Автореферат и диссертация по медицине (14.00.41) на тему:Динамика лейкоцитарного альфа-гликопротеина при операциях в условиях искусственного кровообращения

РГ6 од

1 4 ШОП 1993

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ И ИСКУССТВЕННЫХ ОРГАНОВ

На правах рукописи

УДК 612.112.91

Лукава Медея Григорьевна

ДИНАМИКА ЛЕЙКОЦИТАРНОГО АЛЬФА-ГЛИКОПРОТЕИНА ПРИ ОПЕРАЦИЯХ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

14.00.41 — трансплантология и искусственные органы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

МОСКВА

1993

» !

Работа выполнена в НИИ трансплантологии и искусственных органов МЗ России (директор — академик Российской АМН, профессор В. И. Шуманов).

Научные руководители:

академик Российской АМН, профессор В. И. Шум а коз; доктор медицинских наук, профессор О. П. Шевченко.

Официальные оппоненты:

диктор медицинских наук, профессор Н. А. Онищенко, доктор медицинских наук, профессор О. Г. Оглоблина.

Ведущая организация — Научный центр х'ирурпки Российской АМН.

,0 1 ^

Защита диссертации состоится /< . 1993 г.

в . . / 'У. РС часов на заседании специализированного совета В.074.34.01 -при НИИ трансплантологии и искусственных органов Российской АМН.

Автореферат разослан «-' ^ » . <с;_ .1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, заслуженный деятель наук РФ,

доктор медицинских наук, профессор А. А. Писа:ревс'кий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМУ. •

В последнее время больжое внимание уделяется исследования процессов активации . гранулоцитов при операциях в условиях искусственного кровообращения. Нейтрофильные гранулоциты и выделяемые ими вещества занимают центральное место в развитии синдрома, известного как "Hhole body lnflanatory reaction after cardiopulmonary bypass", т.е. "общая воспалительная реакция организма после искусственного кровообращения". Наиболее значительными проявлениями этого феномена являптся повышение температуры, выпот-ной легочный отек с последующим повреждением ткани легкого и развитием дыхательных расстройств, местные нарушения коагуляции, развитие инфекционных осложнений ( З.К. Kirklin et' al., 1383., R. Halfiren et al. 1934 ).

Согласно современным представлениям развитие целого ряда патологических реакций у кардиохирургических больных, оперированных в условиях искусственного кровообращения, обусловлено контактом крови с поверхностью чужеродных материалов. Активированные компоненты ферментных систем крови индуцируют реакцию высвобождения гранулоци-тарных белков так же, как это имеет место при острой бактериальной инфекции, массивной травме и др. При этом происходит увеличение проницаемости капилляров, задержка жидкости в тканях, развитие лихорадки, геморрагических диатезов. Результатом может явиться дисфункция органов; легких, сердца, почек, тяжесть поражения которых может определять прогноз и опасность летального исхода после операции на открытом сердце ( S. Hestaby. 1988 ).

Внутриклеточные белки гранулоцитов впервыэ били обнаружены и описаны в плазме крови кардиохирургических больных Н. Riesel и соавт., 198В г, В.И. Симаковы* и соавт. 1S86 г., что явилось основанием для их интенсивного изучения, во-первых, как медиаторов развивающихся осложнений, во-вторых, как индикаторов активации гранулоцитов при операции на открытом сердце. Выброс белков гранулоцитов в плазму предложено использовать как объективный критерий биосовместимости материалов и адекватности условий гемоперфузии, мониторинга и прогноза послеоперационных осложнений, разработки способов их профилактики и коррекции. В этой связи наибольжий интерес представляет лейкоцитарный термостабильный альфа-гликппротеин (№Г

), концентрациа которого в плазме крови пациентов достаточно высока, чтобы послужить основой клинического использования в качестве лабораторного теста ( О,П. Вевченко, 1930 ).

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ.

Целью настоящей работы является изучение закономерностей динамики /!ТлГ у кардиохирургических больных, оперированных п условиях искусственного кровообращения.

Для достижения поставленной цели предстояло режить следующие задачи:

1. Охарактеризовать изменения белкового спектра плазмы и маркеров "острой фазы" при операции на открытом сердце.

2. Провести сравнительное изучение динамики ЛТлГ и других белков гранулоцитов в плазме, клетках крови после операции с динамикой лейкоцитарной формулы.

3. Изумить изменения содержания белков гранулоцитов в плазме в процессе операции и при циркуляции крови в замкнутом конторе аппарата ИК.

4. Произвести сравнительное изучение динамики маркера гранулоцитов ЛТ<*Г и маркера "острой фазы" С-реактивного белка ( СРВ ) .в различных группах кардиохирургических больных.

