ рассматривается в аспекте общих результатов хирургического вмешательства, поскольку удачная коррекция порока может быть полностью нивелирована осложненным течением послеоперационного периода. Необходимость в репротезировании при исходном активном инфекционном эндокардите составляет до 40%, а каждая повторная операция увеличивает риск неблагоприятного исхода (Kollef M., et al. 1997).
Пролонгированное течение инфекционных осложнений с полиорганными дисфункциями или без таковых представляет не меньшую сложность для лечения (Цеханович В.Н., 1995). Общая летальность, несмотря на современную мощную антибактериальную терапию, при первичном - и вторичном ИЭ составляет после протезирования клапанов сердца до 20-25%, у неоперированных до 50% и более (Jault F., 1997; Braun S.,et al. 2000; Kim N.. et al.2000).
Недостаточная эффективность лечебных усилий может быть следствием как неясности патофизиологических механизмов воспаления и адаптационного иммуногенеза после операции, так и рутинным подходом к выбору методов коррекции защитного воспаления.
Первые работы, касающиеся квантовой гемокоррекции в кардиохирургии с помощью низкоинтенсивного гелий-неонового лазера у больных ВПС с ИЭ, показали положительные результаты, которые касались улучшения реологии, микроциркуляции и транспорта кислорода с умеренными иммуномодулирующими свойствами (Сергиевский B.C., и соавт. 1984; Караськов A.M., 1989).
Наряду с лазерным облучением, ультрафиолетовое облучение крови (УФОК) также является универсальным нефармакологическим методом гемокоррекции при заболеваниях, ассоциированных с иммунодефицитом, ишемией, нарушениями реологии крови, угнетением клеточной энергетики, однако, обладает более широким биологическим действием (Самойлова К.А. и соавт. 1990; Марченко А.В. 1995).
Спектр используемых в кардиохирургии методик другого способа фотомодификации крови - УФОК - до сих пор ограничивался аутотрансфузией облученной УФО крови (АУФОК), коротковолнового ультрафиолетового диапазона (Криштоф А.Н., с соавт.1992; Литасова Е.Е., с соавт.1998).
Вместе с тем вопросы оптимальной методологии квантовой терапии не ограничиваются только технологическим подходом. Открытые в последние годы механизмы действия различных спектров ультрафиолетового облучения указывают на преимущества средне- и длинноволновой фотогемотерапии (солнечного спектра) в коррекции иммунных и других нарушений гомеостаза (Rhodes L., et al.1996; Krutmann J., et al 1998, Tomimori Y., et al. 2000).
Наряду с многочисленными доказательствами благоприятного воздействия ВУФОК при инфекционных заболеваниях, остаются неясными механизмы влияния его модификаций на состояние иммунной защиты и процессов пероксидации липидов. Что касается категории пациентов с ИЭ в послеоперационном периоде, то такие данные в литературе отсутствуют.
В связи с этим разработка оптимальных методик ВУФОК для модулирующего воздействия на системы естественной биологической защиты у больных с ИЭ является актуальной и перспективной для улучшения послеоперационного течения заболевания и общих результатов кардиохирургической реабилитации.
Цель исследования: оценка влияния внутривенного ультрафиолетового облучения крови на показатели иммуновоспалительных реакций и системы пероксидации липидов у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом.
1. Исследовать динамику некоторых параметров иммуновоспалительной реактивности (показатели клеточного и гуморального иммунитета, кислородзависимую метаболическую активность нейтрофилов, содержание 2 провоспалительных цитокинов, а также острофазовых белков) в послеоперационном периоде у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом.
2. Исследовать динамику процессов пероксидации липидов и антиоксидантной системы, в послеоперационном периоде у больных с ИЭ.
3. Изучить характер влияния внутривенного УФОК на состояние иммунной реактивности и процессов пероксидации - антиокислительной защиты у больных с эндокардитом в послеоперационном периоде.
4. Оценить целесообразность и эффективность курса внутривенного УФОК в комплексном лечении больных ППС с ИЭ в послеоперационном периоде.
