Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Механизмы синдрома системного воспалительного ответа после операций с применением искусственного кровообращения

ДИССЕРТАЦИЯ
Механизмы синдрома системного воспалительного ответа после операций с применением искусственного кровообращения - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Механизмы синдрома системного воспалительного ответа после операций с применением искусственного кровообращения - тема автореферата по медицине
Головкин, Алексей Сергеевич Кемерово 2014 г.
Ученая степень
доктора медицинских наук
ВАК РФ
14.03.03
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Механизмы синдрома системного воспалительного ответа после операций с применением искусственного кровообращения

На правах рукописи

Головкин Алексей Сергеевич

МЕХАНИЗМЫ СИНДРОМА СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА ПОСЛЕ ОПЕРАЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

14.03.03 - патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Кемерово - 2014

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, г. Кемерово

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН

доктор медицинских наук, профессор Официальные оппоненты:

Барбараш Леонид Семенович Григорьев Евгений Валерьевич

Долгих Владимир Терентьевич - доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России, заведующий кафедрой патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии

Попонникова Татьяна Владимировна - доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Минздрава России, проректор по научной и лечебной работе, профессор кафедры неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики

Ломиворотов Владимир Владимирович - доктор медицинских наук, профессор, ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е. Н. Мешалкина» Минздрава России, заместитель директора по научной работе

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» СевероЗападного отделения Российской академии медицинских наук

Защита состоится «_»_2014 г. в _ ч. па заседании

диссертационного совета Д 208.035.02 при ГБОУ ВПО «КемГМА Минздрава» России по адресу: 650029, г. Кемерово, ул. Ворошилова, 22а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава России

Автореферат разослан «__»_2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Разумов Александр Сергеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования

Достижения кардиологии, кардиохирургии, анестезиологии и реаниматологии в последнее время значительно расширили спектр и сложность оперативных вмешательств, выполняемых пациентам с сердечно-сосудистой патологией. При этом повышается сложность самих операций, увеличивается их продолжительность, удлиняется время искусственного кровообращения и пережатия аорты, расширяются показания к оперативному лечению, повышается уровень сложности курации пациентов (Бокерия Л. А., 2011),

Процедура проведения искусственного кровообращения включает в себя множество факторов, которые являются нефизиологичными и могут провоцировать запуск целого ряда патологических процессов, результатом которых может стать развитие системного воспаления (Laffey J. G., 2002). К негативным факторам оперативных вмешательств с применением искусственного кровообращения можно отнести длительную ишемию и реперфузию жизненно важных органов, в первую очередь миокарда, контакт клеток крови с инородными поверхностями фильтров, трубок и т. д., механическое повреждение тканей, обусловленное оперативным вмешательством, применение большого количества токсичных препаратов для проведения длительного анестезиологического пособия, гипотермия, выброс эндотоксинов (Козлов В. К., 2002; Sablotzki А, 2002; Kats S., 2011).

Ранний послеоперационный период у пациентов, оперированных на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения, сопровождается системным воспалительным ответом (СВО), который в 5-16 % случаев осложняется синдромом полиорганной недостаточности (СПОН) с высокой летальностью (Mei Y. Q., 2007; Ghosh S., 2009). При этом сама процедура искусственного кровообращения рассматривается как модель управляемой ишемии и реперфузии, в которой, безусловно, есть место кардиопротекции, а в ряде случаев и прекондиционированию, однако имеет место повреждение тканей и органов.

Критерии диагностики системного воспалительного ответа были приняты в 1992 году (Bone R. С., 1992) и до сих пор остаются неизменными, однако очевидно, что постановка диагноза на основании этих критериев представляет трудности. Кроме того, эти критерии были описаны при диагностике сепсиса, а не «асептического» системного воспаления. При этом методология диагностики последнего и возможная стадийность процесса до сих пор не определены (Дементьева И. И., 2010; Черешнев В. А., 2012).

Недостатком диагностики системного воспалительного ответа, применительно к пациентам после полостных оперативных вмешательств, в том числе выполненных в условиях искусственного кровообращения, является то, что у кардиохирургических пациентов тахикардия и тахипноэ в большинстве клинических ситуаций не являются диагностически значимыми в виду проводимой прогивоаритмической терапии и продленной искусственной вентиляции легких. На температуру тела в значительной степени влияет применение анальгетиков, обладающих жаропонижающим эффектом. После проведенной операции со значительным повреждением тканей и органов лейкоцитоз со сдвигом формулы влево является естественной реакцией, а не проявлением осложненного системного воспалительного ответа (Булава Г. В., 2007). Все это определяет необходимость поиска дополнительных, прежде всего лабораторных патогенетически обоснованных критериев диагностики системного воспалительного ответа.

Продолжает формироваться представление о системном воспалении, уточняются и дополняются критерии его оценки, изучаются особенности течения этого процесса при различных состояниях и заболеваниях (Черешнев В. А., 2012). Успех оперативного вмешательства на сердце в условиях искусственного кровообращения нередко зависит от предупреждения и своевременного интенсивного лечения осложнений системного воспалительного ответа, возникающих в послеоперационном периоде. Поэтому у этой категории пациентов представляет большой интерес изучение характера развития и особенностей оценки системного воспаления, а так же способов прогнозирования его осложнений.

Степень научной разработанности темы

Существенный вклад в изучение системного воспалительного ответа как важного патогенетического фактора многих заболеваний и неотложных состояний внесли Черешнев В. А., Гусев Е. Ю., Cavaillon J.-M., Bone R. С., Vincent J.-L. В работах ученых представлены данные об основных механизмах развития системного воспалительного ответа, в частности, о важной роли дисбаланса цитокинов при формировании осложненных форм и полиорганной недостаточности. Исследования проводились на клиническом материале и экспериментальных моделях системного воспалительного ответа, в основном, инфекционного генеза. Вместе с тем механизмы развития СВО после проведения кардиохирургических операций в условиях искусственного кровообращения как самостоятельная тема не рассматривались. Актуальность и недостаточная разработанность проблемы и обусловили выбор темы диссертационного исследования.

Цель исследования: оценить роль клеточных и гуморальных компонентов врожденного иммунитета в развитии системного воспалительного ответа после кардиохирургических операций, выполненных с использованием искусственного кровообращения.

Задачи исследования:

1. Определить степень повреждения миокарда под действием окислительного стресса и вклад сердечного компартмента в развитие системного воспалительного ответа при проведении операции коронарного шунтирования, выполненной в условиях искусственного кровообращения.

2. Установить значение изменения миграционного потенциала субпопуляций циркулирующих моноцитов при системном воспалительном ответе, развивающемся после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения.

3. Определить патогенетическую значимость цитокинового дисбаланса в формировании системного воспалительного ответа, развивающегося после проведения кардиохирургических операций, выполненных в . условиях искусственного кровообращения.

4. Определить характер изменений функций эндотелия при формировании системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения.

5. Определить патогенетическую значимость изменения сывороточного уровня лизосо.малькых ферментов и их ингибиторов как маркеров активности иммунокомпетентных клеток.

6. Экспериментально обосновать триггерное влияние аларминов, образующихся в результате кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения, на инициацию системного воспалительного ответа.

7. Разработать принципиальную схему патогенеза системного воспалительного ответа, развивающегося после проведения кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения.

Научная новизна

Установлено, что, несмотря на проводимую во время операции коронарного шунтирования кардиопротекцию, происходит повреждение клеток миокарда, не только вследствие хирургического приема, но и окислительного стресса, инициированного ишемией и реперфузией, что подтверждается появлением маркеров цитолиза (КФК-МВ, АсТ, АлТ, БСЖК) в системном и в коронарном кровотоке в процессе проведения операции. При этом степень повреждения миокарда в отношении развития осложненного системного воспалительного ответа в послеоперационном периоде не играет прогностической роли.

Впервые установлено, что развитие системного воспалительного ответа сопряжено с повышением миграционной способности С014Ь'С016+, СЭ14 СЭ16", СЭ14*тС016+ субпопуляций моноцитов, о чем свидетельствует увеличение плотности селектиновых рецепторов СЭ62Ь при одновременном снижении плотности рецепторов межклеточной адгезии С054.

Подтверждено ключевое значение дисбаланса цитокинов в патогенезе системного воспалительного ответа, инициированного кардиохирургической

операцией, выполненной в условиях искусственного кровообращения. Формирование системного воспалительного ответа характеризуется увеличением уровня ИЛ IRA, ИЛ 6, ИЛ 10 и снижением уровня ИЛ 12. При этом неосложненный системный воспалительный ответ характеризуется более высокими значениями ИЛ б в первые сутки после вмешательства, а ИЛ 10 - на седьмые. Высокие концентрации сывороточных ИЛ 10 и ИЛ 12 до операции являются прогностически неблагоприятным признаком в отношении развития осложненного системного воспаления. Впервые показано, что сердечный компартмент играет ключевую роль в развитии дисбаланса цитокинов (в первую очередь интерлейкинов 6 и 10).

Подтверждено, что при формировании системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургической операции в условиях искусственного кровообращения развивается дисфункция эндотелия, о чем свидетельствуют снижение значений sL-селектина, sE-селектина и увеличение sP-селектина; снижение sICAM-l и увеличение sVCAM-1; повышение концентраций фактора Виллебранда, эндотелина и снижение моноцитарного белка хемотаксиса МСР-1.

Впервые показано, что системный воспалительный ответ связан с изменением активности иммунокомпетентных клеток, проявляющейся снижением сывороточных матричных металлопротеиназ (ргоММР-1 и ММР-3), повышением ММР-9, прокатепсина В и TIMP-2, а также снижением естественного антагониста катепсинов — цистатина С.

