ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КЛИНИЧЕСКОЙ ИММУНОЛОГИИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК»
На правах рукописи
САРАП ПАВЕЛ ВЛАДИМИРОВИЧ
ОПТИМИЗАЦИЯ ИММУНОТРОПНОЙ ТЕРАПИИ
ПРИ УРГЕНТНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ
С УЧЕТОМ КЛАСТЕРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
14.03.09 – клиническая иммунология, аллергология
Диссертация
на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Научные консультанты:
Доктор медицинских наук,
профессор А. А. Останин
Заслуженный деятель науки РФ,
доктор медицинских наук,
профессор Ю. С. Винник
Новосибирск 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Список сокращений……………………………………….…………………….....… | 5 | ||
| ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………...………………… | 8 | ||
| 19 | ||
| 19 | ||
| 23 | ||
| 27 | ||
| 39 | ||
| 50 | ||
| 62 | ||
| 65 | ||
| 65 | ||
| 66 | ||
| 67 | ||
| 70 | ||
| 74 | ||
| 78 | ||
| 78 | ||
| 81 | ||
| 82 | ||
| 83 | ||
| 85 | ||
| 85 | ||
| 85 | ||
| 86 | ||
| 88 | ||
| 89 | ||
| 89 | ||
| 91 | ||
| 93 | ||
| 96 | ||
| 97 | ||
| 99 | ||
| 99 | ||
| 102 | ||
| 106 | ||
| 121 | ||
| 122 | ||
| 122 | ||
| 129 | ||
| 129 | ||
| 131 | ||
| 134 | ||
| 140 | ||
| 142 | ||
| 142 | ||
| 145 | ||
| 151 | ||
| 154 | ||
| 167 | ||
| 172 | ||
| 173 | ||
| 173 | ||
| 180 | ||
| 183 | ||
| 192 | ||
| 194 | ||
| 196 | ||
| 200 | ||
| 203 | ||
| 204 | ||
| 204 | ||
| 207 | ||
| 209 | ||
| 212 | ||
| 214 | ||
| 218 | ||
| 230 | ||
| ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ………………………….. | 231 | ||
| ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ……………………….. | 242 | ||
| ВЫВОДЫ………………………………………………………………………….. | 244 | ||
| Практические рекомендации……………………………………………………... | 247 | ||
| Приложение 1. Показатели состояния пациентов с ургентной хирургической патологией…………………………………………………………………………. | 248 | ||
| СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………….…………… | 305 | ||
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
| АДд | – | диастолическое артериальное давление |
| АДс | – | систолическое артериальное давление |
| АЗКЦ | – | антителозависимая клеточная цитотоксичность |
| АКЛ | – | абсолютное количество лимфоцитов в мкл крови |
| АлАТ | – | аланинаминотрансфераза |
| АсАТ | – | аспартатаминотрансфераза |
| ГК | – | главные компоненты |
| ГМ-КСФ | – | гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор |
| ГЛАЗГО | – | шкала тяжести комы ГЛАЗГО |
| ДК | – | дистанция от центра кластера |
| ДКГК | – | дистанция от центра кластера главных компонент |
| ИК | – | индекс Kerd |
| BK-1 | – | интерлейкин-1 (IL-1F2) |
| ИЛ-1-РА | – | рецепторный антагонист интерлейкина-1 (IL-1F3) |
| ИЛ-4 | – | интерлейкин-4 |
| ИЛ-6 | – | интерлейкин-6 |
| ИЛ-8 | – | интерлейкин-8 (CXC) |
| ИС | – | индекс стресса по Л.
Х. Гаркави |
| ИФН- | – | интерферон- |
| ИТЛС | – | иммунотропные лекарственные средства |
| ИТТ | – | иммунотропная терапия |
| КГК | – | кластер главных компонент |
| КФН | – | количество фагоцитирующих нейтрофилов |
| ЛДГ | – | лактатдегидрогеназа |
| ЛИИкк | – | лейкоцитарный индекс интоксикации по Я. Я. Кальф-Калифу |
| ЛИИос | – | лейкоцитарный индекс интоксикации по В. К. Островскому |
| ЛИИх | – | лейкоцитарный индекс интоксикации по С. Ф. Химич в модификации А. Л. Костюченко с соавт. |
| МИП | – | мангеймский индекс перитонита |
| МКА | – | моноклональные антитела |
| МНН | – | международное непатентованное название |
| МОК | – | минутный объем кровотока |
| СМП | – | среднемолекулярные пептиды |
| СОЭ | – | скорость оседания эритроцитов |
| СПОН | – | синдром полиорганной недостаточности |
| ТС | – | показатель тяжести состояния |
| УХП | – | ургентная хирургическая патология |
| Ф | – | факторы, рассчитанные при факторном анализе |
| ФИ | – | фагоцитарный индекс |
| ФНО- | – | фактор некроза опухоли- (TNF/TNFSF2) |
| ФЧ | – | фагоцитарное число |
| ХС | – | холестерин |
| ХЭ | – | холинэстераза |
| ЦИК | – | циркулирующие иммунные комплексы |
| ЧПН | – | число признаков напряженности адаптационных реакций по Л. Х. Гаркави |
| ЧСС | – | число сердечных сокращений за минуту |
| abs CD16+ | – | абсолютное количество CD16+ лимфоцитов |
| abs CD16+н | – | абсолютное количество CD16+ нейтрофилов |
| abs CD20+ | – | абсолютное количество CD20+ лимфоцитов |
| abs CD25+ | – | абсолютное количество CD25+ лимфоцитов |
| abs CD3+ | – | абсолютное количество CD3+ лимфоцитов |
| abs CD38+ | – | абсолютное количество CD38+ лимфоцитов |
| abs CD4+ | – | абсолютное количество CD4+ лимфоцитов |
| abs CD8+ | – | абсолютное количество CD8+ лимфоцитов |
| abs CD95+ | – | абсолютное количество CD95+ лимфоцитов |
| ACS | – | доля достоверных значений коэффициентов корреляции (authentic correlations share) |
| AСN | – | количество достоверных коэффициентов корреляции (authentic correlations number) |
| APACHE II | – | шкала тяжести состояния APACHE II (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II) |
| ARG | – | показатели вегетативной регуляции (autonomic regulation) |
| AUC | – | площадь под кривой (the area under a curve) при анализе качества модели в координатах «чувствительность-специфичность» |
| CA-R | – | интенсивность экспрессии катехоламин-рецепторных комплексов на лейкоцитах |
| CARS | – | Синдром компенсаторного анитивоспалительного ответа (Compensatory Anti-Inflammatory Response Syndrome) |
| CD16+ | – | уровень экспрессии CD16 (FcRIII) молекул на лимфоцитах |