Материал и методы исследования. Проведено проспективное обследование 75
больных: 38 женщин и 37 мужчин, в возрасте от 15 до 65 лет (43,1± 1,32), оперированных по поводу приобретенных пороков сердца на фоне ИЭ (по критериям, Duke) в Новосибирском НИИПК МЗ РФ в 2001-2003 г.г. Все пациенты были, рандомизированы парным методом на 2 группы. Основная группа (n 44) с 3-4 суток , после операции в отсутствие противопоказаний дополнительно получала курс внутривенного УФОК аппаратом ОВК-03 («Квантприбор» г. Санкт- Петербург) в течение 7-8 дней (5 сеансов). Контрольная группа (n 31) получала традиционную терапию. Группы сопоставимы
по основным исходным признакам: средняя длительность ИК 136,6 + 39,4 мин при объемной скорости перфузии 2,5л/ м2 и умеренной гипотермии 30,9±2,62°С. Исходная тяжесть состояния после операции по шкале SOFA составила 4,75± 2,92 и 5,08 ± 2,65 балла в основной и контрольной группах соответственно.
Сравнительный анализ клинических и лабораторных данных проводился в обеих группах. В объем лабораторного обследования вошли: параметры иммуновоспалительной реактивности - показатели общего анализа крови, НСТ - тест (%), относительное и абсолютное (клеток/мл) количество Лф, CD3, CD4, CD8, CD16, CD22, CD25, CD54 лимфотоксическим методом, содержание ЦИК (о.е.) и Ig A, G, М (мг/мл) нефелометрическим методом, биохимические показатели (общий и прямой билирубин, мочевина, С- реактивный белок). У 35 больных определялся сывороточный уровень 2 провоспалительных цитокинов в плазме, пг/ мл) в НИИ клинической
иммунологии СО РАН электрохемилюминисцентным (ЭХЛ) методом с использованием моноклональных антител фирмы «R&D system» (Великобритания). Для оценки процессов пероксидации определяли уровень как первичных - КД (ед. опт, пл.), так и вторичных продуктов ПОЛ - сопряженных триенов (ед. опт. пл.) и МДА (мкМоль/л). Исследовались параметры системы АОС (каталаза, мкат/л, и церулоплазмин, г/л). Уровень субстратов ПОЛ в периферической крови у больных определяли по содержанию неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК, мМоль/л) и общего холестерина (ХС, мМоль/л).
Исследование лабораторных анализов проводилось в следующих точках: I этап - до курса УФОК, на 3-4 сутки после операции, II этап - непосредственно после курса на 10-13 сутки после операции и III этап - на 17-20 сутки после операции.
Метод лечения. У 44 больных (основная группа) дополнительно к традиционной
консервативной терапии с 3-4 суток после операции проводился курс внутривенного УФОК аппаратом ОВК-ОЗ (№ 97/17-69 госреестра медицинских изделий Минздравмедпрома РФ, сертификат соответсвия ME 20.B03488, лицензия 42/2001-09480310) в течение 7-8 дней, в дозе 120-150 Вт/сеанс, последовательно вторым и третьим режимами облучения.
Доза падающего излучения рассчитывалась, исходя из номинальной выходной мощности аппарата (50 мВт для II режима, и 30 мВт для III режима излучения). Каждым режимом облучалось 20% расчетного ОЦК, продолжительность сеанса определялась индивидуально, исходя из области внутривенного облучения. ОЦК рассчитывался как масса тела, умноженная на 65 - у мужчин, а у женщин на 60 мл/кг. При подключичном доступе, где скорость кровотока у взрослого в среднем равна 120-140 мл/мин, время ВУФОК было в среднем 7-10 минут каждым режимом. Аналогично рассчитывалось и время для локтевого (V= 30-40 мл/мин) и бедренного (V = 160-180 мл/мин) венозного доступа.
Внутрисосудистую фотомодификацию крови осуществляли в рамках методики, разработанной Марченко А.В. и Дуткевич И.Г. в 1993 году.
Новизна исследования. Впервые установлена эффективность внутривенного
ультрафиолетового облучения крови, заключающаяся в снижении как общего числа
инфекционных осложнений, так и количества внутрикардиальных нагноений у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом.
Впервые оценены: характер иммуновоспалительной реактивности и процессов ПОЛ и их взаимосвязей у пациентов с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Установлены некоторые молекулярные механизмы иммуномодулируюшего действия внутривенного ультрафиолетового облучения крови при инфекционном эндокардите.
Впервые проведен анализ воздействия внутривенного ультрафиолетового облучения крови на характер динамики иммунологических и пероксидационных систем биологической защиты, показаны благоприятное влияние метода на их изменения и клиническое течение послеоперационного периода у больных с инфекционным эндокардитом.