В модельных экспериментах in vitro раскрыт механизм взаимного отягощения системного воспалительного ответа инфекционным компонентом, который может присоединяться вследствие транслокации кишечной флоры и формировать осложненные формы системного воспалительного ответа. Установлено, что цитозольная фракция кардиомиоцитов с содержащимися в ней аларминами является триггером продукции цитокинов (ИЛ 1 р, ИЛ 6, ИЛ 8, ИЛ 10, ФИО а) моноцитами, а совместное стимулирование с липополисахаридом оказывает потенцирующее действие.

Установлено, что в развитии системного воспалительного ответа главным триггерным фактором является повреждение клеток с последующим запуском

каскада воспалительных (клеточных и гуморальных) реакций, в центре которых находятся клетки моноцитарно-макрофагального ряда. Обязательным условием формирования СВО является вовлечение эндотелия.

Впервые составлена принципиальная схема патогенеза системного воспалительного ответа неинфекционного генеза, развивающегося после проведения кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения.

Теоретическая значимость

Углублены знания о роли нарушений клеточного и гуморального иммунитета, вкладе сердечного компартмента и дисбаланса цитокинов в развитие системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения. Полученные знания позволили составить схему патогенеза системного воспалительного ответа, которая может стать базой для разработки патогенетически обоснованных алгоритмов диагностики и профилактики осложнений кардиохирургических операций, выполняемых в условиях искусственного кровообращения.

Практическая значимость

Разработан и клинически апробирован патогенетически обоснованный способ ранней диагностики осложненного системного воспалительного ответа у пациентов, оперированных в условиях искусственного кровообращения, позволяющий на основании динамической оценки уровня вТКЕМ-] мониторировать течение системного воспалительного ответа в послеоперационном периоде коронарного шунтирования и тем самым повысить качество лечения.

Методология и методы исследования

Клиническая часть работы выполнена при обследовании пациентов с ишемической болезнью сердца, которым выполнялась операция аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кропообращения. Оценка гуморальных и клеточных факторов выполнялась на до-, интра- и раннем послеоперационном (до семи суток) периоде с использованием современных методов лабораторного анализа - проточной цитометрии,

иммуноферментного анализа, биохимических исследований. Экспериментальная часть работы выполнена с использованием биопсийного материала, моноцитов здорового донора. Исследования проводились in vitro с последующим цитометрическим анализом клеточного материала и мультиплексным - надосадочной жидкости.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Повреждение тканей сердечного компартмента при проведении кардиохирургической операции, выполняемой в условиях искусственного кровообращения, является триггерным для последующего развития системного воспалительного ответа. Ведущими патогенетическими факторами являются окислительный стресс с повреждением мембран клеток, механическое, ишемическое и реперфузионное повреждение миокарда с цитолизом и выходом аларминов.

2. Ключевым фактором патогенеза системного воспалительного ответа, развивающегося после кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения, является измененная функциональная активность клеток моноцитарно-макрофагапьной системы, проявляющаяся перераспределением общего пула и фенотипа циркулирующих моноцитов и колебанием сывороточных концентраций протеолитических ферментов. Повышается миграционная способность всех трех субпопуляций моноцитов, о чем свидетельствует увеличение плотности селектиновых рецепторов CD62L при одновременном снижении плотности рецепторов межклеточной адгезии CD54. При формировании системного воспалительного ответа характерно развитие дисфункции эндотелия, о чем свидетельствует снижение значений sL-селектина, sE-селектина и увеличение sP-селектина; снижение sICAM-1 и увеличение sVCAM-1; повышение концентраций фактора Виллебранда, эндотелина и снижение моноцитарного белка хемотаксиса МСР-1. Развитие системного воспалительного ответа характеризуется снижением сывороточных матричных металлопротеиназ (ргоММР-1 ц ММР-3), повышением ММР-9, прокатепсина В и TIMP-2, а также снижением естественного антагониста катепсинов - цистатина С.

3. Сердечный компартмент играет ключевую роль в развитии дисбаланса цитокинов, являющегося важным патогенетическим звеном формирования системного воспалительного ответа. Цитозольная фракция кардиомиоцитов с содержащимися в ней аларминами является триггером продукции цитокинов (ИЛ 1 р, ИЛ 6, ИЛ 8, ФНО а) моноцитами - основными участниками системного воспалительного ответа.

Степень достоверности результатов проведенных исследований

О достоверности результатов свидетельствует достаточная выборка больных (165 пациентов), широкий спектр проведенных лабораторных исследований, неоднократно повторенные модельные эксперименты in vitro. Автор непосредственно участвовал в получении исходных данных.

Апробация материалов диссертации

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Облитерирующие заболевания сосудов: проблемы и перспективы», Кемерово, 2009; Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 20-летию Кузбасского кардиологического центра, «Актуальные проблемы сердечнососудистой патологии», Кемерово, 2010; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Высокотехнологичные методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов», Санкт-Петербург, 2010; XVI Всероссийском Съезде сердечно-сосудистых хирургов, Москва, 2010; XII Всероссийской конференции «Технологии жизнеобеспечения при критических состояниях», Москва, 2010; XIII Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях», Москва, 2011; IV съезде кардиологов Сибирского Федерального округа «Сердечно-сосудистые заболевания: от первичной профилактики до высоких технологий в повседневной практике», Кемерово, 2011; Международном конгрессе «Кардиология на перекрестке наук», Тюмень, 2011; Российском национальном конгрессе кардиологов, Москва, 2011; IX межрегиональной научно-практической конференции «Современные аспекты анестезиологии и интенсивной терапии», Новосибирск, 2012; Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы лабораторной диагностики

и биотехнологии», Кемерово, 2012; V объединенном иммунологическом форуме, Нижний Новгород, 2013.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 45 печатных работ, в том числе 17 - в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук, 2 - в зарубежной печати, 1 монография и 1 патент РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 256 страницах машинописного текста и состоит из введения, аналитического обзора литературы, главы с описанием материала и методов исследования, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст иллюстрирован 32 таблицами, 20 рисунками. Список литературы включает 369 источников, из них 307 — зарубежных авторов.

Личный вклад автора

Анализ литературных данных по теме диссертации, организация выполнения исследования, определение концентраций растворимых маркеров методом иммуноферментного анализа и поверхностных клеточных маркеров методом проточной цитофлуориметрии, систематизация и анализ полученных результатов, их статистическая обработка, написание научных статей и диссертации выполнено лично автором. Лабораторные и экспериментальные исследования in vitro выполнены совместно с научным сотрудником лаборатории клеточных технологий НИИ КПССЗ СО РАМН В. Г. Матвеевой.

Внедрение результатов работы

Основные результаты исследования внедрены в клиническую практику отделения анестезиологии и реанимации ФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний» СО РАМН и в учебный процесс кафедры патологической физиологии Кемеровской государственной медицинской академии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось у пациентов с ишемической болезнью сердца, стенокардией II-III ФК, хронической сердечной недостаточностью I-IIA (функциональный класс по NYHA II-III), в возрасте от 50 до 70 лет. В исследование было включено 165 пациентов. Диагноз ИБС устанавливали согласно Национальным рекомендациям Всероссийского научного общества кардиологов по диагностике и лечению стабильной стенокардии. Критерии исключения: сочетанная патология коронарных сосудов и клапанов сердца, острая инфекция и обострение хронической инфекции, сопутствующие аутоиммунные заболевания, наличие злокачественных новообразований, хирургические осложнения в послеоперационном периоде.

Всем пациентам была выполнена операция коронарного шунтирования при стандартизированной холодовой кровяной антеградной кардиоплегии и непульсирующем режиме искусственного кровообращения (ИК). Время ИК составило 88 мин (75-105 мин), время пережатия аорты 57 мин (48—61 мин), количество шунтируемых артерий 2,55 (2-3).

В зависимости от особенностей течения послеоперационного периода все пациенты были разделены на две группы: с неосложненным и с осложненным системным воспалительным ответом (СВО) (Таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика групп пациентов

Критерий Неосложненный СВО (п = 98) Осложненный СВО (п = 67)

SOFA 0 баллов 1-3 балла

APACHE II 0—5 баллов 6-11 баллов

POSSUM 5 баллов, риск летальности 1,2% 10 баллов, риск летальности 4,9 %

Кол-во критериев СВО по R. С. Bone 0-2 2

Положительный жидкостный баланс - +

Потребность в норадренапине - +

Кровь для исследования забиралась у пациентов до операции из локтевой вены, в послеоперационном периоде - из катетера, установленного в магистральную вену, на утро первых суток после вмешательства (18-20 часов) и на седьмые сутки после операции. Кровь забиралась в сухие пробирки, подвергалась центрифугированию 15 минут при 1500 об/мин. Полученная сыворотка аликвотировалась и замораживалась при -70 "С.

В процессе оперативного вмешательства синхронно забиралась кровь из коронарного синуса и из катетера, установленного в центральную вену в начале кардиоплегии, в момент восстановления кровотока, через 10-15 секунд после снятия зажима с аорты и через 1 минуту по окончании ИК, что соответствовало 25-30 минуте реперфузии.

Исследование уровня основных сывороточных маркеров выполняли методом иммуноферментного анализа (ИФА) («Униплан», Россия). Активность креатинфосфокиназы (КФК), креатинфосфокиназы сердечной фракции MB (КФК-МВ), аспартатаминотрансферазы (АсТ), аланинаминотрансферазы (АлТ) проводили на автоматическом биохимическом анализаторе Konelab наборами фирмы «Тегто scientific» СК, СК-МВ, AST/GOT, ALT/GPT). В сыворотке крови определяли содержание первичных, вторичных и конечных продуктов липопероксидации: сопряженных триенов (СТ); малонового диальдегида (МДА) и оснований Шиффа (ОШ). Состояние антиоксидантной системы оценивали по уровню суммарной антиоксидантной активности (АОА) сыворотки крови (Промыслов М. Ш., 1990; Волчегорский И. А., 1989; Стальная И. Д., 1977).