| CD16+н | – | уровень экспрессии CD16 (FcRIII) молекул на нейтрофилах |
| CD20+ | – | уровень экспрессии CD20 молекул на лимфоцитах |
| CD25+ | – | уровень экспрессии CD25 молекул на лимфоцитах |
| CD3+ | – | уровень экспрессии CD3 молекул на лимфоцитах |
| CD38+ | – | уровень экспрессии CD38 молекул на лимфоцитах |
| CD4+ | – | уровень экспрессии CD4 молекул на лимфоцитах |
| CD8+ | – | уровень экспрессии CD8 молекул на лимфоцитах |
| CD95+ | – | уровень экспрессии CD95 молекул на лимфоцитах |
| Hb | – | гемоглобин |
| IgA | – | иммуноглобулины класса A |
| IgE | – | иммуноглобулины класса E |
| IgG | – | иммуноглобулины класса G |
| IgM | – | иммуноглобулины класса M |
| IMM | – | показатели иммунной системы (immunity) |
| L | – | абсолютное количество лейкоцитов в крови |
| MODS | – | шкала тяжести состояния MODS (Multiple Organ Dysfunction Score) |
| OCV | – | значение «точки отсечения» (optimal cut-off value) при анализе качества модели |
| PDR | – | показатель вероятности летального исхода (Predicted Death Rate) |
| R | – | коэффициент корреляции Пирсона |
| R2 | – | коэффициент аппроксимации |
| rS | – | коэффициент корреляции Спирмена |
| SAPS II | – | шкала тяжести состояния SAPS II (Simplified Acute Physiology Score) |
| SIRS | – | синдром системного воспалительного ответа (Systemic Inflammatory Response Syndrome) |
| SOFA | – | шкала тяжести состояния SOFA (Sequential Organ Failure Assessment) |
| SSC | – | показатели шкал тяжести состояния (severity scores) |
| ST-R | – | интенсивность экспрессии серотонин-рецепторных комплексов на лейкоцитах |
| TCN | – | общее количество коэффициентов корреляции (total correlations number) |
| TGF- | – | трансформирующий фактор роста |
| TLR | – | toll-like receptors |
| TOX | – | показатели интоксикации (toxity) |
ВВЕДЕНИЕ
Ургентная хирургия остается областью медицины, в которой тяжесть состояния пациентов, агрессивность хирургической тактики и правильность решений, принимаемых в короткие сроки, являются главными факторами, определяющими успешность лечения. Ургентный характер патологии определяет высокую частоту развития инфекционных осложнений и, как следствие – неблагоприятных исходов заболеваний [Sartelli M. et al. 2013].
Воздействие на иммунную систему основных патогенетических факторов: воспаления, стресса, травмы, анестезиологического пособия, бактериальной инфекции и сепсиса у пациентов с ургентной хирургической патологией (УХП) взаимно усиливают негативные эффекты друг друга [Koerner P. et al. 2008, Fukazawa K. 2011, Lejeune F. J. et al. 2012]. Иммунологические механизмы являются неотъемлемой составляющей патогенеза послеоперационного периода. Медиаторы воспаления по принципу отрицательной обратной связи запускают синдром компенсаторного анитивоспалительного ответа (CARS) [Menger M. D. et al. 2004, Fukazawa K. 2011, Neunaber C. et al. 2011] с развитием послеоперационной иммуносупрессии и осложнений. Недостаточность противовоспалительных влияний приводит к генерализации действия провоспалительных цитокинов, развитию медиаторной бури с последующим истощением про- и противовоспалительных механизмов и иммунологическим параличом [Cardinale F. 2011, Gentile L. F. 2012]. Течение этих процессов проявляется развитием клиники SIRS, присоединение сепсиса, септического шока и полиорганной недостаточности [Kimura F. 2010, Vollmar B. 2011].
Учитывая важнейшее участие иммунной системы в патогенетических механизмах, на современном этапе важнейшей задачей комплексного лечения пациентов с УХП является разработка методов терапии, ориентированных на коррекцию функционального состояния иммунной системы [Левченко А. С. 2006, Kawasaki T. et al. 2011, Gentile L. F. et al. 2012]. Становится очевидной необходимость разработки и внедрения технологий применения иммуномодуляторов у более тяжёлых категорий пациентов, в частности, для лечения хирургического сепсиса и полиорганной недостаточности [Neunaber C. et al. 2011, Vollmar B. 2011].
Несмотря на положительный опыт применения ИТЛС [Зотин М. С. 2005, Касабулатов Н. М. 2006, Корженевский А. А. 2009, Боровкова Н. В. 2011], иммунокоррекция не применяется как неотъемлемый компонент комплексного лечения, поскольку применение иммунотропных препаратов с использованием традиционных подходов к назначению недостаточно эффективно [Брискин Б.С. 2004, Clerico M. 2008]. При применении иммуномодуляторов наблюдаются нелинейные эффекты их действия при стандартных показателях фармакодинамики [Hajto T. 2011]. Недостаточная предсказуемость результатов иммунотропной терапии является следствием сетевого принципа организации иммунных взаимодействий, который проявляется перераспределением действия иммунотропных препаратов и их плейотропными эффектами [Хаитов Р. М. 2012, Хаитов Р. М. и др. 2012]. Эти особенности позволяют отнести иммунную систему к антиинтуитивным системам, реакция которых на внешние воздействия может быть непредсказуемой с точки зрения исследователя [Безручко Б. П. и др. 2010, Ryll A. et al. 2011]. Антиинтуитивный характер реакций определяет трудности информативной оценки состояния иммунной системы и выбора критериев для подбора иммунотропных препаратов.
Выбор эффективной иммунотропной терапии у пациентов с УХП можно сформулировать как проблему, решение которой требует принципиально новых подходов с привлечением методов анализа самоорганизующихся биологических систем [Волькенштейн М. В. 1986, De Freitas A. F. 2000].