Практическая значимость: Разработана методика клинического применения внутривенного ультрафиолетового облучения крови, позволяющая улучшить результаты комплексного лечения больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Разработаны показания и критерии эффективности внутривенного ультрафиолетового облучения крови в послеоперационном периоде.
Внедрение результатов исследования. Разработанные методы лечения используются в постоянной практике ННИИ патологии кровообращения им. акад.Е.Н. Мешалкина МЗ РФ.
Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседании Ученого совета Новосибирского НИИПК им. академика Е.Н. Мешалкина МЗ РФ от 17 марта 2004 г., ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН (Москва, 2003 г.), заседании анестезиологического совета Новосибирского НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина МЗ РФ (Новосибирск, 2003 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, обсуждения результатов, выводов и практических рекомендаций; изложена на 167 страницах компьютерного текста, включает 32 таблицы, 4 рисунка и указатель литературы из 203 наименований, из них 56 отечественных и 147 зарубежных авторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Для больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде характерны глубокие нарушения клеточного звена иммунитета, заключающиеся в дисфункции нейтрофилов со снижением их метаболических резервов и пролонгированной депрессии Т- лимфоцитов.
2. Раннее угнетение нейтрофилзависимого иммунитета тесно связано с нарушениями пероксидации липидов и способствует развитию и персистированию инфекционных осложнений.
3. Применение внутривенного УФОК у больных ППС с ИЭ в раннем послеоперационном периоде модулирует процессы ПОЛ и способствует восстановлению функциональных резервов клеточного иммунитета, что приводит к значительному снижению частоты инфекционных осложнений.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ. Имеется приоритетная справка на изобретение «Способ иммунокоррекции у кардиохирургических
больных с ИЭ» от 16.02.2004г. №.2004104573.
II. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Анализ клинических и бактериологических данных. Исходное состояние больных с ИЭ в обеих группах было сопоставимым и соответствовало тяжелой степени (4,75±2,92 и 5,08±2,65 баллов по шкале SOFA). Тем не менее, продолжительность лихорадки в основной группе была меньше на 3 суток, а длительность госпитализации на 8 суток меньше, чем в контрольной группе. Четкого влияния ВУФОК на показатель летальности при анализе чувствительности связи выживаемости и лечения в сравниваемых группах с помощью критерия Фишера не выявлено (80% чувствительность для С<0,05).
Таблица 1.Клиническая характеристика больных инфекционным эндокардитом
Признак Основная группа Контрольная группа
Число больных 44 31
SOFA, баллы 4,75± 2,92 5,08*2.65
Длительность лихорадки, суток 7,25 ± 4,32 10,27 ± 12,24
Длительность госпитализации после операции, суток 21,57 ±4,75* 29,7 ± 14,38*
Госпитальная летальность 1 2,27* 2 6,4*
достоверностьразличиймежду группами: *р <0.05
В эпидемиологии ИЭ преобладала Грамм - положительная микрофлора (65%) с высокой частотой микст - инфекции (20%). Достоверных различий между группами в частоте и характере микрофлоры не зарегистрировано.
Частота послеоперационных неинфекционных осложнений между группами достоверно не различалась, в их структуре преобладала сердечная недостаточность (20%), реже почечные и печеночные дисфункции. Убедительного влияния внутривенного УФОК на их развитие и течение не найдено. Таким образом, курс УФОК не провоцировал развитие неинфекционных осложнений, включая тромбогеморрагические.
Значимые различия найдены в частоте инфекционных осложнений, в том числе локальных нагноений. Их частота в основной группе составила 13,8 %, а в контрольной более 54 %. Достоверное снижение касалось как внекардиальных (в 4,9 раза), так и интракардиальных инфекционных осложнений (в 3,6 раза меньше, чем в контрольной группе). Последнее обстоятельство не исключает возможность профилактики протезного эндокардита с помощью внутривенного УФОК.
Таблица 2. Структура инфекционных осложнений у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде
Осложнения Основная грушм Контрольная группа
Вне-кардиальные Нагноение раны - ■ 2 6,4
Медиастинит - ■ 1 3,2
Эмпиема плевры 1 23 2 6.5
Перикардит 1 2.3 2 6.5
Всего 2 4,6* 7 22,5*
Внутри-кардиальные Протезный эндокардит 2 4,6» 5 16,1*
Абсцедирование 2 4,6* 5 16.1*
Всего 4 9.2* 10 32.2*
достоверностьразличиймежду группами: *р<0,05
При анализе частоты инфекционных осложнений в зависимости от материала протеза, найдены достоверные различия между группой, получавшей ВУФОК, и контрольной только в отношении результатов протезирования механическими - клапанами (р<0,05). Частота интракардиальных абсцессов и парапротезных фистул в ней была в 2,7 меньше,
чем в контрольной группе (12,9 и 34,7% соответственно). Это не исключает преимущественной профилактики протезного эндокардита под воздействием ВУФОК при протезировании механическими клапанами.