5. Выявить зависимость уровней ЛТ&Г и С-реактивного белка от условий гемоперфузии: длительности ИК, типа оксигенатора,

6. Изучить продукцию ЛТаГ в плазму донорской крови в процессе ее хранения. Выявить зависимость содержания /ПВ.Г в плазме крови кардиохирургических больных от объема и качества донорской крови.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

Впервые обнаружен феномен повыженной секреции нового белка гранулоцитов - ПТйиГ V в пл&змЗ'крови при различных операциях в условиях искусственного кровообращения, независимо от характера заболевания и типа операции ( протезирование клапанов, аортокорснар-ноо иунтирование, аллотрансплантация сердца ). Изучены закономерности динамики ЛТаГ, в сравнении с другими' белками плазмни клеток крови в процессе операции в условиях искусственного кровообращения и после нее. ■

Выявлена зависимость.содержания ¿ШГ в плазме крови после операции от следующих условий гемоперфузии: длительности ИК, типа оксигенатора.

Впервые установлен эффект повышенного поступления ЛИГ в плазму донорской крови в процессе ее хранения и влияние этого фактора на уровень ЛТаГ в плазме крови больного после операции.

На клиническом материале апробированы новые методы: иммунофер-ментный анализ и иииунодиффузиокные планшеты для количественного анализа ЛТ<*Г в плазме крови больных.

Впервые на уровне высокочувствительного иммуноферментного анализа доказана селективность секреции ЛТАГ и лактоферрина ( ЛО ) в плазму крови при циркуляции крови в замкнутой контуре аппарата ИК.

Обнаружена корреляция концентраций лейкоцитарных белков в клетках циркулирующей крови с количеством и составом гранулоцитов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.

Ка основе проведенных исследований показано, что из всех известных белков гранулоцитов /ЛУГ является практически наиболее значимым тестом - индикатором активации гранулоцитов в процесса ИК. IIT«*F в наибольиих концентрациях обнаруживается в плазме крови после шерации, динамика его концентраций коррелирует с динамикой грану-»оцитраной эластазы - наиболее опасного медиатора осложнений после !К. Для определения /П&Г возможно использование доступных для клинической практики диагностикумов.

Показана возможность и целесообразность использования коып-гексного иммунодиффузионного теста на ЛТЛГ и СРБ у кардиохирурги-lecKMX- больных: один из белков отражает актяпацив гранулоцитов. ;ругой - интенсивность "острофазной" реакции.

Выявленная корреляция между концентрациями ЛТ*Г в геколизате ольного и сдвигом лейкоцитарной формулы "влево" может служить (!ио-имичвским тестом на степень зрелости и функциональной полноцен-ости циркулирущих гранулоцитов без их предварительного выделения.

Тест на ЛТ4Г в плазме крови может быть использиеан в исследо-аниях "in vitro" по оптимизации условий ИК, разработке и апробации зделий и материалов медицинского назначения, предназначенных для онтакта с кровьо ( оксигенаторов, гемодиалиэаторов, гемосорбентсв ДР. ).

Тестирование донорской крови на содержание ЛИГ в плазме позволит исключить применение в кардиохирургии образцов.с повышенной дегрануляцией нейтрофилов, тем самым уменьаить степень нарушения гомеостаза после операции и риск возникновения осложнений.

АПРОБАЦИЯ работы, Материалы диссертации доложены на Российском научном симпозиуме "Экологические факторы и кроветворение", на совместных научных конференциях лаборатории биоматериалов НИИГ'и ИО МЗ России, кафедры клинической лабораторной диагностики, кафедры биохимии РГМУ, лаборатории иммунопатологии НИИ физико-химической медицины РАМН в 1990 - 1992 гг.

ПУБЛИКАЦИИ. Опубликованы 3 работы в центральной печати.

ОБЪЕЫ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Работа изложена на.„ страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, четырех глав с изложением собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего

..... источников ( из них..,.на русском и ..........на иностранных

языках ). Работа илистрирована 26 рисунками и 5 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. ' '

Материалы и методы исследования.

Характеристика клинических наблюдений.

Отбор больных, их обследование и лечение производилось в специализированных кардиохирургических отделвниах НИИТ и ИО ИЗ России и НИИ клинической кардиологии ВКНЦ РАМН. ,

Обследование больных до и после операции проводилось по общепринятым методикам: термометрия, динамика изменений общих и биохимических показателей крови, коагулограмма, К|С, ЭКГ, показатели гемодинамики ( НЗИ, катетеризация полостей сердца ).

Общее количество кардиохирургических больных, у которых производилось иммунохимическое исследование белков в плазме и клетках крови, составило 74, из них 24 - с пороками одного, двух или трех клапанов сердца; 30 - сижемической болезни сердца; 20 - с дилата-ционной кардиомиопатией. Группа здоровых доноров составила 36 человек, мужчин и женщин в возрасте от 18 до 46 лет. .;.,,..•■"

Помимо общего обследования, у 5В пациентов производили дополнительное иммунохимическое изучение плазмы и лизата клеток крови до операции, сразу после операции, на 1, 3 и 7 сутки после операции. При последующей наблюдении производили от 2-х до 18 исследований, в зависимости от тяжести и характера течения послеоперационного периода.