Изучением принципов самоорганизации сложных адаптивных систем занимается синергетика [Малинецкий Г. Г. 2007, Лоскутов А. Ю. 2010, Красненко А. Н. и др. 2010]. Согласно положениям синергетики под влиянием внешних воздействий система элементов претерпевает адаптационные перестройки. Внутри массива составляющих систему элементов появляются области, в которых состояние элементов является оптимальным для компенсации действия внешних факторов [Лоскутов А. Ю. 2010, Marino A. A. et al. 2000]. Эти области принято называть «центрами кристаллизации». Стремление элементов системы принять выгодные характеристики приводит возникновению сгущений данных и формированию групп элементов со сходными характеристиками – кластеров – вблизи «центров кристаллизации». При этом характеристики каждого элемента системы тесно связаны с дистанцией от центра кластера [Лоскутов А. Ю. 2010, Marino A. A. et al. 2000]. Эти положения согласуются с представлениями о стадийном характере организации иммунных реакций, важнейшим условием которого является избыточность элементов и функциональных связей [Kermarrec N. et al. 2005, Zhang X. et al. 2006, Whitacre J. M. 2012].
Опираясь на вышеизложенные факты, целесообразно рассматривать показатели иммунного статуса пациентов с учётом влияний внешних факторов и формирования стадий функциональной организации как проявления фундаментальных свойств биологических систем.
Исследование факторов, определяющих организацию иммунной системы, и выделение кластеров иммунного статуса являются качественно новыми критериями оценки состояния иммунной системы у пациентов с УХП. Показатели кластерной принадлежности и дистанции от центра кластера могут быть использованы в качестве предикторов для оценки состояния иммунной системы, мониторинга состояния пациентов и оценки прогнозов исхода заболевания, а также служить основой для выбора наиболее эффективных препаратов для иммунокоррекции.
Цель работы: С использованием методологии исследования сложных самоорганизующихся систем изучить кластерную организацию параметров иммунного статуса пациентов с УХП, и на этой основе разработать новые подходы для оценки тяжести состояния, мониторинга развития и прогноза исхода заболевания, а также оптимизировать выбор иммунотропных / антиоксидантных препаратов для повышения эффективности комплексного лечения пациентов с УХП.
Задачи исследования:
- Исследовать и оценить действие факторов, определяющих структурно-функциональную организацию иммунной системы у пациентов с УХП.
- Выделить кластеры иммунного статуса с использованием показателей, информативно отражающих воздействие наиболее значимого внешнего фактора на иммунную систему пациентов.
- Исследовать особенности системообразующих показателей и уровни адаптационных нагрузок в кластерах иммунного статуса, оценить взаимосвязи показателей иммунного статуса и клинических характеристик пациентов с величиной ДК.
- Разработать способ оценки тяжести состояния пациентов, учитывающий показатели иммунного статуса и кластерной организации иммунной системы, позволяющий объективно оценивать эффективность иммунотропной терапии в различные сроки стационарного лечения, и оценить его чувствительность и специфичность.
- Изучить взаимосвязь между характеристиками иммунного статуса пациентов и эффективностью иммунотропной терапии. Разработать способ индивидуального подбора иммунотропных препаратов с учётом кластерной организации иммунного статуса.
- Оценить эффективность индивидуального подбора иммунотропных препаратов с учётом продолжительности стационарного лечения, количества оперативных вмешательств, показателей летальности и выживаемости пациентов с УХП.
Научная новизна
Впервые для изучения иммунного статуса у пациентов с УХП применены принципы исследования открытых самоорганизующихся систем. Впервые научно обосновано, что под действием внешних факторов иммунная система образует упорядоченные функциональные структуры – кластеры иммунного статуса.
Впервые показано, что кластеры различаются по уровню нагрузок на адаптационные процессы. Впервые выделены и описаны критические условия декомпенсации адаптационных процессов в кластерах иммунного статуса у пациентов с УХП.
Впервые доказано, что выделенные шесть кластеров иммунного статуса имеют сходства структурно-функциональной организации. При этом каждый кластер обладает индивидуальными характеристиками системообразующих показателей, особенностями клинических и иммунологических характеристик пациентов. Впервые показано, что показатели состояния пациентов связаны с дистанцией от центра кластера.
Впервые характеристики кластерной организации иммунного статуса пациентов использованы для оценки тяжести состояния и прогноза исхода заболевания, а также для оценки эффективности иммунотропной терапии у пациентов с УХП.
Впервые характеристики кластерной организации иммунного статуса использованы в целях персонифицированной медицины при выборе иммунотропных препаратов и / или их сочетаний, наиболее эффективных для конкретного пациента.
Теоретическая значимость работы
Показана возможность использования фундаментальных знаний о самоорганизации сложных систем для использования в клинической иммунологии. Подтверждено объективное существование кластеров как функциональных структур, возникающих вследствие процессов адаптации к воздействию внешних факторов. Разработаны подходы для объективной оценки состояния пациентов в условиях нелинейной динамики иммунологических показателей.
Практическая значимость работы
Определены критерии оценки индивидуальной напряженности адаптационных нагрузок с использованием методик системного анализа, не требующие специализированных лабораторных методов исследования.
На основании результатов исследования разработан способ прогноза исхода заболевания с учётом кластерной организации иммунного статуса, позволяющий оценивать состояние пациентов в разные сроки лечения: с момента раннего послеоперационного периода до момента выписки из стационара.
Выделены четыре типа иммунотропных лекарственных средств с учётом величины дистанции показателей пациента от центра кластера, что сделало возможным упрощенный подбор препаратов для иммунокоррекции.
Разработан способ индивидуального подбора иммунокорректоров, позволяющий выбирать наиболее эффективные препараты или их сочетания.
Применение в составе комплексного лечения иммунотропных лекарственных средств, назначенных с использованием разработанного способа подбора, способствовало: 1) снижению длительности стационарного лечения выздоровевших пациентов без перитонита на 4,60 суток по сравнению с контрольной группой и на 4,25 суток по сравнению с пациентами, получавшими ИТТ без учёта кластерной принадлежности; 2) снижению длительности стационарного лечения у выздоровевших пациентов с перитонитом лёгкой степени тяжести на 2,66 суток по сравнению с контрольной группой и на 0,45 суток по сравнению с пациентами, получавшими ИТТ без учёта кластерной принадлежности; увеличению выживаемости по сравнению с показателями пациентов контрольной группы в сроки от 1 до 14 суток стационарного лечения; 3) увеличению выживаемости пациентов с перитонитом средней степени тяжести по сравнению с показателями пациентов, не получавших ИТЛС и пациентов, получавших ИТТ без учёта кластерной принадлежности в сроки от 1 до 19 суток; 4) увеличению выживаемости пациентов с тяжёлым перитонитом при применении ИТТ в комплексном лечении вне зависимости от способов подбора иммунотропных препаратов.