Забор крови для определения поверхностных клеточных маркеров осуществляли в вакуумные пробирки с добавлением К3ЭДТА до операции, на первые и на седьмые сутки после таковой. Исследования выполнялись в день забора крови. Общий анализ крови с подсчетом количества лейкоцитов и лимфоцитов проводился на автоматическом гематологическом анализаторе МЕК 6400 Nihon Kohden (Япония). Цитофлуориметрический анализ проводили на проточном цитометре FACS Calibur BD в программе CellQuestPro. Исследование уровня цитокинов в малом объеме проводилось одновременно во всех образцах после их размораживания методом мультиплексного анализа на

проточном лазерном цитометре Beckton Dickinson (США). Использованы наборы BD Cytometric Bead Array (CBA) Human Thl/Th2/Thl7 Cytokine Kit (BD Bioscience USA).

Проведение экспериментов in vitro. Резекция ушка левого предсердия выполнялась в процессе операции. Полученный биоптат сразу помещали в жидкий азот и в дальнейшем хранили при -140 °С.

Гомогенат клеток готовили в асептических условиях в гомогенизаторе Потера с добавлением фосфатно-солевого буфера (PBS). Полученную взвесь центрифугировали (4 °С, 1000 об/мин, 15 мин), супернатант аликвотировали, замораживали и хранили при -70 °С. Моноциты получали методом адгезии на пластике мононуклеаров периферической крови. Для этого выделенные на градиенте плотности (Ficoll Hypaque 1,077 g/mL (Sigma-Aldrich)) клетки двукратно отмывали PBS, переносили в пластиковый 24-луночный планшет и инкубировали 1 час в питательной среде (RPMI-1640 с добавлением L-глу-тамина, 2 % эмбриональной телячьей сыворотки, антибиотиков (100 Ед/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина), 1 % HEPES) при 37 °С и 5 % С02. Далее, не прикрепившиеся к пластику лимфоциты удаляли, а прикрепившиеся к поверхности лунок клетки использовали для последующей культивации со стимуляторами. Изолированные моноциты инкубировали в питательной среде при 37 °С и 5 % С02, а также с добавлением стимуляторов ЦФК и/или LPS. Через 6, 12 и 24 часа культивации клетки снимали с поверхности пластика трипсином, который после отделения клеток связывали фетальной бычьей сывороткой. В удаленной надосадочной жидкости определяли уровень цитокинов методом мультиплексного анализа.

Статистическую обработку результатов выполняли с помощью программы Statistica 7.0. Сравнение групп проводили методом дисперсионного анализа (ANOVA). Проводилась оценка нормальности распределения групп по Гауссу. Результаты представлены в виде медианы (Me) и интерквартильного размаха (25-75 %). Значимость различий оценивали непараметрическим U-кри-терием Манна - Уитни и Т-критерием Вилкоксона. Корреляционный анализ проводился с использованием критерия Спирмана. Достоверность отличий признавалась значимой при р < 0,05.

Для многомерного анализа использовался метод пошагового дискриминантного анализа с оценкой количества шагов, уровня значимости р, Р-критерия. Уровень дискриминации оценивали с учетом ламбда Уилкса. Определение значимости идентифицирующего критерия проводилось после построения диаграммы рассеяния канонических значений, расчета классификационного значения и квадрата расстояния Мехалонобиса.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Цнтокиновый дисбаланс при ишемии и реперфузни: вклад сердечного компартмента. В начале кардиоплегии уровень ИЛ 6 и ИЛ 10 в коронарном синусе и системном кровотоке не различался (Таблица 2). В дальнейшем на высоте ишемии перед реперфузией зафиксирован значительный (в 15,2 раза по сравнению с исходным) подъем уровня ИЛ 10 (177,90 (126,80; 207,60) пг/мл) в коронарном синусе. При этом после реперфузии уровень ИЛ 10 остается высоким и достигает значений 210,10 (166,30; 396,80) пг/мл.

Динамика уровня ИЛ 6 в крови коронарного синуса менее выражена. На высоте ишемии отмечается 5,5-кратное увеличение по сравнению с исходным (6,00 (5,70; 15,70) пг/мл). После реперфузии концентрация цитокина продолжает повышаться (10,60 (10,30; 35,60) пг/мл) (р <0,05).

В периферическом кровотоке уровень цитокинов имел те же тенденции, однако и на высоте ишемии и после реперфузии был более высоким, чем в коронарном синусе.

Соотношение ИЛ 6 / ИЛ 10 за время оперативного вмешательства не имело отличий между таковым в коронарном синусе и в системном кровотоке. При этом соотношение было явно смещено в антивоспалительную сторону и на высоте ишемии и после реперфузии эта ситуация только усугублялась.

Высокий уровень по ходу операции провоспалительного интерлейкина 6 отмечен как в коронарном синусе, так и в периферическом кровотоке. При этом в послеоперационном периоде (1 час после окончания операции) продолжается увеличение значений этого показателя в системном кровотоке. Антивоспалительный ИЛ 10 демонстрировал иные тенденции. Высокий уровень в процессе оперативного вмешательства снижался уже через час после окончания операции.

Таблица 2 - Уровень цитокинов в крови коронарного синуса и в системном кровотоке на разных этапах

искусственного кровообращения

Цитокин Начало кардиоплегии До реперфузии 25 минут реперфузии

синус кровоток синус кровоток синус кровоток

ИЛ 6, пг/мл 1,10 (0,60; 1,20) 1,05 (0,60;2,90) 6,00 (5,70; 15,70) * 10,75 (4,60;25,12) 10,60 (10,30;35,60) *,** 22,65 (8,05;37,95)

ИЛ 10, пг/мл 11,70 (3,60;13,70) 11,50 (6,85; 17,50) 177,90 (126,80;207,60) * 228,20 (176,10;492,70) 210,10 (166,30;396,80) * 272,10 (183,85;634,35)

ИЛ6/ИЛ10 0,06 (0,05;0,32) 0,08 (0,06;0,28) 0,03 (0,03;0,15) * 0,03 (0,02;0,08) 0,04 (0,04;0,18) 0,04 (0,03;0,14)

Примечания: * р < 0,05 по сравнению с началом кардиоплсгии в синусе;

** р < 0,05 по сравнению с уровнем до реперфузии в синусе.

В раннем послеоперационном периоде уровень исследуемых цитокинов достоверно менялся по сравнению с исходными значениями. Уже через час после окончания операции уровень интерлейкина б в периферической крови в 43,5 раза превышал дооперационный. Через пять часов уровень цитокина снижался (р = 0,01) и оставался на этом уровне к исходу первых суток после операции. При этом значения превосходили исходные более чем в 36 раз. Прогрессивное снижение уровня цитокина продолжалось на третьи и седьмые сутки. Однако даже к исходу недели концентрация ИЛ 6 в сыворотке пациентов превышала дооперационные значения (Рисунок 1).

300 250 200 Н 150 -100 -50 0

пг/мл

ж

-♦—ИЛ 6 -» - ИЛ 10

ЛГ <*>

о% ^ е?4

¿Г

Рисунок 1 - Динамика интерлейкинов 6 и 10 в системном кровотоке в периоперационном периоде коронарного шунтирования

Таким образом, ишемия и реперфузия миокарда, сопровождающая операции, проводимые в условиях искусственного кровообращения, провоцирует развитие системной воспалительной реакции. Это проявляется в выбросе ИЛ 10 и ИЛ б в кровь коронарного синуса, а также в системный

кровоток.

Исходный уровень прокальцитонина был выше в группе пациентов с осложненным СВО. То же соотношение было и в первые сутки послеоперационного периода. Только к исходу первой недели уровень прокальцитонина выравнивался в обеих группах.

При этом в случае неосложненного течения как исходно (11,06 (2,30; 181,45) нг/мл), так и к исходу первых суток (6,10 (2,56; 54,70) нг/мл) уровень соответствовал нормальным значениям, определенным в исследованиях ряда авторов (Boeken U., 1998; Hensel М., 1998). У пациентов с осложненным СВО исходный уровень прокальцитонина был повышен (142,97 (7,30; 415,00) нг/мл) и сохранялся таковым и в первые (253,20 (37,60; 398,20) нг/мл) и в седьмые сутки послеоперационного периода (374,00(193,50; 471,60) нг/мл). Однако во всех группах во все точки исследования разброс значений был очень большим, что указывает на высокую индивидуальность уровня маркера и, по-видимому, высокую зависимость от сопутствующих факторов.

У пациентов обеих групп исходный дооперационный уровень ишемия-модифицированного альбумина (ИМА) не различался. В первые сутки послеоперационного периода отмечено значительное достоверное (р < 0,01) снижение показателя. У пациентов с осложненным СВО снижение показателя было более выраженным (4,1-кратным) в сравнении с пациентами без такового (2,9-кратным). Однако и значения ИМА были достоверно (р < 0,05) ниже у пациентов с осложненным течением и достигали 1,02 (0,29; 2,42) мг/мл по сравнению с 2,98 (0,69; 5,40) мг/мл.

К седьмым суткам значения ИМА повышались (р < 0,01) в группе с неосложненным течением до 9,38 (4,38; 19,26) мг/мл и даже превышали (р < 0,05) дооперационные значения. При этом значения в группе с осложненным СВО имели аналогичную динамику: увеличивались по сравнению с первыми сутками после операции (р < 0,01), достигая 5,59 (3,79; 14,41) мг/мл и превосходя дооперационные (р < 0,01). Однако уровень этот между группами достоверно не различался.