Таким образом, главными особенностями клинического течения ИЭ в послеоперационном - периоде являлись: высокая частота как инфекционных, так и неинфекционных осложнений. Развитие этих осложнений определяло исход заболевания и сроки госпитализации после операции. Применение ВУФОК способствовало достоверному снижению частоты инфекционных осложнений после хирургической коррекции порока почти в 4 раза.
Анализ иммуногематологических параметров показал неоднотипность защитного воспаления у больных ИЭ после операции. По данным общего анализа крови можно было выделить 3 различных варианта пролиферативной реакции нейтрофилов: 1) по типу пролонгированного системного воспалительного ответа (торпидного и персистирующего SIRS) в 38,7% случаев, который соответствовал осложненному клиническому течению ИЭ, 2) быстрая регрессия SIRS - в 12%, 3) в 6,4 % наблюдалась пролиферация лейкоцитов, не достигающая степени SIRS ( «суб»- SIRS) и 4) сниженная пролиферативная реакция лейкоцитов (в 45%). В 9% случаев в основной группе и в 22% в контрольной группе нормализация лейкоцитоза при 2 и 3 варианте была преждевременной, без клинической регрессии активного ИЭ. Влияния УФОК на интенсивность и длительность пролиферативной реакции лейкоцитов не найдено.
Различия установлены в динамике незрелых форм лейкоцитов: а именно более ранняя нормализация (<5%) в основной группе к 10-13 суткам после операции, по сравнению с контрольной группой, что коррелировало с клиническим течением. Таким образом, применение ВУФОК приводило к умеренному противовоспалительному эффекту.
Таблица 3. Динамика относительного содержания лимфоцитов у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде
Показатели п Сутки после операции Р w Ч*
3-4 сутки 10-13 сутки 17-20 сутки -
CD3 (1000-3000 клЛ*л) Основная группа 42 758±304 943±383 8471360 * 0.124 а<0,01
КО!ГТроЛЬП|!Я группа 27 734±417 653±345 702±304 0.123
достоверностьразличиивнутригрупп:*р<0,05;между группами Dunnetla
Более информативны были результаты динамики Т- лимфоцитарной популяции как важнейшего звена противоинфекционной защиты. По данным анализа, применение
ВУФОК достоверно приводило к более раннему восстановлению абсолютного числа CD3, причем без избирательного влияния на их субпопуляционный состав (ИРИ). В то же время в контрольной группе наблюдалась пролонгированная недостаточность CD3: на 17-20 сутки их дефицит составил почти 30 %.
Обращало внимание, что восстановление Т- клеточной популяции в контрольной группе происходило преимущественно за счет натуральных киллеров при дефиците высококомпетентных в отношении инфекционного антигена хелперных клеток. Аналогичные результаты сообщаются в некоторых публикациях (Gessler P., et al. 2002).
В отношении маркера CD2S, индуцирующего активацию и пролиферацию Т- , В-лимфоцитов, NK-клеток, тимоцитов и макрофагов и содержащего субъединицу а рецептора для IL-2, в обеих группах выявлено его возрастание на всем периоде наблюдения, более отчетливое в группе, получавшей ВУФОК (на 9% ко 2 этапу).
По литературным данным, влияние УФОК на иммунитет определяется также продолжительностью курса. Увеличение экспрессии рецепторов IL-2 описано только при длительной (3 недели) терапии ультрафиолетом (Kanariou M., et al. 2001). Результаты нашего исследования не исключают умеренного стимулирующего воздействия ВУФОК на экспрессию поверхностных рецепторов 1L-2 в более ранние сроки (на второй неделе), что могло быть связано с особенностями самой методики (облучение 40% ОЦК). В совокупности с найденным лимфопролиферативным эффектом это может косвенно указывать на активацию ТЫ-функций при УФОК, которая считается благоприятной для противоинфекционной защиты (Faist Е, et al. 1996; Мухоедова Т.В. 2003).