Основные положения, выносимые на защиту
- В ответ на повреждающее действие патогенетических факторов иммунная система пациентов с УХП образует упорядоченные функциональные структуры, которые проявляются в виде шести отдельных кластеров параметров иммунного статуса.
- Кластеры иммунного статуса пациентов с УХП имеют сходства структурно-функциональной организации, но при этом различаются между собой по уровню нагрузок на адаптационные процессы, по структуре системообразующих показателей, а также клинико-иммунологическим характеристикам.
- Использование кластерных характеристик (кластерная принадлежность, величина дистанции от центра кластера) при оценке параметров иммунного статуса пациентов с УХП позволяет оптимизировать существующие методы оценки тяжести состояния пациентов, мониторинга развития и прогноза исхода заболевания, а также повысить эффективность комплексного лечения УХП на основе персонифицированного подхода при выборе иммунотропных / антиоксидантных препаратов для иммунотерапии.
Апробация диссертации
Основные материалы исследования доложены и обсуждены на сессиях Учёного совета ФГБУ НИИКИ СО РАМН (г. Новосибирск); II-ой Всероссийской конференции «Актуальные вопросы гнойно-септической хирургии» (г. Красноярск, 2005); Краевой научно-практической конференции «Актуальные вопросы современного лечения хирургических заболеваний» (г.Красноярск, 2009); российских конференциях «Дни иммунологии в Сибири» (г. Красноярск, 2009; г. Абакан, 2011); Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы медицины» (г. Абакан, 2012), VII Всероссийской конференции общих хирургов с международным участием (г.Красноярск, 2012), городской конференции по инфекционным болезням (г.Красноярск, 2012), Научно-практической школе с международным участием «Иммунология в клинической практике» (г.Красноярск, 2013).
Публикации по теме диссертации
Опубликовано 80 работ, из них 24 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования работ соискателей степени доктора медицинских наук, 7 статей опубликовано в иностранных журналах. Результаты работы легли в основу шести изобретений:
- Патент РФ №2352948 Способ прогноза исхода заболевания пациентов с ургентной хирургической патологией органов брюшной полости (авт.: П. В. Сарап, Ю. С. Винник).
- Патент РФ №22007119750 Способ количественной оценки уровня экспрессии катехоламин- и серотонин-рецепторных комплексов на поверхности лейкоцитов (авт.: П. В. Сарап, Ю. С. Винник, Н. С. Миноранская, Е. А. Чихачев, Е. В. Чижикова).
- Патент РФ №2190216 Метод прогнозирования и выявления осложнений в раннем послеоперационном периоде (авт.: П. В. Сарап, К. В. Тутынин, Г. В. Булыгин, Н. И. Камзалакова, А. В. Степаненко).
- Патент РФ №2002129664 Способ прогноза исхода перитонита средней степени тяжести по содержанию некоторых жирных кислот в лимфоцитах больных (авт.: П. В. Сарап, Г. В. Булыгин, Н. И. Камзалакова).
- Патент РФ №2497124 Способ подбора иммунотропных препаратов для лечения пациентов с ургентной хирургической патологией органов брюшной полости (авт.: П. В. Сарап, Ю. С. Винник, А. А. Останин).
- Приоритет РФ №2012158278/17 Способ оценки напряженности адаптации у пациентов с ургентной хирургической патологией органов брюшной полости (авт.: П. В. Сарап, Ю. С. Винник, А. А. Останин).
Клиническое применение результатов работы
«Способ прогноза исхода заболевания пациентов с ургентной хирургической патологией органов брюшной полости» используется для оценки тяжести состояния и эффективности иммунотропной терапии у пациентов с ургентной хирургической патологией в МБУЗ «ГКБСМП им. Н. С. Карповича», г. Красноярск.
«Способ индивидуального подбора иммунотропных препаратов с учётом кластерной организации иммунного статуса» применяется для выбора наиболее эффективных методов иммунокоррекции в МБУЗ «ГКБСМП им. Н. С. Карповича», г. Красноярск.
«Метод прогнозирования и выявления осложнений в раннем послеоперационном периоде» применяется для оценки течения послеоперационного периода в МБУЗ «ГКБСМП им. Н. С. Карповича», г. Красноярск.
Личный вклад автора
Автором найдены теоретические обоснования возможности рассмотрения иммунной системы как открытой самоорганизующейся системы, разработана концепция выделения кластеров иммунного статуса, оценки их свойств, выполнен обзор литературных источников и патентный поиск, разработан дизайн работы. Автором в полном объёме выполнены статистическая обработка результатов исследований и математические вычисления. Автором предложены идеи, выполнен дизайн и проведены математические расчеты для патентных разработок, в том числе для методики оценки тяжести состояния пациентов хирургического профиля; способа подбора иммунотропных препаратов; способа исследования адаптационных нагрузок. Автором лично проведены назначения иммунотропных препаратов пациентам и оценка их эффективности.
Структура и объём диссертации
Диссертационная работа изложена на 363 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, пяти глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, приложения и библиографического указателя. Библиографический указатель включает 540 источников, из них 170 – отечественные и 370 – иностранные. Работа иллюстрирована 33 рисунками и 95 таблицами.
Благодарности
Считаю своим долгом выразить глубокую благодарность:
Останину Александру Анатольевичу – научному консультанту, доктору медицинских наук, профессору, главному научному сотруднику лаборатории клеточной иммунотерапии ФГБУ НИИ клинической иммунологии СО РАМН – за помощь при формировании концепции и на этапах выполнения исследования и переданный опыт научной работы.
Виннику Юрию Семеновичу – учителю и соратнику, заслуженному деятелю науки РФ, доктору медицинских наук, профессору, заведующему кафедрой общей хирургии ФГОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого – за постановку практических задач, формирование практической ценности и клинической направленности работы.
Лоскутову Александру Юрьевичу (05.05.1959–05.11.2011) – доктору физико-математических наук, профессору физического факультета ФБГОУ ВПО Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова – за моральную поддержку, доступные изложения теоретических положений и личный пример приложения теории самоорганизации в кардиофизике.
Амельчугову Сергею Петровичу – доктору технических наук, заведующему кафедрой пожарной и промышленной безопасности ФГАОУ ВПО Сибирский федеральный университет – за помощь по теоретическому обоснованию математического анализа данных.
Амельчуговой Светлане Витальевне – кандидату технических наук, генеральному директору ООО «Центр пожарной экспертизы» – за методическую помощь и консультации по выбору алгоритмов проведения статистических исследований.