Таблица 1.

Распределение больных по диагноза», возрасту, полу и тяжести исходного состояния.

ДИАГНОЗ Количество больных Возраст Пол Тяжесть исходного состояния

15-35 36-45 40-55 и выло М в

ФК НК ст

111 1У 11 111

А в 1

Пороки сердца 21 10 Э 2 15 в 14 7 5 7 1 1

ИБС 23 2 10 13 22 3 20 5 10 0 и 1

ДШ 10 5 4 1 3 2 2 8 3 5 Л 6.

В первой группе больных с пороками сердца, у 18 - бил ревмати-еский порой сердца митрального ( 12 пациентов ), аортального кла-ана ( 2 пациента ), сочетание митрального и аортального пороков ( пациента ), митрального и трикуспидального пороков С 2 пациента ; у 3 больных поражение аортального клапана было связано с вторич-*м септическим эндокардитом, Были выполнены протезирование одного, зух и трех клапанов сердца..

У всех больных второй группы с ИБС был выраженный диффузный геросклероз коронарных артерий, у 4-х больных сочетавшийся со сте->зом основного ствола левой коронарной артерий более чем на 5С/. юеввта. 20 больных был постинфарктный кардиосклероз с пиг.акеп-

ными лекальными нарушениями сократимости миокарда. Было выполнено в 5 случаях аортокоронарное аудирование 4-5-6 артерий, .в 10 - 3 артерий и мамыарокоронарное или аортокоронарное шунтирование 1-2 артерий в остальных случаях.

Аллотрансплантация донорского сердца была выполнена 11 больным. H 10 больных была диагностирована дилатационная кардиомиопатия, у 1

- ииемическая болезнь сердца, хроническая аневризма левого желудочка. Пересадка сердца производилась по классической методике, п1>ед-лоненной R.R, Louer и Н.Е. Shuavay, модифицированной Ch. Cabrol.

Все брльные были оперированы в условиях искусственного кровообращения. Длительность ИК составляла в первой группе в среднем 128 jt 9,8 мин, в второй - 145,5 ± 7,1 ыин, в третьей - 121,5 ± 6,2 мин.

Искусственное кровообращение осуществляли на . аппаратах "Stockert" С Германия ), "Gambro" I Швеция ) по методике, отработанной в лаборатории искусственного кровообращения НИИТ и И0 МЗ России и ЗКНЦ РАМН на фоне однотипной анестезии. Объемные скорости перфузии составляли 2,2 - 2,4 л/мин/кг с гипотермией до 24 - 27*С. Защиту миокарда осуществляли путем фармакохолодовой кардиорлегии с применением перфузата на основе донорской крови; у 24 больных ИБС, оперированных в ВКН1Д РАМН, был использован бескровный перфузат с использованием одноразовых оксигенаторов различных моделей.

Кроме того, у 10 пациентов ( 4 - после реконструктивных операции, 4 - после аллотрансплантации сердца и 2 - после аортокоронарно го шунтирования ) производилось иммуноцитохимическое исследование мазков крови. ..

10 пациентам ( 4 - аллотранспланации сердца, 4 - AKI, 2

- протезирование клапанов ) иммунохимическое исследование производили в процессе операции: до начала ИК, на 5, 30, 60 минуте ИК, после ИК а также до операции, сразу после операции и спустя сутки.

U 8 пациентов исследовали зависимость активации гранулоцитов от объема гемотрансфузии и качества перелитой донорской крови. В этой группе 5 больным производилось АКИ, 3 больным - аллотранс..лактация сердца. .

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. '

Иммукохимический анализ проводили методами двойной иммунодиф-

фузии со стандартными тест-системами, радиальной иммунодиффузии с использованием иммунодиффузионных планшетов "М-РагИвеп" С "ВеЬг1пвиегке", Германия "Биомир" ( Россия ); для иммунофермент-дого анализа использован "сэндвич" - метод твердофазного ИФА.

Характеристика использованных методов для определения концентрации ЛТаГ и лактоферрина представлена з таблице 2.

Таблица 2.

Сравнительная характеристика методов, использованных для определения концентрации индивидуальных белков ( ЛТ*Г и ЛФ ).

Метод определения ЛТаГ, мкг/мл ЛФ. мкг/мл

Двойная иммуноди-ффузия со стандартной тест-системой. Радиальная иымуно-пиффузия. Иммуноферментный анализ. 5 5-20 0,008 - 0,08 12 6,5 - 45 и,015 - 0.2

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Динамика концентрации белков гранулоцитов п-осле

операции в условиях ИК.

На примере одной группы кардиохирургических больных С протези-ование клапанов сердца ) были изучены закономерности динамики ЛТ<*Т сравнении с другими белками гранулоцитов, плазмы крови, динамикой ейкоцитарной формулы, и затем, на осново полученных данных, произ-едено сравнительное изучение динамики /!ТаГ и С-реактивного билка осле различных операций на открытом сердце: при протезировании лапанов, аортокоронарном шунтировании, аллотрансплантацни сердца.