Таблица 4. Динамика уровня циркулирующих иммунных комплексов у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде
Показатели п Сутки после операции Р w Ч*
3-4 сутки 10-13 сутки 17-20 сутки
ЦИК (0-55 оед) Основная группа 44 76.2±69,5 55±35J 4U±32,6 ♦ 0.186 о<0.01
Контрольная группа 31 75,36±61,4 84,48*66^3 89.08*67,66 * 0,127
различия внутри групп: *р <0,05; между группами • Dunnett а
Неясным моментом анализа осталось отсутствие влияния ВУФОК на экспрессию лиганда CD54 (ICAM-1), широко освещенного в литературе (Rhodes L., et al. 1996; Heckmann M., et al. 1997). Возможно, это связано с более быстрой, чем первая неделя
после начала ВУФОК, элиминацией данной молекулы адгезии или возможно несовершенством методики ее определения.
При анализе гуморального звена иммунитета, т.е. содержания В-лимфоцитов и основных классов Ig, существенного влияния ВУФОК на его состояние не найдено.
В обеих группах на 3-4 сутки после операции найден высокий уровень циркулирующих иммунных - комплексов (в среднем, на 37% выше нормы) Отмечена четкая, средней силы, прямая корреляционная зависимость между частотой инфекционных осложнений в группах и уровнем ЦИК на втором и третьем этапах исследования (г, =0,54), что подтверждает значение ЦИК в патогенезе осложнений и полиорганных нарушений при ИЭ после операции (Maisch В. 1989).
Лечение внутривенным УФОК сопровождалось их достоверным - выраженным снижением на 2 и 3 неделе после операции на 28% и 53% соответственно. В контрольной группе высокий уровень ЦИК сохранялся в течение всего периода наблюдения.
Такой же показательной была динамика кислородзависимой биоцидности нейтрофилов. По данным НСТ-теста, после курса ВУФОК наступало достоверное увеличение спонтанной кислород-продуцирующей активности нейтрофилов на 60% и стабилизация субнормальных показателей индуцированного НСТ (иНСТ) на 2 этапе.
Таблица 5. Динамика показателей НСТ у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде
Показатели п Сулен после операции Р w Ч'
3-4 сутки 10-13 сутки 17-20 сутки
HCT CIIOlfT. (0-1096) Основная группа 42 32,7±14,77 513H1.« 32,2*13,1 • 0,236 а<0.01
Контрольная группа 27 38,7±19,64 12,2±9,35 14,8*11,41 0,048
HCT стимул. (30-80%) Основная группа 42 51.4*20.6 70,9±11.19 52,2±14.16 0.016 а< 0,01
Контрольная группа 27 48J±18.7 27.5±15Д 37J±15J « 0,15
различия внутри групп: *р <0.05: между группами -DuimCttOt
В контрольной группе, напротив, регистрировалось четкое снижение фагоцитирующей способности нейтрофилов на 10-13 сутки, с поздним и неполным восстановлением иНСТ и резерва реактивности нейтрофилов на 3 этапе. Сниженные уровни сНСТ не восстанавливались к 3 неделе, что соответствует литературным данным о длительной постперфузионной депрессии фагоцитирующей функции нейтрофилов (Кнышов Г.В. и соавт., 2001). Данные факты свидетельствуют о признаках ранней декомпенсации метаболических резервов нерезидентных фагоцитов: даже в случаях достаточно высокой
пролиферации, т.е. при зарегистрированном SIRS, циркулирующие нейтрофилы были дисфункциональны. В дальнейшем, в отсутствие стимулирующего действия ВУФОК наиболее характерным являлось замедленное восстановление кислородпродуцирующей активности фагоцитов. Устойчивая недостаточность деструктивного потенциала даже в пределах нормальных значений неблагоприятно отражалась на биоцидности нейтрофилов и являлась характерным дефектом иммунного гомеостаза при инфекционных осложнениях, превалировавших в контрольной группе.
Таким образом, результаты анализа свидетельствуют о декомпенсации метаболических резервов нерезидентных фагоцитов, более устойчивых в контрольной группе. Следует подчеркнуть, что даже высокая пролиферативная реакция нейтрофилов сопровождалась их метаболической дисфункцией и депрессией фагоцитоза, что ранее отмечалась только при стрептококковом ИЭ (Presterl E., et al. 2001).
На 3-4 сутки после операции регистрировалась выраженная суммарная напряженность продукции IL-lß. Высокий уровень IL-lß (в 98-305 раз больше нормы) объяснялся, прежде всего, особой чувствительностью ЭХЛ метода, фиксирующего как свободный интерлейкин-1, так и его лиганды, связанные rlL-lß и антагонистами клеточных рецепторов (Dinarello С, 2000).