Установлено, что уровень ДК в крови коронарного синуса в процессе управляемой ишемии и реперфузии у пациентов в группе с неосложненным течением послеоперационного периода снижался (Таблица 3). При стабильном уровне этого показателя в послеоперационном периоде регистрировался осложненный вариант СВО.

Таблица 3 - Уровень маркеров окислительного стресса в коронарном синусе в процессе операции у пациентов с разным вариантом течения СВО

Параметр Начало кардиоплегии Начало реперфузии Окончание ИК

неосложненный СВО осложненный СВО неосложненный СВО осложненный СВО неосложненный СВО осложненный СВО

АОЛ, % 75,65 (69,22; 79,50) 73,72 (62,79; 75,35) 73,49 (67,09; 79,68) 67,67 (61,63; 75,11) 76,74 (70,35; 79,93) 75,58 (65,35; 76,74)**

ДК, мкмоль/л 36,72 (31,63; 39,91) 35,08 (30,90; 37,63) 29,63 (28,27; 32,08)** 31,08 (28,72; 34,90) 30,08 (28,09; 34,81)** 30,36 (26,72; 35,27)

МДА, мкмоль/л 9,46 (7,84; 13,27) 8,05 (7,01; 11,74) 8,41 (6,87; 13,00) 6,13 (5,43; 6,31)* 10,42 (7,84; 11,47) 6,92 (6,04; 7,18)*

Лактат, мг/дл 19,40 (15,60; 27,10) 14,10 (12,30; 16,30)* 40,50 (28,10; 52,60)** 27,20 (22,0; 32,40)*'** 40,50 (28,80; 54,70)** 28,40 (21,50; 32,70)*'**

Примечания: * р < 0.05 по сравнению с неосложпемным течением;

** р < 0,05 по сравнению с началом кардиоплегии.

На высоте ишемии и по окончании управляемой ишемии / реперфузии уровень МДА в группе пациентов с осложнениями был пониженным в сравнении с таковым в группе пациентов с неосложненным течением. Степень антиоксидантной активности крови коронарного синуса была стабильной во все периоды управляемой ишемии и реперфузии в обеих группах пациентов.

При исследовании крови коронарного синуса в процессе операции установлено достоверное увеличение уровня лактата у пациентов обеих групп по сравнению с началом кардиоплегии. При этом в начале реперфузии (на высоте ишемии) концентрация лактата в крови коронарного синуса была достоверно выше (р < 0,05) в группе с неосложненным течением послеоперационного периода. Такое же соотношение сохранялось и по окончании процедуры искусственного кровообращения.

Таким образом, в процессе управляемой ишемии и реперфузии, не смотря на проводимую кардиоплегию, ткани сердца подвергаются окислительному стрессу и действию гипоксии, что подтверждается повышенным уровнем ДК, МДА и лактата в крови коронарного синуса на всех этапах проведения вмешательства.

Установлена динамика уровня маркеров повреждения в крови коронарного синуса (БСЖК, КФК, КФК-МВ, АсТ, АлТ) в процессе проводимой управляемой ишемии и реперфузии, однако достоверных различий между группами пациентов зафиксировано не было (Таблица 4).

Клеточный иммунитет при СВО. Системный воспалительный ответ сопровождается выраженной реакцией клеточного иммунитета, проявляющейся в первые сутки после вмешательства повышением уровня лейкоцитов периферической крови. Абсолютное количество лимфоцитов и их популяций (СОЗ+, С030019\ СОЗ"С01б+С056+, С03~С04+, СОЗ+СЭ8~) снижается. К седьмым суткам послеоперационного периода уровень лейкоцитов снижается, а субпопуляционный состав стремится вернуться к исходным значениям. Однако в случае неосложненного СВО реакция лимфоцитов отстает, и уровень СЭ45+ оказывается достоверно ниже исходного, в отличие от такового у пациентов с осложненным вариантом. Уровень С03"С019* у пациентов с осложнениями на седьмые сутки превышал исходные значения. Уровень В-клеток восстанавливался быстрее у пациентов с осложненным течением.

Таблица 4 - Уровень маркеров повреждения в коронарном синусе в процессе операции у пациентов

с разными вариантами течения СВО

Параметр Начало кардиоплегии Начало реперфузии Окончание ИК

неосложненный осложненный иеосложнснный осложненный неосложненный осложненный

ВСЖК, мг/л 2,90 (0,41; 6,15) 2,50 (1,59; 3,69) 13,51 (8,33; 25,98)* 14,48 (9,01; 15,56)* 17,03 (8,04; 25,45)* 17,95 (9,45; 22,23)*

КФК, Ед/л 141,00 (83,00; 256,00) 205,00 (104,00; 376,00) 204,00 (90,50; 250,50) 183,50 (119,00; 290,00) 264,00 (131,00; 349,50) 233,00 (171,00; 335,00)

КФК-МВ, Ед/л 19,00 (15,00; 26,00) 24,00 (22,00; 26,00) 39,00 (24,00; 47,50)* 40,50 (30,00; 47,00)* 46,00 (25,50; 55,00)* 39,50 (33,00; 52,00)*

ЛСТ, Ед/л 31,00 (25,00; 62,00) 33,50 (28,00; 45,50) 24,00 (21,00; 31,50)* 24,50 (22,00; 29,00)* 28,50 (25,50; 36,50)** 30,50 (26,00; 37,00)**

АЛТ, Ед/л 20,00 (11,00; 39,00) 29,00 (16,00; 35,00) 13,00 (7,50; 19,50)* 16,00 (8,00; 20,00)* 13,00 (10,50; 23,00)* 18,50 (9,00; 20,00)*

Примечания: * р < 0,01 по сравнению с началом кардиоплегии;

** р < 0,05 по сравнению с началом кардиоплегии.

По уровню экспрессии рецепторов CD 14 и CD 16 моноциты были разделены натри субпопуляции - CD14hiCD16", CD14hiCD16T и CDI4dimCD16~.

Установлено, что CD62L, поверхностный клеточный рецептор, относящийся к классу молекул межклеточной адгезии, как и большинство исследуемых поверхностных клеточных маркеров, обладает высокой степенью вариабельности у каждого пациента (Таблица 5). Так, исходная MIF (средняя интенсивность флюоресценции (mean intensity of fluorescence)) CD62L на CD14h,CD16" составляла 250,9 (160,3; 360,3) у пациентов с неосложненным СВО и 346,5 (211,9; 509,0) - с осложненным. Однако в силу большого разброса значений у разных пациентов разница была недостоверной (р = 0,07). В дальнейшем интенсивность флюоресценции повышалась как в случае отсутствия осложнений (р < 0,01), так и в случае осложненного СВО (р = 0,02). А вот к седьмым суткам значения поверхностной экспрессии CD62L у пациентов разных групп изменялись. Если у пациентов с гладким послеоперационным периодом M1F снижалась и практически соответствовала исходным значениям, то в случае осложнений экспрессия селектина продолжала увеличиваться ив 1,8 раза превышала первоначальный уровень (р < 0,01).

С другой стороны, на CD14h'CD16+ динамика была обратной. В первые сутки после операции отмечалось увеличение MIF в 1,4 раза в случае неосложненного (р = 0,02) и в 1,9 раза в случае осложненного (р < 0,01) СВО. Однако в дальнейшем в случае «гладкого» течения послеоперационного периода отмечалось продолжающееся нарастание плотности рецепторов, превышавших (р < 0,01) в 1,9 раза исходные значения. А в случае формирования осложненного СВО, наоборот, отмечалось снижение уровня флюоресценции.

Таким образом, развитие системного воспалительного ответа в первые сутки послеоперационного периода сопровождается увеличением плотности селектиновых рецепторов на поверхности всех трех субпопуляций моноцитов. При этом в случае формирования осложненного СВО уровень поверхностной экспрессии на всех субпопуляциях более высокий, чем в случае неосложненного СВО. При осложненном СВО к седьмым суткам на поверхности CD14hiCD16" экспрессия CD62L продолжает повышаться, а на поверхности CDI4hiCD16+ и CD14dimCD16T - снижаться.

Таблица 5 - Динамика интенсивности флюоресценции СГ)62Ь

на субпопуляциях моноцитов до и после операции

сво С014ЫСП>16" С014ЫС016+ спи^со^

до операции 1-е сутки 7-е сутки ДО операции 1-е сутки 7-е сутки ДО операции 1-е сутки 7-е сутки

Неослож-ненный 250,9 (160,3; 360,3) 356,4 (202,0; 700,4)** 304,4 (203,8; 675,6)*** 74,9 (56,5; 98,4) 104,0 (68,8; 227,3)** 140,9 (60,6; 172,1)*** 6,4 (3,6; 8,0) 24,7 (12,9; 45,6)*'** 7,6 (5,6; 15,6)**

Осложненный 346,5 (211,9; 509,0) 428,7 (296,3; 851,9)** 623,8 (263,6; 816,5)*** 71,8 (51,3; 92,8) 134,0 (65,3; 259,6)** 115,6 (73,8; 212,9)*** 7,7 (4.6; 10,5) 43,0 (26,7; 94,2)*' ** 11,0 (7,6; 22,8)**' ♦ * +

Примечания: * р 0,02 - отличия между группами;

** р < 0,01 по сравнению с предыдущим исследуемым периодом;

*** р < 0,01 - достоверность отличий с исходным уровнем.

На поверхности мембран лейкоцитов и эндотелиальных клеток присутствуют в небольших количествах молекулы клеточной адгезии ICAM-1 (CD54). При этом уровень их экспрессии стимулируется провоспалительными цитокинами, в частности ИЛ 1 и ФИО а. Послеоперационный период с развившимся СВО ассоциировался со снижением экспрессии ICAM-1 на всех субпопуляциях моноцитов. В первые сутки после операции на поверхности CD14hlCD16" моноцитов в случае неосложненного СВО уровень экспрессии снижался на 15 %, в то время как в случае развития осложненного СВО - на 37 %. К исходу недели на моноцитах у пациентов обеих групп он восстанавливался до исходных значений.