Из 21 пациента при протезировании одного, двух или трех клапа-ов сердца ( 15 муячии и 6 генчин, в возрасте от 27 до 65 лег, у 18 ревматический порок, у трех - инфекционный эндокардит ), установ-ено, что ди операции имеют место изменения в белковой спектре

плазмы, отражающие, в первую очередь, нарушения иммунного статуса ( IВЬ. Iей, компоненты комплемента ), проявления воспалительного процесса ( белки "острой фазы" ). Зто может быть следствием либо основного заболевания, либо возможного нарувения липидного обмена С некоторая тенденция к уволичению липопротеинов сыворотки крови и снижении аполипопротеина Н

Таблица 3.,

Изменение в нормальном спектре белков плазмы крови у больных с пороками сердца до операции в условиях ИК.

Определяемые белки Концентрация белков, М ± м ( игХ )

Здоровые доноры Пациент до операции

@1-липопптеин бета-липопрстеин Аполипопотеин Н Иммуноглобулин С Иммуноглобулин А Иммуноглобулин и СЗ-коыплемент С4-комплемент С1д-комплемент С-реактивний белок 82-глобулин "зоны беременности" 310 + 28 440 + 56 24 + 2 1100 + 120 190 + 22 130 ± 18 110 ± 12 40 ± 35 15 ± 2 0,4 ±0,1 390 ± 45540 + 60 20 ± 3 2050 + 220 * 250 + 30 140 I 15 100 ± 15 25 А 3 15 i 2 1,6 ±0,2 * 0,8 ± 0,1 *

* -р < 0,05 в сравнении с уровнем у здоровых доноров.

Уровень ЛТ<*Г в плазме крови резко возрастает после операции и в первые сутки после нее, затем постепенно снижается. 8 то же время. уровни других компонентов гранулоцитов С /ДО и лизоцима ) практически не изменяются.

Сравнительный анализ динамики концентраций Л®, ЛТ*Г и лкэоцима с динамикой лейкоцитарной формулы показал, что увеличение концентрации трех исследованных гран^лоцитарных белков в ггмолизатах циркулирующей крови отражает резкое увеличение содержания молодых форм нейтрофилов. Таким образом, анализ ЛФ, ЛТаГ и лизоцима в гемолизате

отраяает степень зрелости и функциональной активности пула циркули-рувцих полинуклеарннх лейкоцитов.

Изменение концентрации Л.Т^Г в плазме кроеи коррелирует с изменением уровня этого белка в гемо.лизате, и со "сдвигом влезп" лейкоцитарной формулы. Отсутствие аналогичной динамики Л© и лизоцима з плазме крови показывает, что причиной возрастания уровня Ли*Г в плазме не может являтся ни разрушение полинуклезров в процессе искусственного кровообращения, ни естественное возрастание его уровня пропорционально числу циркулирующих нейтрофилсэ. При увзли-чении концентрации ЛТаГ в плазме имеют значение селективные механизмы, различные для этих белков.

Таким образом, после операции в условиях ПК количественные соотночения между нормальными белками плазмы крови изменяются незначительно, Наиболее выраженные изменения белкового спектра плазмы обнаруживается в первые сутки после операции. Многократно увеличивается концентрация СРБ и цитоплазматичвского компонента гранулоци-тов - ЛТаГ в плазле крови. Мы включили СРБ, наряду с ЛТ<*Г, в комплексный тест, при этом СРБ отражает интенсивность острофазной реакции, а ЛТлГ - степень активации гранулоцитов при операции в условиях ИК.

Динамика концентраций /1Т<*Г и ЛФ в процессе операции, в

условиях искусственного кровообращения.

С целью болея точной характеристики динамики гранулоцитарных ¡елков в плазме крови в процессе операции в условиях искусственного фовообрацения исследовали концентрацию ЛТ<1Г и ЛФ до искусственного [ровообраценил, на 5, 30 и 00 минуте ИК, после его окончания и :пустя сутки. Из 10 больных у четверых произзодилась операция ■рансплантации донорского сердца, в двух случаях протезирозаыге Папанов сердца, в четырех - операция аортокоронарного пунтирова-¡ия. Длительность искусственного кровообращения составила от 60 до 70 минут.

Концентрация /!Ф в плазме возрастает, достигая максимальных начений к 60 мин. после начала искусственного кровообращение, пустя сутки снижается и не отличается от исходного. Уровень ЛТ^Г врастает медлонее, достигая максимальных значений к кониу операции в первые сутки после операции ( рис.1 ).

■II

ГШ

Т4 .i

I i

С й»

i

М

Pi

> Щ Щ 1

X

J

Рис. 1. Динамика ЛФ ( а ) и ЛТЛГ ( б ) в плазме крови в

процессе искусственного кровообращения и некоторое время после нее:

1 - до ИК, 2 - 5 мин. ИК. 3 - 30 мин. ИК,

4 - ВО мин. ИК. 3 - после ИК, В - 1 сутки после ИК.