Проведенный анализ содержания IFN-y показан, что на 3-4 сутки после операции фиксировались его повышенные системные уровни в 37,1% случаев (n 7) в широком диапазоне значений (45-20500 пг/мл), в среднем, в 99 раз больше нормальных. В 73% случаев регистрировались низкие или неопределяемые системные уровни в обеих
группах. Тренды содержания обоих провоспалительных цитокинов на 10-13 сутки были недостоверны, с низким уровнем внутригрупповых различий (Friedman p<0,05).
Анализ динамики цитокинов IL-lß и IFN-y выявил два варианта системного провоспалительного профиля. У большинства (87%) обследованных имелись признаки пролонгированной напряженной продукции как косвенный показатель
моноцитарно-макрофагальной активации. В подавляющем большинстве случаев (83%) она сопровождалась сниженным или нормальным содержанием что в условиях
инфекционного воспаления свидетельствует о депрессии Т-хелперных лимфоцитов первого фенотипа.
Реже встречался второй вариант (в 17%), с повышенным уровнем IFN-y, что свидетельствовало об адекватной антигенспецифической реакции Т- хелперных лимфоцитов на инфекционный процесс. Убедительного влияния внутривенного УФОК на системный цитокиновый профиль не найдено. Это не исключает воздействия ВУФОК на
клеточную продукцию цитокинов макрофагами моноцитами и Лф, но для подтверждения требуются другие методы исследования.
Выраженные изменения выявлены в динамике острофазового С-реактивного протеина. Более отчетливое снижение уровня - СРБ - регистрировалась в группе, получавшей ВУФОК: на 2 и 3 педеле на 31 и 48% соответственно, без достоверных различий по ранговому критерию Даннета (а<0,05).
Таблица 6. Динамика содержания СРБ у кардиохирургических больных с инфекционным
Показатели п Сутки после операции Р w ч'
3-4 сутки 10-13 сутки 17-20 сутки
СРБ (0-0,8 Mrtui) Основная группа 34 9,94 ±6,63 3,19*2,96 1,44*1,61 0,63 О >0,05
Контрольная группа 30 8,4±5,61 3,9±4,39 2.3*3.06 ** 034
достоверностьразличийвгруппах: *р <0,05; **р <0,01
Частота инфекционных осложнений у больных с повышенным уровнем (более 4,0 мг/дл) СРБ была достоверно выше в 12 раз. Достоверно показано, что повышенный системный уровень СРБ на 3 неделе после операции ассоциировался с развитием инфекционных осложнений, а не активностью ИЭ, что соответствует результатам ряда исследований (Ridker P., Hennekens С. 2000).
Таблица 7. Динамика уровня СРБ у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде
Повышенный уровень СРБ в плазме> 4,0 мг/дл. к 3 этапу п Неосложненное течение Инфекционные осложнения
Есть 11 17% 1* 4,2% 10* 34.5%
Нет 53 83« 24» 95.8% 29* 65,5%
Эти данные четко отражают отсроченный характер зависимой от 1Ь-б продукции острофазового СРБ, которая направлена на предотвращение системных осложнений. Таким образом, содержание СРБ является чувствительным, но неспецифическим маркером активности ИЭ в послеоперационном периоде. Убедительных данных о
влиянии ВУФОК на продукцию СРБ у кардиохирургических больных с ИЭ на фоне естественной регрессии острого воспаления в послеоперационном периоде не найдено.
Сравнительный анализ динамики процессов пероксидации липидов и антиоксидантной защиты. В динамике свободных ЖК обнаружено возрастание на 2 3% после курса УФОК на 2 этапе, в отличие от обратной динамики в контрольной группе. Исходное содержание холестерина у пациентов обеих групп на 3-4 сутки после операции было снижено. В основной группе его восстановление было более значимым (на 5 и 8% на 2 и 3 этапах).
В целом, согласно литературным данным, найденное в основной группе более раннее восстановление субстратов ПОЛ можно расценивать как благоприятный прогностический фактор течения инфекционного эндокардита (Stachon A. et al. 2000)..
Напряженность пероксидации липидов в течение 3 недель послеоперационного периода имела тенденцию к снижению, оставаясь выше нормальных значений.