На поверхности CD14h'CD16" уровень экспрессии CD54 также снижался (р=0,04). При этом в случае неосложненного СВО в первые сутки после вмешательства этот показатель составлял 85 % от исходного, а при осложненном СВО - 63 %. Кроме того, в отсутствие осложнений к седьмым суткам экспрессия ICAM на поверхности CD14h'CD16+ моноцитов возвращалась к исходному уровню, а при осложненном СВО экспрессия продолжала снижаться, была ниже исходных значений (р < 0,05). Уровень MIF составлял 24,75 (21,50; 32,15).

Уровень экспрессии CD54 на поверхности CD14dimCD 16" был наибольшим из всех субпопуляций моноцитов. Однако динамика снижения не отличалась в случае различного варианта течения СВО, и в первые сутки после операции показатель MIF составлял 70,5 % от исходного в случае неосложненного СВО и 73,1 % — в случае осложненного. Экспрессия ICAM на поверхности минорной CD14dlmCD16+ субпопуляции на седьмые сутки послеоперационного периода не отличалась от исходных значений при любом из двух рассматриваемых вариантов течения системного воспалительного ответа.

Дисбаланс цигокинов при системном воспалительном ответе.

Интерлейкин lß не продемонстрировал своей диагностической значимости. Его уровень в сыворотке крови пациентов не менялся в динамике периоперационного периода. Причем уровень этот был стабильным как у пациентов с осложненным, так и с неосложненным течением системного воспалительного ответа.

Динамика не провоспалительного интерлейкина Iß, а его рецепторного антагониста является наиболее значимой в случае развития осложненного и неосложненного системного воспалительного ответа (Таблица 6).

Исходный дооперационный уровень интерлейкина 6 у пациентов разных групп не различался и составлял 1,98 (0,65; 2,39) пг/мл при неосложненном СВО и 1,47 (0,51; 2,14) пг/мл в случае дальнейшего развития осложненных форм системного воспаления. Традиционно интерлейкин 6 демонстрирует быстрое реагирование на повреждение с достаточно длительным сохранением повышенного уровня в сыворотке крови. В первые сутки послеоперационного периода в отсутствие явных клинических различий отмечалась достоверная (р < 0,05) разница уровня ИЛ 6 у пациентов двух групп. При этом у пациентов с неосложненным течением он был выше (40,82 (20,22; 111,76) пг/мл), чем у пациентов с осложненным СВО (27,28 (10,58; 54,90) пг/мл). К исходу седьмых суток уровень цитокина закономерно снижается. У пациентов с неосложненным СВО до 6,76 (2,52; 8,73) пг/мл, а с осложненным - до 2,61 (1,08; 6,11) пг/мл. Характерной особенностью динамического профиля ИЛ 6 у пациентов разных групп можно считать более слабый ответ одного из основных провоспалительных цитокинов у пациентов с осложненным течением СВО. Очевидно, что сниженное реагирование на операционный стресс и ишемию / реперфузию является одним из патогенетических звеньев перехода системного воспалительного ответа к его осложненным формам. При этом можно отметить, что уровень интерлейкина 6 у пациентов разных групп к седьмому дню послеоперационного периода снижался, но оставался повышенным (р < 0,01) в сравнении с дооперационными значениями.

Исходный дооперационный уровень ИЛ 10 у пациентов с последующим неосложненным и осложненным СВО отличался (р < 0,05). При этом у пациентов в первом случае он составил 1,00 (0,64; 3,01) пг/мл, а во втором -2,64 (0,82; 5,41) пг/мл. К исходу первых суток у пациентов обеих групп уровень ИЛ 10 был повышен (р < 0,01) относительно исходных значений и составлял 7,04 (2,99; 13,84) пг/мл в случае неосложненного СВО и 6,73 (2,87; 16,18) пг/мл в случае осложненного течения. При этом в первой группе повышение было 7-кратным, а во второй - 2,5-кратным.

Таблица б - Цитокииоиый профиль пациентов с разными вариантами СВО

Показатель СВО До операции 1-е сутки после операции 7-е сутки после операции

ИЛ IRA, пг/мл Неосложненный 843,60 (565,00; 1412,60) 2053,00 (1364,80; 4096,00)*** 2636,00 (1358,60; 3834,00)***

Осложненный 865,70 (423,60; 1049,80) 1801,80 (1357,40; 3072,00)*** 2312,00 (1886,80; 2830,00)***

ИЛ 6, пг/мл Неосложненный 1,98 (0,65; 2,39) 40,82 (20,22; 111,76)*** 6,76 (2,52; 8,73)***

Осложненный 1,47 (0,51; 2,14) 27,28 (10,58; 54,90)*'*** 2,61 (1,08; 6,11)***

ИЛ 10, пг/мл Неосложненный 1,00 (0,64; 3,01) 7,04(2,99; 13,84)*** 1,31 (0,86; 2,92)**

Осложненный 2,64 (0,82; 5,41)* 6,73 (2,87; 16,18)*** 3,49 (1,50; 4,84)*'**

ИЛ6/ИЛ10 Неосложненный 3,14(0,12; 7,15) 5,60 (1,68; 10,52) 4,02 (1,07; 13,76)

Осложненный 0,38 (0,09; 4,87) 2,97 (0,98; 7,39) 1,42 (0,22; 5,02)*

ИЛ 12, пг/мл Неосложненный 14,06 (7,45; 47,62) 6,19(4,74; 11,73)*** 16,63 (6,84; 42,32)**'***

Осложненный 67,74 (15,87; 115,10)* 8,77(6,71; 26,44)*'*** 45,43 (7,76:70,88)**'***

Примечания: * р < 0,05 - отличия между группами;

** р < 0,05 в сравнении с 1-ми сутками послеоперационного периода; *** р < 0,05 по сравнению с дооперационным уровнем.

Дальнейшее течение послеоперационного периода характеризовалось продолжающимся снижением показателей уровня цитокина. К седьмым суткам уровень ИЛ 10 в обеих группах не отличался от исходных значений. При этом, так же как и в предоперационном периоде, уровень аналита у пациентов с осложнениями в послеоперационном периоде достоверно (р < 0,01) превышал таковой у пациентов первой группы.

Исходный уровень ИЛ 12 у пациентов с осложненным и неосложненным СВО различался (р < 0,01). При этом у пациентов с осложненным СВО он был выше (67,74 (15,87; 115,10) пг/мл), чем у пациентов с неосложненным послеоперационным периодом (14,06 (7,45; 47,62) пг/мл). Так же как и в случае с ИЛ 10, отмечается достоверное отличие исходного уровня цитокина в направлении повышения у пациентов с последующим осложнившимся послеоперационным периодом. Таким образом, демонстрируется определенная предсказательная значимость повышенных значений этих цитокинов в отношении неблагоприятного течения послеоперационного периода.

В первые сутки после вмешательства значения ИЛ 12 снижаются у пациентов обеих групп. При этом в случае неосложненного СВО ИЛ 12 снижался в 2,2 раза, а в случае осложнений - в 7,7 раза. К исходу первых суток послеоперационного периода уровень цитокина достоверно (р = 0,05) отличался и регистрировался на более высоких значениях в случае осложненного СВО (8,77 (6,71; 26,44) пг/мл), чем в случае неосложненного СВО - 6,19 (4,74; 11,73) пг/мл.

К седьмым суткам уровень ИЛ 12 опять повышается у пациентов обеих групп, В случае отсутствия осложнений уровень этот оказывается выше дооперационного (р < 0,05), а в случае осложненного СВО оказывается ниже дооперационного (р < 0,01).

Полученные результаты ставят под сомнение значимость сывороточного ИФН у и ФИО а в патогенезе системного воспалительного ответа, поскольку достоверных изменений их концентраций отмечено не было.

Участие протеолигических лизосомальных ферментов в патогенезе системного воспалительного ответа. Исходные значения сывороточного ргоММР-1 (коллагеназы) у пациентов с осложненным и неосложненным СВО достоверно не отличались. Если в первые сутки после вмешательства

отмечалось умеренное снижение (р < 0,01) уровня неактивной протеазы, то к седьмым суткам зафиксирован значительный прирост. При этом в случае неосложненного течения послеоперационного периода этот прирост был 2,5-кратным относительно исходных значений, а в случае осложненного СВО -2,2-кратными.

Исходный уровень ММР-3 (стромелизин) отличался недостоверно (р = 0,06). Однако у пациентов с развившимся в последствии осложненным СВО имелась тенденция к более низким значениям показателя. В первые сутки после операции в случае неосложненного СВО отмечалось 1,7-кратное снижение уровня металлопротеиназы, в то время как при зафиксированных осложнениях такой динамики отмечено не было. В то же время за счет достаточно большой разницы в исходных значениях и выраженной динамики уровня протеазы у пациентов с неосложненным течением в первые сутки после операции показатели сывороточного уровня ММР-3 не различались.

Так же как и в случае ргоММР-1 на седьмые сутки послеоперационного периода отмечается уверенное увеличение уровня ММР-3 у пациентов обеих групп, причем этот уровень превышал исходные значения. Тем не менее отсутствие динамики сывороточного стромелизина в первые сутки послеоперационного периода у пациентов с осложненным течением СВО указывает на возможное участие ММР-3 в патогенезе системного воспаления, развивающегося после оперативных вмешательств, выполненных в условиях ИК.