По оси абсцисс - время исследования.

По оси ординат - концентрация белков, мкг/мл.

Полученные результаты объясняют, почему в плазме крови в пер вне сутки после операции практически невозможно обнаружить повышен ные концентрации лактоферрина, в то время как уровень /1Т*Г сущест венно повысен и позволяет рекомендовать определение уровня именн ЛТ<*Г для оценки активации гранулоцитов.

Динамика концентраций ЛТаГ и ЛФ при циркуляции в замкнутом контуре.

Аналогичная динамика ЛФ и ЛТйГ в плазме крови обнаружена танж: в условиях эксперимента "In vitro", когда донорская кровь в состав) перфузата циркулировала в течение 3 часов.в замкнутом контуре аппарата искусственного кровообращения. Образцы циркулирующей кров> брали на 30. 60, 120 и 160 С конец- циркуляции ) минутах и измерял! концентрацию ЛТ4Г и ЛФ в плазме. Происходит увеличение концентрация ЛТаГ в плазме постепенно в течение всего периода циркуляции с !,£ до 4,6 мкг/мл, концентрация ЛФ возрастает.с'0,34 до 0,58 мкг/мл в

)Чеиие первых 60 минут и болея не увеличивается до конца циркуля-!И. Спустя сутки уровень ЛТ<*Г з плазме циркулировавшей крози (ставил 5,6 мкг/мл, в контрольной пробе, не подвергавшейся цирку-щии в аппарате, - 4,3 мкг/мл. Концентрация ЛО в контрольной и 1Ытной пробе спустя сутки состазила соответственно 0,70 и 0,75 ¡г/мл.

Сам по себе процесс циркуляции крови в аппарате искусственного ювообрацения сопровождается увеличением концентрации цитсплазна-[ческих белков гранулоцитов в плазме крози. Поскольку в условиях ;сперимента циркуляция производилась з замкнутом контуре, .инственным источником увеличения концентрации ЛФ к ЛТ*Г в плазме лялись гранулоциты циркулирующей крови. Увеличение концентрации WT и ЛО в плазм« крови, подвергавшейся циркуляции, превышает та-вое, происходяпее при. ее хранении в течении суток, однако оно ачительно меньше, чем в условиях " in vivo" при операции с г.риме-нием ИК.

Особенности иммуноцитохикической картины з иазках крови больных, оперированных в условиях ИК.

Для характеристики признаков, связанных с слиянием операции на етки крови, исследовали мазки крови, приготовленные в течение рвых 1-3 часоЕ1 операции на открытом сердце, -проводимой в усло-ях ИК. Мазки готовили из крови.5 больных, которым проводили аор-яоронарное шунтирование и 5 больных, которым проводилась пересад-сердца. ■ .

Обнаружение .ÍIO и ЛТлГ на поверхности эритроцитов, появление зегатов этих белков между клетками являются имиуноцитохикическими (знаками, связанными с активацией или повреждением гранулоцитов. ¡ученные результаты показывают, что по меньшей мере часть внекле-iHoro ЛТ<*Г после операции может сорбироваться на мембранах эрит-(ИТОВ.

Сравнительный анализ динамики ЛТ^Г и СР5 в различных группах кардиохирургических больных.

Среди 24 больных с илемической болезньп сердца III-IU дункц;;о-;ьного класса - 21 мужчина и 3 женцины, в возрасте от 33 до 62

лет - производилось аорто и маммарокоронарное шунтирование ( АКВ и ЫКШ ) с применением операционного микроскопа. 10 больным произведено тройное шунтирование, 5 больным - по 4-5-8 ¡¡¡унтов. В сравнений со здоровыми донорами, у больных с ИБС до операции была повышена концентрация СРБ С 3,6 i 0,7 мкг/мл ), а также ЛТ Г ( 3,fl ± 0,8 мкг/кл ) в плазме крови.

6 процессе и после операции аллотрансплантации донорского сердца динамику ЛТлГ и СРБ исследовали у 11 больных ( от 15 до 47 лет; 2 женщины и 9 мужчин). У 10 больных была диагностирована дила-тационная кардиомиопатия, у 1 больного - ижемическаи болезнь сердца, постинфарктный кардиосклероз, стенокардия напряжения,, хроническая аневризма левого желудочка. По тяжести состояния согласно классификации Нью-йоркской ассоциации кардиологов ( NYHA ) все больные были отнесены к III - IU ФК. По классификации Н.Х.Стра-жеско-В.Х.Василенко - к НК II fi, II Б - III стадии.

В отличие от больных ИБС, в группе реципиентов перед трансплантацией не была повышена концентрация исследуемых нами индикаторов процессов повреждения и воспаления, их появление, в плазме крови связано с оперативный вмешательством.

При различных операциях на открытом сердце, производимых в условиях ИК, в разных группах пациентов содержание ЛТ4Г и СРБ в плазме закономерно повышается (рис. 2,3 ).