Таблица 8. Динамика активности АОС у кардиохирургических больных с ИЭ при использовании ВУФОК в послеоперационном периоде
достоверностьразличий в группах: *р < 0,05; **р <0,01 Принципиально важно, что УФОК не вызывало увеличения свободнорадикального окисления. Это требовало анализа активности антиоксидантной системы. Результаты показали, что динамика церулоплазмина демонстрировала более отчетливое (на 11%) возрастание его уровня в основной группе, чем в контроле, особенно сразу после курса УФОК.
Анализ содержания КТ выявил достоверное снижение антиперекисной активности на 2 неделе после операции в обеих группах, более быстрая регрессия наблюдалась в основной группе. К 3 неделе активность каталазы в основной группе возрастала на 5% от уровня 2 этапа.
Таблица 9. Оценка корреляционных связей ПОЛ, кислородпродуцирующей активности плазмы и уровня нейтрофилов у больных с ИЭ в послеоперационном периоде ,
Кошрольная группа Основная группа
Показатели < Этап г Показатели Этап г
лейтрофилы сНСТ II -0,45 ней-трофилы сНСТ II 0,46
иНСТ ЦП М1 0,5 сНСТ МДА II 0,63
иНСТ МДА II 0,4« сНСТ КД II 0,61
РРН цп II 0,55 иНСТ КД и -0.56
РРН МДА II 0,53 РРН МДА 11 -0,58
Таким образом, анализ состояния ПОЛ и АОС установил нормализацию их баланса у больных, получавших внутривенное УФОК, причем, по данным корреляционного анализа, на 10-13 сутки эта конкордантность достигалась преимущественно за счет антирадикального, а на 17-20 сутки - и за счет антиперекисного звена антиоксидантной защиты.
Корреляционный анализ также установил следующие взаимосвязи между активностью системы пероксидации и функциональным состоянием нейтрофилов.
1. У больных с ИЭ, не получавших ВУФОК, на 10-13 сутки после операции сниженная пролиферация нейтрофилов ассоциирована с одновременным угнетением биоцидного потенциала (коэффициент корреляции г =-0,45 между Нф и с НСТ на II этапе).
2. Биоцидность нейтрофилов тесно связана с балансом процессов ПОЛ и антиоксидантной системы (коэффициент корреляции г =0,61- 0,63 между сНСТ и МДА, сНСТ и КД на II этапе).
3. Курс ВУФОК одновременно модулирует кислородзависимую фагоцитирующую функцию нейтрофилов и систему антиоксидантной защиты.
Поиск возможных предикторов клинической результативности ВУФОК позволил установить, что наиболее вероятными прогностическими критериями сниженной эффективности предлагаемого метода являются - положительные микробиологические результаты посевов крови и интракардиальных структур, а также длительность ИК более 2 часов (61,5% и 76,9% соответственно).
Это подтверждает роль микробных факторов и длительности ИК в иммунном дисбалансе, регистрируемом у кардиохирургических больных ^у^м^ Е, Caldeгwood S. 2000) Возможно, что у больных с выявленными факторами риска следует
увеличивать длительность курса и дозу облучаемой крови или проводить превентивный плазмаферез
Прогностические факторы сниженной эффективности внутривенного ультрафиолетового облучения крови у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом
Факторы Благоприятное течение Неблагоприятное течение
Исходный ИЭ 2-Зст 77% 23%
Репротеэирование 77« 23%
Положительная микробиологические данные 38,5%* 61,5%*
Длительность ИК более 120 мин. 23%* 76.9%*
Лснкоиитоз> 12,0 тыс./мл 61.6% 38.4%
ЦИК >53 СД.01ТТ ил 53,9% 46,1%
ДО <6,0 г/л 61.6% 38.4%
Обобщенные результаты анализа дают основания предполагать следующие механизмы воздействия энергии ультрафиолета на противоинфекционную защиту. Основными эффекторами внутривенного УФОК средне- и длинноволнового спектра являются нейтрофилы с увеличением их спонтанной кислородпродуцирующей активности, тесно связанной с ПОЛ, и Т-лимфоциты, компетентные в отношении инфекционных антигенов. Восстановление фагоцитирующей функции нейтрофилов и пролиферативного статуса Т-клеточного звена приводит к улучшению клиренса бактериальных антигенов.