Горбаню Александру Николаевичу – профессору, доктору физико-математических наук, заведующему Центром математического моделирования и кафедрой прикладной математики Университета Лестера (г.Лестер, Великобритания), главному научному сотруднику ФГБУН Институт вычислительного моделирования СО РАН – за методическую поддержку по основам кластерного анализа и методикам оценки его корректности.
Глава 1
ПРОБЛЕМА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИММУНОТРОПНОЙ ТЕРАПИИ У ПАЦИЕНТОВ С УРГЕНТНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИЕЙ
(СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ)
1.1. Актуальные клинические состояния в современной ургентной хирургии органов брюшной полости
Современная медицина располагает новейшими технологиями, способными существенно улучшить качество оказания медицинской помощи. Это в полной мере относится к хирургии, как наиболее технологически сложной области медицинской науки и практики. Совершенствование медицинских технологий приводит к расширению объёма оперативных вмешательств и сокращения показателей летальности при наиболее тяжёлых видах патологии, следствием чего является утяжеление контингента больных [36]. Несомненно, одной из актуальных проблем современной хирургии является лечение пациентов с УХП [171, 240]. По данным статистики [164], пациентам с ургентной патологией органов брюшной полости ежегодно выполняется 205–217 оперативных вмешательств в расчете на 100 000 населения.
Наиболее частыми нозологическими формами в ургентной хирургии являются: язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, травмы и ранения органов брюшной полости, острый панкреатит и панкреонекроз, деструктивные формы аппендицита, перитонит с развитием абдоминального сепсиса и SIRS, септического шока и полиорганной недостаточности. Оперативное вмешательство в условиях общей анестезии является важнейшим и основным элементом лечения этой категории пациентов. Тяжесть состояния этих пациентов определяется как этиотропными факторами, так и негативными последствиями вынужденной хирургической агрессии [9].
Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки остается частой причиной экстренных оперативных вмешательств. В последние двадцать лет отмечается снижение количества язвенной болезни желудка на 19,6%, двенадцатиперстной кишки – на 37,2%. В целом, уровень смертности снизился от 3,8% до 2,7%. Кровотечение остается наиболее частым осложнением язвенной болезни (71,6–73,3%), доля перфоративных язв снизилась (от 15,1% до 10,6%) [531]. Отмечаются следующие особенности современного течения язвенной болезни: преобладают поражения двенадцатиперстной кишки, увеличиваются средний возраст больных и доля женщин [26, 223, 240, 463]. Уровень летальности при перфоративных язвах желудка и двенадцатиперстной кишки составляет около 15,8% [193] и сопоставим в развитых странах. В Великобритании летальность достигает 20,3% при оказании квалифицированной хирургической помощи и 10,4% при проведении оперативного лечения в специализированных стационарах [500]; в Дании – 16,6–17,1% [403, 463], в Мексике – 16,7% [398] и 16,0% – в Норвегии [520].
В структуре всех травм повреждения органов брюшной полости составляют 7–10% [501]. При этом 51,8% пациентов с травмами органов брюшной полости нуждаются в экстренном оперативном лечении [202, 501]. Летальность у пациентов с травмами органов брюшной полости составляет 23,0–24,1% [417, 501] При травмах поджелудочной железы летальность составляет 7% [422], при изолированной травме печени – 5,8%, при сочетанной травме печени и селезенки летальность увеличивается до 11,6–30,5% [404]. Причинами летальных исходов являются внутрибрюшные абсцессы, сепсис, острая почечная недостаточность, кишечные свищи [417]. Среди травм органов брюшной полости доля проникающих ранений составляет 23% с летальностью 2% [292]. Общая летальность при травмах органов брюшной полости составляет в целом 16%, а послеоперационная летальность – около 14,3% [202]. Послеоперационные осложнения развиваются у 25% пациентов и включают развитие внутрибрюшных абсцессов (12%), а также раневой инфекции и сепсиса (7%) [318].
Аппендицит является наиболее распространенной патологией, требующей ургентного хирургического лечения. В структуре ургентной абдоминальной хирургической патологии он составляет 15,9–28,1% [249]. Отмечены тенденции увеличения заболеваемости аппендицитом (до 0,5 случаев на 100 000 населения в год) [293]. При остром катаральном аппендиците уровень послеоперационных осложнений составляет 4,13–6,39% [237], при деструктивных формах аппендицита достигает 18,75–28,40% [180, 237]. В среднем, частота послеоперационных осложнений колеблется от 0,6% до 10% в зависимости от методов оперативного лечения и категорий пациентов [369]. Летальность при остром аппендиците составляет 0,06–0,31% [237], но при деструктивных формах достигает 1,7% [275], а при перитоните аппендикулярного генеза может достигать 17,43–26,68% [171, 236, 240].
Острый панкреатит занимает третье место в структуре УХП органов брюшной полости [376]. Заболеваемость острым панкреатитом составляет 42,8–80,0 на 100 000 населения [354, 477]. Другие исследования показывают увеличение за последние годы заболеваемости от 40 до 70 случаев на 100 000 населения [340, 405, 476, 503]. Тяжёлое течение панкреатита наблюдается у 20,4% пациентов, среди которых 47,4% требуется госпитализация в отделения интенсивной терапии [477]. Летальность у пациентов с тяжёлым течением острого панкреатита составляет до 18,9% [477]. Исход острого панкреатита определяется двумя факторами, которые отражают тяжесть заболевания: полиорганной недостаточностью и панкреонекрозом [354]. Летальность при остром панкреатите составляет в целом 3,3–4,3%; для тяжёлых форм панкреатита – 13,3–18,5% [171, 240, 476]. Около половины летальных исходов у пациентов с острым панкреатитом происходит вследствие полиорганной недостаточности [354].
Панкреонекроз развивается примерно у 10–20% пациентов и сопровождается летальностью 15,0–19,7%. Присоединение вторичной инфекции развивается у 30–40% пациентов с панкреонекрозом [354] и увеличивает летальность до 38,9% [173, 187, 189]. Летальность при панкреонекрозах связана с хирургической тактикой: при ранних лапаротомиях она достигает 78%, у оперированных в поздние сроки летальность снижается до 19% [173]. По данным отечественных авторов, при деструктивных формах панкреатита летальность достигает 28–80% [11, 129]. Вероятность летального исхода у пациентов с панкреонекрозом связана с объёмом некротизированных тканей и тяжестью состояния пациентов по шкале APACHE II [244].