Характер динамики этих белков сходен, хотя имеется небольшие различия в величинах средних концентраций, а также в особенностях их изменений.

Механизм появления медиатсров повреждения в плазме сложен и определяется целым рядом факторов, действующих при операции в условиях ИК. В связи с этим, предпринята попытка изучить влияние некоторых из этих факторов ка продукцию маркеров повреждения в плазму крови больного.

1 Сравнительный анализ' динамики концентрации ЛТ&Г и ьРБ в плазме крови в зависимости от условий гемоперфузии.

На рис. 4 показана динамика уровня ЛТ*Г и СРБ после операции в зависимости от типа использованного в процессе искусственного кровообращения оксигенатора в группе 24 больных ИБС. , . .

В группе из б больных, где в процессе гемоперфузии использова- .

о

Рис. 2. Динамика ЛЖ в плазме крови в различных группах кардиохирургических больных, оперированных в условиях ИК: а - протезирование клапанов, б - аортокоронарное и маммарокоронарное

шунтирование, с - аллотрансплантация сердца. 1 -"до ИК, 2 - после операции, 3 - 1 сутки после операции, 4-3 сутки после операции. По оси абсцисс - время исследования. По оси ординат - концентрация белка, мкг/мл.

О

Рис. 3, Динамика СРВ в плазме крови в различных группах кардиохирургических больных, оперированных в условиях ПК: а - протезирование клапанов, б - аортокоронарное и маммарокоронарное

нунтирование, с - аллотрансплантация сердца, 1 - до ИК, 2 - после операции, 3 - 1 сутки после операции, 4-3 сутки после операции. По оси абсцисс - время исследования. По оси ординат - концентрация белка, мкг/мл.

Ъ

и

i

к

II

II

I

Шх

Рис. 4. Динамика концентраций Л7с1Г и СРВ в плазме крови кардиохирургических больных в зависимости от типа оксигенатора при операциях в условиях ИК: 1 - до ИК, 2 - после ИК, 3 - 1 сутки после операции, 4-3 сутки после операции, 5-7 сутки после операции, а - ЛТ*Г, б - СРВ. ■в- мембранные оксигенаторы,

ли мембранные оксигенаторы ( "Caplox - 2", "Termo", Япония ), средний уровень ЛТ4Г достоверно выае, нежели во второй группе из 16 больных, где были использованы пузырьковые оксигенаторы ( "Н -1500", "ВагоГ, CIA ).

Концентрация и характер динамики СРБ, в отличие от ЛТЛГ, не отличалась в этих группах.

В двух группах, где длительность искусственного кровообращения составляла менее 00 мин ( 48 + 6 мин ) и более 60 ( 98+16 ) мин. уровень СРБ в плазме крови изменялся одинаково в обеих группах, вне

ш

- пузырьковые оксигенаторы.

По оси абсцисс - время исследования. По оси ординат - концентрация белка, мкг/мл. * - р< 0,05 в сравнении с группой, оперированных с применением пузырьковых оксигенаторов.

зависимости от длительности искусственного кровообращения. Содержание ЛТлГ в плазме крови после операции было достоверно выше при болызей длительности искусственного кровообращения, однако в течение первых суток концентрация ЛТ&Г в плазме крови обеих групп вы-равнилась и в последующие дни достоверно не различалась.

Полученные результаты показывает, что операция в условиях ИК сопровождается активацией гранулоцитов, индикатором которой является повышение концентрации ЛТ4Г в плазме крови. Факторами, определяющими степень увеличения концентрации гранулоцитарных белков в плазме крови после операции, являются длительность искусственного кровообращения и тип использованного оксигенатора. Увеличение концентрации ЛТ<*Г при мембранной оксигенации более значительно, чем при пузырьковой. Вероятно из-за того, что на поверхности мембран происходит активация гранулоцитов. Степень активации этих клеток, измеряемая по уровню эластазы гранулоцитов, а также ЛТ«*Г в плазме' крови, может служить тестом для оценки биосовмвстимости мембран оксигенаторов и диализаторов. Однако, активация гранулоцитов на поверхности мембран является лишь одним из факторов, определяющих секрецию гранулоцитарных компонентов в плазму. При использовании пузырьковых оксигенаторов также происходит продукция ЛТ^Г из клеток, хотя и с меньшей интенсивностью.

Влияние качества донорской крови на уровень ЛТ<*Г в плазме крови больного.

Б процессе хранения цельной крови д юров наблюдается увеличение содержания ЛТ<*Г в плазме. Высокие титры этого белка могут обнаруживаться в крови при относительно небольших сроков хранения (3-х - 4-х суток ), используемой в хирургической практике. Поскольку уровень ЛТ<*Г в плазме является индикатором, указывающим на степень активации гранулоцитов и продукцию других медиаторов воспаления и повреждения тканей, допустимо сделать заключение, что концентрация ЛТ «А. Г в плазме донорской крови является показателем, отражающим ее качество, существенное для кардиохирургических больных, Источниками повышенных концентраций ЛТл Г в плазме крови кардиохирургических больных после ИК могут быть как клетки собственной крови больного, так и донорская кровь, используеюя во время и после операции.