Исходный сывороточный уровень ММР-9 у пациентов не различался. Через сутки после операции уровень ММР-9 повышался у пациентов обеих групп (р < 0,01). При этом в случае неосложненного СВО это увеличение было более выраженным - в 2,9 раза, чем при осложненном СВО - в 2,1 раза.

На седьмые сутки послеоперационного периода характер динамики менялся. В случае отсутствия осложнений отмечалась тенденция к снижению уровня металлопротеиназы (р = 0,23). При осложненном СВО концентрация ММР-9 в сыворотке крови фактически не менялась (р = 0,94) и достигала 750,95 (528,00; 999,20) нг/мл. Таким образом, из изучаемых металлопротеиназ только сывороточный уровень ММР-9 увеличивался в первые сутки послеоперационного периода (в отличие от ргоММР-1 и ММР-3), а к седьмым суткам послеоперационного периода оставался на уровне, превышающем

исходный. Это согласуется с указанием, что ММР-9 в значительном количестве выделяется в миокарде в первый час реперфузии [Lindsey М., 2001]. Кроме того, у пациентов с неосложненным СВО имелась тенденция к снижению уровня желатиназы, в отличие от такового у пациентов с осложненным СВО.

Исходный уровень тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 (Т1МР-1) в группах пациентов с неосложненным и осложненным СВО не отличался и составлял соответственно 475,12 (359,60; 738,00) нг/мл и 428,45 (319,42; 554,75) нг/мл. В первые сутки после операции концентрация TIMP-1 в сыворотке пациентов двух групп также не различалась, равно как не было отмечено и динамики по сравнению с исходным уровнем. Патогенетическая значимость этого факта становится особенно важной на фоне достоверного значительного прироста уровня ММР-9. Лишь на седьмые сутки послеоперационного периода отмечается достоверное (р < 0,05) увеличение уровня TIMP-1, но только у пациентов с неосложненным СВО. В то время как в случае развития осложнений отмечается лишь статистически недостоверная тенденция к повышению этого показателя. Уровень Т1МР-1 на седьмые сутки послеоперационного периода составляет 623,25 (540,50; 1033,50) нг/мл и 557,00 (484,20; 763,50) нг/мл в группах пациентов с неосложненным и осложненным СВО соответственно.

Показательной является динамика Т1МР-2 (Рисунок 2). Притом что исходный уровень этого тканевого ингибитора у пациентов двух групп не различался: 68,10 (63,65; 76,75) нг/мл (неосложненный СВО) и 72,80 (67,55; 78,05) нг/мл (осложненный СВО), динамика уровня в послеоперационном периоде различалась. У пациентов с осложненным СВО на первые и на седьмые сутки после операции динамика уровня показателя отсутствовала: 76,10 (65,90; 109,65) нг/мл и 76,00 (66,00; 90,25) нг/мл соответственно. В то же время у пациентов с неосложненным послеоперационным периодом уже в первые сутки зафиксировано достоверное (р < 0,01) увеличение показателя до 83,00 (68,05; 104,35) нг/мл. В дальнейшем к исходу первой недели уровень Т1МР-2 снижался и уже не отличался от исходных дооперационных значений -68,45 (65,80; 78,30) нг/мл.

нг/мл „, Е! Неосложненный

т ■ Осложненный

0

До операции

1 сутки

7 сутки

* р < 0,01 по сравнению с предыдущим исследуемым периодом; ** р < 0,05 - достоверность отличий между группами.

Рисунок 2 - Динамика уровня Т1МР-2 при разных вариантах течения СВО

Таким образом, после выполненной операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения отмечается повышенная по сравнению с дооперационной активность металлопротеиназ и пониженная активность их ингибиторов в большей степени у пациентов с неосложненным СВО. Подтверждается гипотеза о развитии СВО при пониженной активности иммунной системы и связанных с ее активностью механизмов, к числу которых относится активность протеаз, индуцированная ишемией и реперфузией с развитием окислительного стресса и повреждением клеток.

Установлено, что дооперационный уровень прокатепсина В у пациентов с развившимся осложненным и неосложненным СВО не отличался и составлял 47,70 (35,04; 63,06) пг/мл и 50,74 (41,64; 57,70) нг/мл соответственно. В первые сутки после операции отмечено достоверное (р < 0,01) 1,5-кратное увеличение уровня протеазы при разных вариантах течения послеоперационного периода. В дальнейшем профиль активности прокатепсина В у пациентов разных групп менялся. В случае неосложненного СВО уровень протеазы оставался на том же уровне, что и в первые сутки послеоперационного периода (77,32 (55,84; 112,00) нг/мл), но превышал (р <0,01) исходные значения. Однако при наличии

признаков осложненного СВО на седьмые сутки после операции отмечается продолжение роста (р < 0,05) уровня сывороточного прокатепсина В. В этот период уровень протеазы составлял 113,62 (54,96; 184,60) нг/мл и в 2,4 раза превышал исходный дооперационный. Сразу после вмешательства отмечалось повышение сывороточного маркера с дальнейшим его увеличением. При чем повышение это было более выраженным в случае осложненного СВО.

Исследование уровня цистатина С продемонстрировало иную, чем у прокатепсина В, динамику. В первые сутки после вмешательства значения естественного ингибитора катепсинов снижались (р < 0,01): с 1210,50 (1025,00: 1354,00) нг/мл до 1064,00 (866,50; 1210,00) нг/мл в случае неосложненного СВО и с 1300,00 (1157,00; 1452,00) нг/мл до 1133,00 (998,90; 1263,00) нг/мл - в случае осложненного СВО. В дальнейшем к седьмым суткам значения возвращались к исходным. Таким образом, отмечалась волнообразная динамика со снижением концентрации и последующему (к седьмым суткам) возврату к исходным значениям.

Таблица 7-Динамика уровня зТ11ЕМ-1 (пг/мл) в сыворотке крови у пациентов различных групп

Группы До операции 1-е сутки после операции 7-е сутки после операции

Неосложненный СВО 58,06 (46,53; 109,20) 74,98 (58,99; 107,90)* 101,20 (68,45; 162,55)*

Осложненный СВО 67,46 (54,71; 77,90) 131,10 (130,50; 135,10)*** 157,50 (134,00; 249,30)*

Примечания: * р < 0,05 - различия с дооперационным уровнем;

** р < 0,03 - различия с группой с неосложненным СВО.

В группах пациентов не отмечено различий по исходному содержанию sTREM-1 в крови (Таблица 7). В случае неосложненного течения СВО концентрация sTREM-1 составляла 58,06 (46,53; 109,20) пг/мл, а при наличии осложненного СВО - 67,46 (54,71; 77,90) пг/мл. Однако к исходу первых суток после операции в обеих группах пациентов наблюдалось повышение уровня sTREM-1. У пациентов с развившимся в дальнейшем осложненным СВО

показатель был достоверно выше (р = 0,028) и составил 131,10 (130,50; 135,10) пг/мл, в то время как в случае неосложненного течения - 74,98 (58,99; 107,90) пг/мл. При этом прирост концентрации маркера в первой группе был 1,3-кратным, а во второй - 1,9-кратным.

На седьмые сутки послеоперационного периода продолжалось повышение уровня исследуемого показателя до 101,20 (68,45; 162,55) пг/мл в случае неосложненного СВО и до 157,50 (134,00; 249,30) пг/мл - в случае осложненного. Имелась тенденция к более высокому уровню у пациентов с осложнениями. При этом в случае неосложненного СВО концентрация маркера превышала исходные значения в 1,7 раза, а в случае осложнений - в 2,3 раза.

Участие эндотелия в патогенезе СВО и динамика растворимых маркеров его функции. Уровень sL- и sE-селектинов в первые сутки послеоперационного периода снижался у пациентов обеих групп, а на седьмые сутки возвращался к исходным значениям. Динамика уровня sP-селектина была обратной. Именно этот маркер демонстрировал свои дифференциально-диагностические потенции в отношении характера течения СВО. Значимым представляется изменение уровня sICAM-2, который снижается в первые сутки после операции, повышаясь в случае осложненного СВО и находясь на стабильном уровне в случае неосложненного СВО. Фиксируется не увеличение, а снижение уровня sICAM-1 после операции, причем достоверное в случае неосложненного СВО и недостоверное - в случае осложненных форм. Равно как и увеличение сывороточного VCAM-1, отмечено лишь в случае СВО без осложнений. Достоверная положительная динамика уровня эндотелина у пациентов с осложненным СВО (в отличие от пациентов без такового) указывает на важное значение этого фактора в патогенезе воспалительных реакций и регулировании функции эндотелия. Увеличение уровня vWF и снижение МСР-1 так же указывает на их патогенетическую значимость.

В динамике послеоперационного периода у пациентов с разным течением системного воспалительного ответа после кардиохирургических операций отмечается разный профиль изменений сывороточного уровня молекул межклеточной адгезии. При этом наиболее значимым представляется изменение уровня sICAM-2, который значимо снижается в первые сутки после операции, в дальнейшем повышаясь в случае осложненного СВО, и находится на стабильном уровне в случае неосложненного СВО. С другой стороны, динамика sVCAM-1 в группах была иной. Если в отсутствие осложнений в

послеоперационном периоде уровень увеличивался и к седьмым суткам достоверно превышал исходные значения, то в случае осложненного СВО имелась лишь тенденция к повышению, а к исходу недели уровень не отличался от первоначального.