Инфекционные осложнения после оперативных вмешательств и травм являются основной причиной смертности пациентов хирургического профиля [171, 240, 332]. Перитонит продолжает оставаться причиной высокой заболеваемости и смертности, несмотря на улучшение медицинских технологий и хирургического лечения. В структуре пациентов многопрофильного госпиталя наиболее частыми причинами перитонита являются перфорации кишечника (36,9% – подвздошной, 6,5% – тощей кишки), язвенные перфорации (17,3% – двенадцатиперстной кишки, 6,2% – желудка), деструктивные формы аппендицита (13,8%), первичный перитонит (3,1%) [439].
Купирование внутрибрюшной инфекции важнейшая задача интенсивной терапии перитонита. Золотым стандартом хирургического лечения перитонита является полное устранение источника инфекции за одну операцию [171, 4, 227, 240, 481]. В случае невозможности одномоментной полноценной санации брюшной полости и устранения очага инфекции при перитоните требуется проведение повторных релапаротомий [197, 269, 368, 495]. В среднем для лечения 79,5% пациентов с перитонитом требуется две и более ревизий брюшной полости [197, 370, 393].
Среди систем оценки тяжести состояния у пациентов со вторичным перитонитом по данным многофакторного анализа достоверное прогностическое значение имеет только шкала МИП [269, 368, 451]. В одном из исследований чувствительность при вторичном колоректальном перитоните для шкалы МИП составила 62,5%, для шкалы APACHE II – 78,1% [495], это подтверждают другие исследователи [370].
С исходом заболевания связаны тяжесть перитонита, продолжительность лечения и количество лапаротомий [181, 368]. Летальность при распространенном перитоните составляет 16,5–32,0% и вызвана развитием полиорганной недостаточности и сепсиса [171, 224, 240, 481] и ассоциирована со значениями APACHE II 16 баллов [438, 451, 481]. Наиболее частой причиной перитонита, заканчивающегося летальным исходом, являются перфорации желудка и кишечника [439]. Частота развития септического шока при перитоните составляет 41% с уровнем летальности до 35% [298].
Абдоминальный сепсис встречается у 28–69% пациентов с сепсисом [475, 502, 532]. У 73% пациентов абдоминальный сепсис имеет тяжёлое течение [532], у 26% пациентов развивается септический шок [290]. У пациентов с сепсисом без осложнений летальность составляет 20%, при тяжёлом сепсисе – 24%, при развитии септического шока этот показатель возрастает до 24,6–36,0% [290, 475, 502, 532]. Учитывая практические наблюдения, реальные показатели общей летальности при распространенном перитоните составляют 25–30%; при наиболее тяжёлых формах перитонита летальность достигает 40–50% [35].
1.2. Хирургическая травма как причина дисфункций иммунной системы
Клинические наблюдения и экспериментальные исследования свидетельствуют, что хирургическая травма оказывает повреждающее действие на иммунную систему, включая нарушения функционирования специфических и неспецифических иммунных механизмов [190, 304, 372, 392, 418].
Хирургическая травма является причиной местных воспалительных реакций в месте повреждения [190, 336, 529]. Запуск воспаления осуществляется с участием механизмов конституционального иммунитета и TLR [336, 518, 529]. Хирургическая травма вызывает ранний воспалительный ответ, который характеризуется увеличением продукции ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНО-, активацией нейтрофилов и эндотелиальных клеток, макрофагов [372, 392, 418]. Повышенная продукция ИЛ-6 сохраняется длительное время после оперативного вмешательства [222], а тяжесть операционной травмы коррелирует с уровнем ИЛ-6 как показателем хирургического стресса [188, 447].
Тяжесть послеоперационной иммуносупрессии зависит от травматичности оперативного вмешательства [190, 372, 418, 511]. Хирургическая травма, как любая физическая травма, вследствие запуска воспалительных механизмов смещает баланс регуляции в сторону Th2 лимфоцитов и вызывает нарушения клеточного иммунитета [304, 388, 389]. Одной из важнейших причин иммунологических перестроек рассматривается активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и симпато-адреналовой системы с выбросом в кровь кортизола и катехоламинов [304, 388, 389]. Тяжёлая травма приводит к угнетению продукции цитокинов макрофагами за счёт совместного действия медиаторов стресса: кортизола, адреналина и норадреналина [233, 279, 341, 381].
Хирургический стресс вызывает сложные изменения гемодинамических, метаболических, нейро-гормональных и иммунных реакций. Величина этих изменений зависит от характера патологии, потребовавшей оперативного вмешательства и тяжести хирургической травмы [362, 436, 447]. Хирургическая травма сопровождается иммунной воспалительной реакцией в месте травмы с участием местных иммунных реакций, приводящих затем к запуску компенсаторных противовоспалительных реакций (CARS) с участием клеток адаптивной иммунной системы [274, 304, 436, 440]. Ранний синтез противовоспалительных цитокинов может служить основанием для развития иммуносупрессии [222, 304, 332]. Хирургический стресс вызывает усиление катаболизма, боль, подавление функций перитонеальных макрофагов [324, 523].
Кроме нарушений адаптивного иммунного ответа, хирургическая травма приводит к дефектам конституционального иммунитета [362, 436, 455]: при плановых оперативных вмешательствах нарушения регистрируют с первых суток с момента разреза тканей [304, 519, 540].
При отсутствии достаточной антигенной стимуляции суммарное действие противовоспалительных цитокинов приводит к развитию посттравматической иммуносупрессии, угнетению функциональной активности макрофагов, сдвигу соотношения CD4+ лимфоцитов в сторону Th2 [304, 392]. Снижение продукции ИЛ-12 и увеличение доли Т-регуляторных клеток (Treg) играют центральную роль в развитии иммунодефицита [274, 388, 389, 507]. Гиперактивация механизмов CARS может приводить к развитию септических осложнений за счет дисфункции макрофагов, клеточного иммунитета и развития клиники тяжёлых иммунодефицитных состояний [274, 362, 436, 447].
Анестезиологическое пособие является фактором иммуносупрессии в послеоперационном периоде [339, 348, 466] и обусловлено действием опиоидов на клетки иммунной системы и замедлением репаративных процессов [230, 419].
Сепсис является следствием генерализации местных воспалительных механизмов и развития медиаторной бури [336, 372, 418, 529], которая является основным фактором клинических проявлений сепсиса и превосходит по значимости бактериемию. При сепсисе бактериемия является возможным, но не обязательным критерием и определяется не более чем у 45% пациентов с сепсисом [70].