Для проверки этого предположения били отобраны больные, у ко-

торых до операции концентрация Л7&Г не была повышенной.

По результатам проведенного исследования больные были разделены на 2 группы:

1)5 пациентов, у которых концентрация ЛТАГ в донорской крови и в составе перфузата'не превышала нормальный физиологический уровень, определяемый у доноров,

2) 3 больных, у которых, при операции была использована донорская кровь, с повышенным содержанием в плазме ЛТ<*Г.

Нстановлено, что увеличение уровня ЛТ<*Г в плазме крови больного в условиях ИК, а также после операции зависит от качества донорской крови, используемой во время операции и в составе перфузата ( рис, 5 3. Обнаружение повышенного содержания ЛТ4Г в плазме донорской крови означает, что вместе с кровью доноров в организм больного дополнительно вводится целый коыплекс веществ, которые в самом организме выделяются в условиях ИК ( при контакте с чужеродными поверхностями¿ при травме клеток крови в узлах и магистралях аппарата ИК и др. ). Таким образом, предварительное исследование плазмы донорской крови на содержание ЛТоГ, позволило бы исключить образцы крови, которые заведомо могут вызвать дополнительные нарушения гомеостаза и весь комплекс патологических реакций, который связан с активацией клеток крови. Отбор крови по этому показателю можно рекомендовать как один из факторов оптимизации ИК и профилактики ранних послеоперационных осложнений.

У больных ИБС, которым операция AKU производилась в условиях фармакохолодовой кардиоплегии с бескровным перфузатом, в первые сутки после операции концентрация ЛТлГ несколько снижалась, в отличив от двух других групп больных i где использовали перфузот на основе крови. Исключение составил один случай, когда у больного концентрация ЛТлГ после операции достигла 35 мкг/мл и в первые сутки оставалась выьокой - около 10 мкг/мл ( рис. 8 ). Больной Н. Диагноз - ИБС, постинфарктннй кардиосклероз, ФК III, НК II А. Операция - AKI - 3. Длительность ИК 156 мин., длительность ишемии миокарда 114 мин., использовали пузырьковый оксигенатор ( "Н - 1500" ). Особенностью является кровотечение во время операции и замещение донорской кровью ( 700 мл ). Очевидно, столь резкое повышение уров-<я ЛТАГ а плазме крови больного во время операции обусловлено кро-ютечением и переливанием донорской крови.

Таким образом, продукцию ЛТ&Г в плазму крови больных во время

Рис. 5. Корреляция повышенного содержания ЛТ4Г в плазме донорской крови и порфузате с ловысением его уровня у больных после операции. По оси ординат - концентрация ЛТаГ ( мкг/мл ) в плазме крови больной Ш. ( а ) иЕ. ( б ). По оси абсцисс - время исследования. 1 - до ИК. 2 - 5 мин. ИК, 3 - конец ИК, 4-2-3 часа после ИК.

Отдельно показано содержание ЛТлГ в плазме крови доноров ( 5 ) и перфузате ( 6 ).

а Ь

Рис. б. Сравнительный анализ динамики ЛТАГ в плазме крови в процессе операции АКВ в среднем по группе С а ) и у больного Н. ( б ) с интра-операционным осложнением - кровотечение. 1 - до ИК, 2 - после операции, 3-1 сутки после операции, 4-3 сутки после операции. Т1о оси абсцисс - время исследования. По оси ординат - концентрация ЛТ<*Г, мкг/мл.

' - 19 -операции влияет следующие факторы:

- длительность ИК. При более длительно» ИК концентрация ЛТЛГ после операции выше;

- тип оксигенатора. При использовании мембранных оксигенаторов концентрация ЛТ<*Г в плазме крови выше, возможно, вследствие активации гранулоцитов на поверхности мембран.

- состав перфузата, количество и качество перелитой донорской крови. При использовании бескровных перфузатов, а также при использовании донорской крови, в которой не обнаруживаются признаки разрушения или дегрануляции нейтрофилов, увеличение концентрации ЛТлГ в плазме крови больного происходит, но в значительно меньшей степени, нежели при кровотечении и переливаний большого количества донорской крови, либо при использовании донорской крови с заведомо повышенным содержанием гранулоцитарных белков - медиаторов и индикаторов нарушений гомеостаза.

ВЫВОДУ

1. После операции в условиях искусственного кровообращения содержание белков плазмы крови ( иммуноглобулинов А, Ы, Б, альфа!-, бета-, апо-Н-липопротеинов, СЗ-, С4-, С1ц-комплементов комплемента ) изменяется в пределах нормального диапазона вариаций концентраций для кашдого из показателей ( на 3 - 302 ). Наиболее выраженные изменения белкового спектра плазмы обнаруживается в 1-е' сутки после операции.