Оценка уровня синтеза цитокинов моноцитами при воздействии ЦФК (цитозольной фракции кардиомиоцитов) и ЛПС (липополисахарида). Воздействие различных концентраций ЛПС и ЦФК на моноциты приводило к увеличению продукции провоспалительных цитокинов (ИЛ 1р, ИЛ 8, ИЛ б, ИЛ 10, ФНО а). Влияние наибольшей силы оказывала ЦФК более высоких дозировок - 2 нг/мл (Рисунок 3).

ИЛ 8

ИЛ 6

ИЛ 10

ИЛ 1р

ФНО а

—Контроль

— ЦФК 1%

— о - ЦФК 2%

Рисунок 3 - Динамика содержания цитокинов в культивационной среде в течение 24-часовой инкубации моноцитов с ЦФК

Инкубация моноцитов в присутствии LPS 1 нг/мл и 5 нг/мл сопровождалась значительным повышением уровня провоспалительных цитокинов (Рисунок 4).

ИЛ 8

ИЛ ip

—в— Контроль — С— ЛПС 1 нг/мл -й- - ЛПС 5 нг/мл

Рисунок 4 - Динамика содержания цитокинов в культивационной среде в течение 24-часовой инкубации моноцитов с ЛПС

Оценка значимости гуморальных и клеточных факторов для диагностики системного воспалительного ответа. В результате проведения дискриминантного анализа с использованием значений 26 гуморальных

факторов, уровень которых оценивался в первые сутки после кардиохирургического вмешательства, определено 12 шагов с суммарной ламбда Уилкса 0,596. Полученная модель будет работать с точностью 66 %.

Из 12 значимых параметров (F > 1,0), 6 продемонстрировали повышенную значимость (F > 3,0), а также статистическую достоверность р < 0,05. Этими критериями оказались: фактор фон Виллебранда, ИЛ 10. ИЛ IRA, ИМА, ИЛ 6, sICAM-1.

В результате проведения пошагового дискриминантного анализа маркеров клеточного иммунитета определено 6 шагов (Таблица 8). При этом суммарная ламбда Уилкса для получившейся схемы составила 0,306, что говорит о достаточно высокой мощности дискриминации. Разделение пациентов на группы по варианту течения системного воспалительного ответа (неосложненный, осложненный) с использованием получившейся шкалы будет иметь точность 94,7 %.

Таблица 8 - Результаты пошагового дискриминантного анализа характеристик субпопуляций моноцитов в отношении определения системного воспалительного ответа

№ шага Параметр Ламбда Уилкса F-критерий P

1 MIF CD 16 на CDI4hiCD16" 0.640 13,03 0.003

2 CD !4hiCD16", абс. 0.456 5,84 0.032

3 MIF CD54 на CD14hiCD16+ 0,488 7,09 0,020

4 MIF CD 14 на CDI4hiCD16" 0,414 4,18 0.063

5 MIF CD54 на CD14h'CDl 6" 0,347 1,59 0,231

6 MIF CD 14 HaCD14dimCD16+ 0,336 1,13 0.307

Значимыми оказались критерии, характеризующие в первую очередь СОМ^СО^" и С014Ь'С016+ моноциты. Активность клеток напрямую связанная с интенсивностью поверхностной экспрессии рецепторов. Для клеток указанных субпопуляций этими рецепторами оказались СО 16, СО 14, то есть

тропные к липополисахариду и Рс-фрагменту иммуноглобулина. Высока значимость плотности рецепторов СО 54 на С014ЫС016+ и С014'"С016".

Все основные патогенетические звенья системного воспалительного ответа неинфекционного генеза представлены на принципиальной схеме (Рисунок 5).

Рисунок 5 - Принципиальная схема патогенеза системного воспалительного ответа после проведения операции в условиях искусственного кровообращения

Одним из результатов является нарушение микроциркуляции, которое может играть важную роль в патогенезе СВО у пациентов с атеросклерозом, оперированных в условиях ИК. В большинстве случаев атеросклеротическое поражение коронарного русла сочетается с поражением других сосудистых бассейнов с формированием мультифокального атеросклероза. Операция в условиях ИК связана с гипоперфузией внутренних органов, приводящей к ишемическому повреждению кишечной стенки, нарушению барьерной функции кишечника и транслокации в кровь бактерий и других токсических продуктов. Все это на фоне микроциркуляторных расстройств, вызванных неинфекционным СВО, развивающимся в послеоперационном периоде.

ВЫВОДЫ

1. Несмотря на проводимую во время операции коронарного шунтирования кардиопротекцию, происходит повреждение клеток миокарда не только вследствие хирургического приема, но и окислительного стресса, инициированного ишемией и реперфузией. При этом степень повреждения в отношении развития осложненного системного воспалительного ответа в послеоперационном периоде не играет прогностической роли.

2. Развитие системного воспалительного ответа сопряжено с повышением миграционной способности CDI4hlCD16+, CD14h'CD16", CD14dlmCD16T субпопуляций моноцитов, о чем свидетельствует увеличение плотности селектиновых рецепторов CD62L при одновременном снижении плотности рецепторов межклеточной адгезии CD54. Эти изменения в большей степени выражены при развитии осложненного системного воспалительного ответа.

3. При системном воспалительном ответе, инициированном кардиохирургической операцией, выполненной в условиях искусственного кровообращения, развивается дисбаланс цитокинов, характеризующийся увеличением сывороточных концентраций ИЛ IRA, ИЛ 6, ИЛ 10 и снижением ИЛ 12. Сердечный компартмент играет ключевую роль в развитии дисбаланса цитокинов, являющегося важным патогенетическим звеном формирования системного воспалительного ответа. При этом для неосложненного системного воспалительного ответа характерными оказываются более высокие значения ИЛ 6 в первые сутки после вмешательства, а ИЛ 10 - на седьмые. Повышенные значения ИЛ 10 и ИЛ 12 до операции оказываются прогностически неблагоприятными в отношении развития осложненного системного воспалительного ответа.

4. При формировании системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения, характерно развитие дисфункции эндотелия, о чем свидетельствует снижение значений sL-селектина, sE-селектина и увеличение sP-селектина; снижение sICAM-1 и увеличение sVCAM-1;

повышение концентраций фактора Виллебранда, эндотелина и снижение моноцитарного белка хемотаксиса МСР-1.

5. Системный воспалительный ответ связан с изменением активности иммунокомпетентных клеток, проявляющейся снижением сывороточных матричных металлопротеиназ (ргоММР-1 и ММР-3), повышением ММР-9, прокатепсина В и TIMP-2, а также снижением естественного антагониста катепсинов - цистатина С.

6. Цитозольная фракция кардиомиоцитов с содержащимися в ней аларминами является триггером продукции цитокинов (ИЛ 1 р, ИЛ б, ИЛ 8, ИЛ 10, ФИО а) моноцитами, при этом совместное стимулирование с липополисахаридом оказывает потенцирующее действие. В экспериментах in vitro установлен механизм взаимного отягощения системного воспалительного ответа инфекционным компонентом, который может присоединяться вследствие транслокации кишечной флоры и формировать осложненные формы. Транслокация косвенно подтверждается увеличением прокальцитонина и волнообразной динамикой сывороточных концентраций ишемия-модифицированного альбумина.

7. В развитии системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения, главным триггерным фактором является повреждение клеток с последующим запуском каскада воспалительных (клеточных и гуморальных) реакций, в центре которых находятся клетки моноцитарно-макрофагального ряда. Обязательным условием формирования системного воспалительного ответа является вовлечение эндотелия и компартментализация воспаления.

8. Разработана принципиальная схема патогенеза системного воспалительного ответа, развивающегося после проведения кардиохирургических операций, выполняемых в условиях искусственного кровообращения. Указанная схема позволит создавать патогенетически обоснованные алгоритмы диагностики, профилактики и лечения системного воспалительного ответа.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для диагностики осложненного системного воспалительного ответа, развивающегося у пациентов после операции коронарного шунтирования, выполненной в условиях искусственного кровообращения, кроме определения традиционных клинико-лабораторных показателей, необходимо оценивать коэффициент прироста концентрации растворимой формы триггерного рецептора, экспрессируемого на миелоидных клетках ^ТЛЕМ-П в сыворотке крови пациента по формуле:

К = эТло/эТи,

где К - коэффициент прироста концентрации 5ТЯЕМ-1;

бТпо - концентрация 5Т11ЕМ-1, определяемая в крови пациента в послеоперационном периоде;

бТи - концентрация бТЯЕМ-!, определяемая до оперативного вмешательства, при этом развитие осложненного системного воспалительного ответа диагностируют при К > 1,5.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК

1. Биохимические и гемодинамические параметры коронарного кровотока как обоснование выбора анестетиков при операции коронарного шунтирования / Л. С. Барбараш, М. В. Ларионов, А. С. Головкин и др. // Патология кровообращения и хирургия. - 2011. -№ 2. - С. 64—68 (0,6 п. л.).

2. Головкин, А. С. Факторы регуляции апоптоза кардиомиоцитов при ишемии и реперфузии / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева // Клиническая физиология кровообращения. - 2010. - № 4. - С. 24—29 (0,63 п. л.).

3. Диагностическая значимость определения уровня белка, связывающего жирные кислоты в крови коронарного синуса, при проведении операций с искусственным кровообращением / А. С. Головкин, Е. В. Григорьев,

B. Г. Матвеева и др. // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. - 2011. -Т. 4, № 2. - С. 66-69 (0,38 п. л.).

4. Роль триггерного рецептора, экспрессируемого на миелоидных клетках, в активации врожденного иммунитета / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, Е. В. Григорьев и др. // Общая реаниматология. - 2011. - Т. VII, № 3. -

C. 61-65 (0,63 п. л.).

5. Уровень катепсинов сыворотки крови в периоперационном периоде коронарного шунтирования / А. С. Головкин, Е. В. Григорьев, В. Г. Матвее- ■

ва и др. // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. - 2011. - № 3. - С. 4—6 (0,27 п. л.).