Генерализованный иммунный ответ на повреждение тканей заключается в развитии синдрома системного воспалительного ответа (SIRS), а затем – развитием ответного синдрома компенсаторного анитивоспалительного ответа (CARS) [274, 336, 440, 529]. У пациентов с тяжёлым сепсисом, травмой, экстренными оперативными вмешательствами и перитонитами, находящихся в отделениях интенсивной терапии, термины SIRS и CARS стали традиционно используемыми концепциями описания клинических состояний, однако их иммунологические механизмы и прогнозирование динамики развития изучены недостаточно [336, 388, 440].
Летальность у пациентов с сепсисом в послеоперационном периоде связана с хирургически индуцированной дисфункцией иммунной системы [491]. При сепсисе и тяжёлом сепсисе прогрессирование иммунологических нарушений и развитие клинической картины иммуносупрессии также ассоциированы со смещением соотношения субпопуляций Т-лимфоцитов в сторону преобладания CD4+ Th2 [336, 351, 529], что может стать причиной иммуносупрессии [336, 351, 507, 529]. Медиаторная буря усугубляется вовлечением нейроэндокринных механизмов регулирования и развитием нарушений свертывающей системы крови [336, 418, 529].
Дисфункции иммунной системы при сепсисе связаны со снижением количества иммунокомпетентных клеток, одной из причин гибели которых является апоптоз [192, 336, 507, 529]. В течение пяти суток послеоперационного периода частота апоптоза CD4+ и CD8+ клеток существенно возрастает [192]. Процессы апоптоза при септических состояниях и перитоните заключаются не только в снижении числа иммунокомпетентных клеток, но и поступлении в кровоток регуляторных и токсических молекул [323, 445].
У пациентов с хирургической патологией в тяжёлом состоянии (более 20 баллов по шкале APACHE II) наряду с увеличением количества нейтрофилов и моноцитов, отмечено увеличение продукции ингибиторов протеиновых рецепторов лимфоцитов, что проявляется парадоксальным увеличением показателей экспрессии CD3 молекул [452]. Более интенсивная воспалительная реакция проявляется нарастанием содержания в плазме ИЛ-6 и ИЛ-8 [263]. Однако, есть свидетельства, что показатели тяжести состояния пациентов и глубина хирургического стресса могут не коррелировать с уровнем цитокинов ИЛ-1, ИЛ-10, ФНО- в системном кровотоке [247, 263], при этом уровень реактивности иммунной системы и клинические проявления иммуносупрессии остаются информативными интегральными показателями степени тяжести хирургической травмы [247, 263].
1.3. Механизмы иммунной защиты и ведущие патогенетические факторы в клинике ургентных хирургических состояний
Несмотря на то, что пациенты с УХП органов брюшной полости являются гетерогенной клинической группой, для которой характерно разнообразие заболеваний и их клинических форм, к моменту поступления в стационар состояние пациентов определяется действием сходных патогенетических факторов.
Важнейшим из них является воспалительный процесс. Воспаление является универсальным механизмом ответа регуляторных систем организма на повреждение. Поэтому действие любых патогенных факторов: травмы, бактериальных инфекций, гипоксии и ишемии, нарушений метаболизма, хронического стресса, – приводят к развитию воспаления [137]. Регуляция и контроль воспалительных реакций осуществляются на уровне гуморальных медиаторов посредством синтеза факторов роста, экспрессии рецепторов к цитокинам на клеточных мембранах, синтеза белков острой фазы [150, 137, 289]. Воспалительная реакция протекает в несколько последовательных этапов, начинаясь на уровне локальных межклеточных паракринных взаимодействий и прогрессируя до уровня эндокринной регуляции воспаления и развития системной медиаторной бури [83, 137, 289].
Воспалительная реакция начинается с распознавания чужеродного агента молекулами TLR и последующего синтеза цитокинов активированными макрофагами в месте первичного повреждения [289]. Стимуляция макрофагов фенотипа М1 бактериальными или вирусными антигенами, липополисахаридом или ИФН- приводит к синтезу ими провоспалительных цитокинов: ИЛ-1, ФНО-, ИЛ-12, ИФН- [379, 170]
Основными цитокинами семейства ИЛ-1 являются: ИЛ-1, ИЛ-1, ИЛ-18 и ИЛ-1-РА [56]. Эти вещества связывают общие рецепторы и, за исключением ИЛ-1-РА, проявляют сходные свойства вызываемых биологических эффектов. ИЛ-1 необходим для развития местного воспаления при внедрении чужеродных агентов или травме тканей [56]. Основные продуценты ИЛ-1 – моноциты и макрофаги. Системные эффекты ИЛ-1 сводятся к стимуляции роста и дифференцировки иммунокомпетентных клеток, увеличения количества циркулирующих нейтрофилов, усилению синтеза белков острой фазы в клетках печени, активации бактерицидной активности макрофагов [56, 289]. Влияние ИЛ-1 на высшую нервную деятельность проявляется стимуляцией центра терморегуляции с развитием лихорадки, изменениями в системе гипоталамус-гипофиз-надпочечники, регуляцией поведения и высших корковых функций [56, 168].
ИЛ-1-РА связывается с рецепторами ИЛ-1 и является его специфическим антагонистом [56, 168]. ИЛ-1-РА и ИЛ-1 синтезируются одними клетками. Кроме того, ИЛ-1-РА продуцируют макрофаги и гепатоциты. Это позволяет считать его фактором обратной регуляции эффектов ИЛ-1 и противовоспалительным цитокином [56, 168]. ИЛ-1-РА синтезируется конституционально в достаточно высоких концентрациях. Эта особенность необходима для защиты организма от генерализации воспалительных реакций, протекающих постоянно на местном уровне.
ФНО- является основным цитокином острого воспаления и септического шока. При экспериментальном введении ФНО- вызывает симптоматику острого воспаления, клиническую и патоморфологическую картину шока и может служить непосредственной причиной летального исхода. Высокий уровень ФНО- сохраняется дольше, чем клинические проявления сепсиса. ФНО- стимулирует фагоцитоз и вызывает гибель бактерий [56]. Фоновый уровень продукции ФНО- обеспечивают в основном макрофаги и моноциты; при воспалении в синтезе ФНО- участвуют Т-, В-лимфоциты и другие активированные клетки [168]. Наибольшие уровни синтеза наблюдаются при бактериальных инфекциях и сепсисе. Связывание ФНО- со специфическими рецепторами на поверхности клетки-мишени запускает каскад про- и противоапоптотических реакций, баланс которых решает судьбу клетки [168, 487]. Стимуляция Т-лимфоцитов, пролиферация и выживание зависят от действия ФНО- последством связывания с различными рецепторами [56, 291, 487]. Выключение эффектов ФНО- приводит к тяжёлому иммунодефициту. Сброшенные с мембран клеток рецепторы к ФНО- оказывают противовоспалительное действие, выступая в роли ловушек, связывание с которыми цитокина не приводит к активации клеток [168].