2. Острофазная реакция проявляется повышением концентрации С-реактивного белка ( до НО мкг/мл. ) при нормальном уровне аль-фа2-глобулина "зоны беременности".

3. После операции в условиях искусственного кровообращения происходит увеличение концентрации белков гранулоцитов в плазме и клетках крови. Динамика концентраций лейкоцитарного термостабильного алЬфа-гликопротеина (ЛТАГ), лактоферрина и лизоцима в клетках крови обусловлена изменением состава циркулирующих гранулоцитов и коррелирует с возрастанием числа молодых форм клеток. Продукция отдельных белков гранулоцитов в плазму осуществляются селективно.

4. Динамика ЛТ*Г и лактоферрина в плазме крови в процессе операции различна. Концентрация лактоферрина увеличивается в течение первнх 60 минут операции ( до 7,8 ±1,2 мкг/мл ) и снижается до исходного уровня в первые сутки после нее. Содержание ЛТАГ узеличи-

вается в процессе всей операции, достигая максимальных значений в 1 - 3 сутки ( до 38,0 i 4,2 мкг/ил ).

5. При циркуляции донорской крови в замкнутом контуре аппарата искусственного кровообращения обнаруживается аналогичная динамика, но меньшие концентрации ЛТаГ и лактоферрина в плазме крови ( до 4,6 мкг/мл, 0,58 мкг/мл соответственно ),

6. Увеличение уровней маркера активации гранулоцитов /ITdT и маркера острой фазы С-реактивного белка v плазме крови обнаруживается у всех больных, оперированных на открытом сердце, независимо от вида операции ( аллотрансплантация сердца, аортокоронарное иун-тирование, протезирование клапанов ).

7. Концентрация ЛТлГ в плазме крови, больного после операции коррелирует с длительностью искусственного кровообращения и зависит от типа оксигенатора. При использовании мембранных оксигенаторов средние концентрации ЛИГ в плазме крови выше, чем после использо- ' вания пузырьковых оксигенаторов. Уровень С-реактивного белка не зависит от длительности искусственного кровообращения и типа оксигенатора,

Ё. Б процессе хранения донорской крови происходит увеличение концентрации ЛТ4Г в плазме крови, отражающее дегрануляцию нейтрофи-лов. Повышенные уровни ЛТ4Г могут быть обнаружены в плазме крови 2-х - 4-х суток хранения, используемой в кардиохирургии.

Я. Факторами, влияющими на выброс ЛТ4Г в плазму крови больного, являются массивная геыотрансфузия во время и после операции, повышенные концентрации ЛТ4Г в плазме донорской крови и в составе перфуэата.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Определение концентрации ЛТАГ э плазме крови целесообразно использовать как тест для оценки активации гранулоцитов при операции в условиях искусственного кровообращения, при оптимизации условий гемоперфузии,Рекомендуется использовать комплексный тест на ЛТ<*Г и С-реактивный белок на основе иммунодиффузионных планжетов "Био-мир", применение которых доступно в любой лаборатории.

2. Определение концентрации ЛТАГ и CPS в плазме крови до операции можно рексмедовать как дополнительный тест при обследовании карди^хнрургических больных, в частности, с иаемической болезнью гердцэ.

3. После операции в условиях искусственного кровообращения це-есообразно использовать комплексный тест на ЛТАГ и СРБ для монито-инга осложнений. Спустя 1 - 3 сутки после операции концентрация боих белков в плазме снимается. Повторное ее повышение указывает а развитие осложнений, а величина концентрации - на активность оспалительного процесса.

4. "In vitro" тест на ЛИГ рекомендуется использовать при ап-пбации материалов и изделий медицинского назначения.

5. Целесообразно предварительно тестировать на наличие ЛТс1Г в иазме образца донорской крови, используемой при операции. Образцы концентрацией ЛТ4Г вше 9 нкг/мл желательно не использовать.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО TE1IE ДИССЕРТАЦИИ

, Мевченко О,П., Лукава И.Г., Матвеев Ю.Г., Цагараева Т.К. "Имму-нохимический анализ белков гранулоцитов в плазме и клетках цир-кулирувщей крови" ( Российский научный симпозиум "Экологические факторы и кроветворение", - Москва, 1992 г. - С 103 ). ■евченко О.Л., Лукава М.Г., Матвеев В.Г., Партигулов С.А., Акчу-рин P.C., Вумаков В.И. "Динамика белков гранулоцитов при операции в условиях искусственного кровообращения". Биосовместимость, т. 1, И 1, С 19 - 31, 1993.

Olga P. Shevchenko, Medea С. Lukava, Juri С. Matveev, Stanlslav A, Partlfiulov, Renat S. Akchurin, Ualeril. Shuaakov "Plasia levels of the Leukocyte Thermostable <*- Glycoprotein During CardtopuUonary Bypass", Bloiaterlal - Llvlna Systea Interactions ., vol.1, No 1, pp 19 - 29, 1993,