Следует еще раз подчеркнуть выраженную гетерогенность иммуновоспалительного ответа (динамика лейкоцитов, НСТ-теста, цитокинов ) у больных ППС с ИЭ в послеоперационном периоде
Таким образом, найденная клиническая эффективность внутривенного УФОК имеет патогенетическое обоснование в модулирующем влиянии на биологические системы защиты. Полученные доказательства целесообразности раннего курса внутривенного УФОК у данной категории больных свидетельствуют о перспективности этого направления для дальнейшего и более глубокого изучения.
Рисунок 2.Механизмы противоинфекционного действия внутривенного ультрафиолетового облучения крови
1. В послеоперационном периоде у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом защитный иммуновоспалительный ответ имеет гетерогенный характер: с длительным напряжением или ранним угнетением реактивного нейтропоэза, и метаболической дисфункцией нейтрофилов. Характерным нарушением клеточного звена иммунитета является пролонгированная депрессия Т-лимфоцитов.
2. Сохранение активности процессов перекисного окисления липидов у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде сопровождается умеренным напряжением системы антиоксидантной защиты, с возрастанием уровня церулоплазмина до 40%.
3. Внутривенное ультрафиолетовое облучение крови в применявшемся режиме не увеличивает исходную активность перекисных процессов в плазме крови и способствует восстановлению антиоксидантной защиты: на второй неделе - за счет антирадикального, а на третьей - и антиперекисного звена.
4. Ранний курс внутривенного ультрафиолетового облучения крови у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде уменьшает частоту инфекционно-септических осложнений более чем в 4 раза. Иммуномодулирующие механизмы ВУФОК заключаются в улучшении фагоцитирующей функции нейтрофилов и пролиферативного статуса Т - клеточного звена на фоне сбалансированных процессов перекисного окисления липидов.
1. У больных с инфекционным эндокардитом любой степени активности с 3-4 суток после операции с целью немедикаментозной иммунокоррекции при отсутствии противопоказаний рекомендуется курс внутривенного ультрафиолетового облучения крови средне- и длинноволнового спектра (№ 5 -7).
2. Дополнительными показаниями для внутривенного ультрафиолетового облучения крови независимо от исходной степени активности инфекционного эндокардита являются периоперационные осложнения, интраоперационные находки (абсцессы, вегетации), положительные микробиологические результаты посевов крови и
интракардиальных структур, сниженные показатели НСТ-теста, тенденция к лимфопении на протяжении нескольких суток после операции.
3. В качестве сосудистого доступа могут использоваться локтевая, подключичная или бедренная вена, с расчетом времени лечения по средней скорости кровотока в указанных сосудах (для взрослого: 30-40, 120-140 и 160-180 мл/мин, соответственно).
4. При использовании комбинации второго и третьего режима внутривенного ультрафиолетового облучения крови, обладающих максимальными иммуномодулирующими свойствами, средний объем облучаемой крови должен быть не менее 20% объема циркулирующей крови для каждого (суммарно 40% ОЦК).
5. В качестве лабораторных критериев длительности и эффективности курса внутривенного ультрафиолетового облучения крови информативна динамика следующих иммунологических параметров: показатели НСТ-теста, динамика регенеративных форм нейтрофилов и абсолютного числа лимфоцитов.
Содержание диссертации опубликовано в работах
1. Колесников С.В., Мухоедова Т.В. Ультрафиолетовое облучение крови: молекулярные механизмы иммуномодуляции // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2003.- №
2. Влияние ультрафиолетового облучения крови на динамику острофазовых белков и процессы пероксидации у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом / Колесников СВ., Князькова Л. Г., Цветовская Г. А., Т.В. Мухоедова, Семенов И.И. // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2003. - № 3. - С. 53-58.
3. Колесников С.В., Мухоедова Т.В. Влияние УФОК на уровень острофазовых белков и процессы пероксидации у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом. //Тезисы ежегодной сессии НЦССХ. им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. 25-27 мая 2003. - том.4. № б. - С. 137-137.
4. Динамика послеоперационных параметров иммунореактивности у больных с инфекционным эндокардитом при ультрафиолетовом облучении крови / Колесников СВ., Князькова Л. Г., Цветовская Г. А., Т.В. Мухоедова //Тезисы ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. 25-27 мая 2003. - том.4. № 6. - С. 135-135.
5. Влияние ультрафиолетового облучения крови на уровень С- реактивного белка и динамику кортизола у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом / Колесников С.В., Князькова Л. Г., Цветовская Г. А. //Тезисы IX Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов НЦССХ им. А.Н. Бакулева. 18-21 ноября 2003. - том.4. № 11.-С 49-49.