Действие провоспалительных цитокинов приводит к активации всех типов иммунных клеток. Этот процесс сопровождается экспрессией рецепторов, продукцией новой волны цитокинов и факторов роста [137]. При этом синтезируются простагландины, гистамин и другие пептидные медиаторы воспаления [140]. Примерно через 2 часа с момента первичной альтерации биологически активные вещества попадают в системный кровоток; их концентрация достигает максимума через 24–48 часов [150, 166]. Результатом действия гуморальных факторов воспаления являются сосудистые реакции, приводящие к увеличению концентрации в крови вазоактивных веществ пептидного происхождения и свободных радикалов, увеличению сосудистой проницаемости [83, 137]. Обратная активация медиаторами воспаления макрофагов стимулирует синтез ими ФНО- и интерлейкинов. Высвобождение медиаторов липидной природы: простагландинов, простациклинов, лейкотриенов, тромбоксана, фактора активации тромбоцитов, – приводит к дальнейшему прогрессированию воспаления. В поврежденной области активированный эндотелий секретирует хемокины (в том числе ИЛ-8) и интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-6, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор – ГМ-КСФ) [43, 137]. Системное действие ИЛ-1, ИЛ-6, ГМ-КСФ, ФНО- активируют пролиферацию и созревание гранулоцитов в костном мозге, выход их в кровоток [15, 168]. Повышение сосудистой проницаемости и мощный хемоаттрактивный эффект приводят к инфильтрации очага воспаления нейтрофилами и моноцитами [166]. Продолжающееся действие ИЛ-1 приводит к дегрануляции тучных клеток и выбросу биогенных аминов [137, 150]. Наиболее значимыми активаторами воспалительного процесса являются синергичное действие ИЛ-1 и простагландина Е2 (ПГЕ2) [290].
ИЛ-1 и ФНО-, продуцируемые макрофагами, стимулируют синтез ИЛ-8 [137, 168, 467]. ИЛ-8 относится к семейству хемокинов, основными его функциями являются стимуляция направленной миграции нейтрофилов в очаг воспаления [15, 137, 168, 291]. Основными продуцентами ИЛ-8 являются активированные моноциты, макрофаги и эндотелиальные клетки [56, 291, 487]. Выброс цитоплазматических запасов ИЛ-8 стимулирует его новый синтез в клетках. В очаге воспаления ИЛ-8 активирует дегрануляцию лейкоцитов и незначительно усиливает респираторный взрыв [56, 291, 487]. Стимуляторами экскреции и продукции ИЛ-8 могут быть антигены возбудителей инфекций, компоненты системы комплемента, кинины [56, 291, 487]. Синтез ИЛ-8 увеличивается при развитии диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови за счет воздействия тромбина, фибриногена и фибрина [56, 291, 487]. Степень клеточной инфильтрации в очаге воспаления регулируется уровнем ИЛ-1, ИЛ-3, ИФН-, ГМ-КСФ, ФНО- [45, 137]. При бактериальных инфекциях продукция цитокинов ФНО-, ИФН-, ИЛ-1, ИЛ-8 существенно превышает показатели здоровых и зависит от степени тяжести, продолжительности болезни. ИЛ-1 и ФНО- стимулируют дегрануляцию нейтрофилов, секрецию ферментов лизосом, лейкотриенов [150, 168]. ГМ-КСФ совместно с ИЛ-1 и ФНО- запускают «респираторный взрыв» и синтез бактерицидных факторов белкового происхождения [137, 291] и продукцию моноцитов [60, 138]. Привлечение моноцитов в очаг воспаления и трансформация в тканевые макрофаги осуществляются с участием ИЛ-1, ФНО-, ИФН- [45]. Альтернативные процессы трансформации моноцитов в макрофаги или дендритные клетки регулируются балансом цитокинов: макрофагального колоние-стимулирующего фактора и ИФН- в соотношении с уровнями ГМ-КСФ и ИЛ-4 [45, 138].
ИЛ-4 (B-клеточный ростовой фактор, B-дифференцировочный фактор) является ко-стимулятором активации B-лимфоцитов [56, 168]. Также ИЛ-4 является ко-стимулятором пролиферации CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитов и NK-клеток, активированных антигенами. Основные продуценты ИЛ-4 – активированные Th2 [56]. ИЛ-4 формирует М2-фенотип макрофагов, интегрированных в Th2 иммунный ответ [56, 168, 379, 170], которые синтезируют противовоспалительные цитокины ИЛ-10 и ИЛ-13, стимулирующие ангиогенез и репаративные процессы [56, 168, 379, 170].
Завершение воспалительного процесса обеспечивается по типу отрицательной обратной связи посредством синтеза цитокинов, обладающих преимущественным противовоспалительным действием. Среди них наиболее существенным противовоспалительным влиянием обладает ИЛ-10, тормозящий синтез большинства провоспалительных цитокинов [168], и трансформирующий фактор роста (ТФР), тормозящий адгезию лейкоцитов к эндотелию и продукцию ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО- [15, 137]. На завершающем этапе воспаления ИЛ-1, вырабатываемый нейтрофилами и макрофагами, стимулирует активность фибробластов и синтез ими соединительной ткани [45, 138]. Кроме того, макрофаги и нейтрофилы продуцируют ТФР, тормозящий синтез протеолитических ферментов [166, 138] и пролиферацию фибробластов. На завершающих этапах воспалениея ИЛ-8 способствует ангиогенезу и привлечению кератиноцитов [56]. Важным свойством ИЛ-8 является его способность подавлять синтез IgE без угнетения выработки иммуноглобулинов других классов [56]. Процессы пролиферации фибробластов и синтеза соединительной ткани регулируются по типу отрицательной обратной связи: активированные фибробласты синтезируют ПГЕ2, который угнетает пролиферацию и ингибирует действие ИЛ-1 и ФНО- [138].