6. Периоперационная динамика маркеров воспаления у пациентов с ишемической болезнью сердца, подвергшихся коронарному шунтированию / Ю. В. Байракова, Е. Д. Баздырев, А. С. Головкин и др. // Цитокины и воспаление.-2012.-Т. 11, № 1.-С. 55-59 (0,63 п. л.).

7. Эндогенная интоксикация у больных ИБС до и после коронарного шунтирования / Н. Л. Воронцова, М. В. Богданов, А. С. Головкин и др. // Эфферентная терапия. - 2011. - № 4,- С. 68-74 (0,75 п. л.).

8. Вазопротективная активность ранних физических тренировок у больных, перенесших коронарное шунтирование / С. А. Помешкина, И. В. Боровик, А. С. Головкин и др. // СагсЗюСоматика. - 2012. - № 2. - С. 15-19 (0,58 п. л.).

9. Динамика поверхностной экспрессии триггерного рецептора, экспрессируемого миелоидными клетками-1 (ТЯЕМ-1) на различных субпопуляциях моноцитов в раннем послеоперационном периоде прямой реваскуляризации миокарда / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, М. Н. Чернова и др. // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2012. - № 3 (85), ч. 2. - С. 116-120 (0,63 п. л.).

10. Динамика показателей окислительного стресса в крови больных ишемической болезнью сердца до и после коронарного шунтирования / Н. Л. Воронцова, М. В. Богданов, А. С. Головкин и др. // Бюллетень Сибирской медицины.-2012,-№4.-С. 13-17(0,55 п. л.).

11. Динамика субпопуляций моноцитов С014С016 при неосложненном системном воспалительном ответе в периоперационном периоде коронарного шунтирования / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, И. В. Кудрявцев и др. // Медицинская иммунология. - 2012. - № 4-5. - С. 305-312(1,0 п. л.).

12. Значение катепсинов в патогенезе и прогрессировании атеросклероза / А. С. Головкин, Е. В. Григорьев, В. Г. Матвеева и др. // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. - 2012. - № 4. - С. 9-12 (0,4 п. л.).

13. Послеоперационная динамика уровня матриксных металло-протеиназ у пациентов с осложнениями коронарного шунтирования / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. В. Григорьев и др. // Кардиология. - 2012. - № 9. -С. 4-7 (0,4 п. л.).

14. Растворимая форма триггерного рецептора, экспрессированного на миелоидных клетках (бТ11ЕМ-1), - потенциальный маркер тяжести системного воспалительного ответа / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, Е. В. Григорьев и др. //

Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. - 2012. - № 6. - С. 91-95 (0,63 п. л.).

15. Субпопуляции моноцитов крови при неосложненном течении периоперационного периода коронарного шунтирования /А.С. Головкин,

B. Г. Матвеева, И. В. Кудрявцев и др. // Медицинская иммунология. - 2012. -№4-5. -С. 391-398 (1,0 п. л.).

16. Цнтокиновый дисбаланс при ишемии и реперфузии: вклад сердечного компартмента / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. В. Григорьев и др. // Российский иммунологический журнал. - 2012. - Т. 6 (15), № 3. -

C. 259-265 (0,88 п. л.).

17. Влияние цитозольной фракции кардиомиоцитов и липо-полисахарида на функцию моноцитов / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, М. Н. Чернова и др. // Медицинская иммунология. - 2013. - Т. 15, № 5. -С. 439-^48 (1,25 п. л.).

Патенты

18. Способ ранней диагностики осложненного системного воспалительного ответа у пациентов, оперированных в условиях искусственного кровообращения : пат. 2463606 Рос. Федерация : МПК51 G01N 33/53 / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. В. Григорьев и др. ; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии медицинских наук «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний» СО РАМН. - №2011134573/15(051214) ; заявл. 17.08.2011 ; опубл. 10.10.2012, Бтол. №28.

Статьи, опубликованные в рецензируемых журналах

19. sTREM-1 as a Prognostic Marker of Postoperative Complications in Cardiac Surgery / A.S. Golovkin, V. G. Matveeva, E. V. Grigoriev et al. // ISRN Inflammation. - 2012. - Vol. 2012. - Article ID 38286. - 5 p.

20. Perioperative Dynamics of TLR2, TLR4, and TREM-1 Expression in Monocyte Subpopulations in the Setting of On-Pump Coronary Artery Bypass Surgery / A. S. Golovkin, V. G. Matveeva, I. V. Kudryavtsev et al. // (SRN Inflammation. - 2013. - Vol. 2013. - Article ID 817901. - 8 p.

Монография

21. Системный воспалительный ответ в кардиохирургии / Е. А. Великанова, А. С. Головкин, В. Г. Матвеева и др.; под ред. JI. С. Барбараша, Е. В. Григорьева. - Кемерово : Кузбассвузиздат, 2013. - 149 с. (19,5 п. л.).

Материалы конференций

22. Головкин, А. С. Перспективы изучения апоптоза у пациентов с острой ишемией миокарда / A.C. Головкин, В. Г. Матвеева // Облитерирующие

заболевания сосудов: проблемы и перспективы : материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Кемерово, 2009. - С. 38-39 (0,1 п. л.).

23. Влияние латентной инфекции на развитие послеоперационных осложнений у кардиохирургических больных / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. А. Великанова и др. // Сибирский медицинский журнал. - 2010. - Т. 25, № 2, вып. 1.-С. 111 (0,1 п. л.).

24. Диагностическая и прогностическая значимость маркеров цитолиза в локальном кровотоке при операциях коронарного шунтирования / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, М. В. Ларионов и др. // Сибирский медицинский журнал. - 2010. - Т. 25, № 2, вып. 2. - С. 49-50 (0,12 п. л.).

25. Динамика некоторых показателей апоптоза крови коронарного синуса при проведении искусственного кровообращения и в начале реперфузии / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, М. В. Ларионов и др. // Хирургия Узбекистана. - 2010.-№3 (47).-С. 54-55 (0,14 п. л.).

26. Значение определения уровня маркеров повреждения миокарда в крови коронарного синуса и в периферическом крови во время операции аортокоронарного шунтирования / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, М. В. Ларионов и др. // Бюллетень Федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В. А. Алмазова. - 2010. - N° 2. - С. 135 (0,1 п. л.).

27. Значимость сывороточных маркеров некроза и апоптоза в локальном коронарном кровотоке / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, М. В. Ларионов и др. // Материалы Съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов России.-М„ 2010. -С. 317-318 (0,12 п. л.).

28. Оценка влияния сыворотки пациентов, проходящих лечение по прямой реваскуляризации миокарда, на жизнеспособность мононуклеарных клеток здорового донора / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. А. Велика-нова и др. // Актуальные проблемы сердечно-сосудистой патологии : материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 20-летию Кузбасского кардиологического центра. - Кемерово, 2010. - С. 73-74 (0,1 п. л.).

29. Soluble triggering receptor expressed on myeloid cells (TREM-1) as a marker of noninfection systemic inflammatory response syndrome (SIRS) / E. Grigoryev, A. Golovkin,V. Matveeva et al. // J. of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. - 2011. - Vol. 25, Issue 3, Suppl. 1. - S. 4 (0,08 п. л.).

30. Влияние системной воспалительной реакции на состояние когнитивных функций в раннем послеоперационном периоде коронарного шунтирования / О. В. Малева, О. А. Трубникова, А. С. Головкин и др. // Сборник материалов XIII Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях». - М., 2011. - С. 119(0,1 п. л.).

31. Тендерные особенности периоперационной динамики БР- и ЗЕ-селектинов как маркеров дисфункции эндотелия у пациентов, подвергшихся коронарному шунтированию / Е. Д. Баздырев, С. В. Иванов, А. С. Головкин и др. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2011. -№ 3. - С. 107 (0,1 п. л.).

32. Диагностическая значимость белка, связывающего жирные кислоты (БСЖК) в крови коронарного синуса, при проведении операций с применением искусственного кровообращения (ИК) / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. В. Григорьев и др. // Сборник материалов XIII Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях». - М., 2011. - С. 51 (0,1 п. л.).

33. Динамика про- и противовоспалительных цитокинов в раннем послеоперационном периоде коронарного шунтирования / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. В. Григорьев и др. // Медицинская иммунология. — 2011. — Т. 13, №4-5.-С. 486 (0,06 п. л.).

34. Динамика уровня катепсинов в сыворотке крови пациентов после коронарного шунтирования / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, Е. А. Велика-нова и др. // Бюллетень НЦССХ им. А. Н. Бакулева. Сердечно-сосудистые заболевания.-2011.-Т. 12, №6.-С. 207 (0,1 п. л.).

35. Динамика уровня моноцитов при неосложненном течении послеоперационного периода коронарного шунтирования / А. С. Головкин, В. Г. Матвеева, И. В. Кудрявцев и др. // Медицинская иммунология. - 2011. -Т. 13, № 4-5. - С. 484 (0,06 п. л.).

36. Механизмы неинфекционного системного воспаления: растворимый триггерный рецептор, экспрессируемый на миелодных клетках (Т11ЕМ-1) / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, Е. В. Григорьев и др. // Сборник материалов XIII Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях». - М., 2011. - С. 52 (0,06 п. л.)

37. Окислительный стресс и эндогенная интоксикация в процессе операции коронарного шунтирования с применением искусственного кровообращения / М. В. Богданов, Н. Л. Воронцова, А. С. Головкин и др. // Сборник материалов IV Съезда кардиологов Сибирского Федерального округа «Сердечно-сосудистые заболевания: от первичной профилактики до высоких технологий в повседневной практике». - Кемерово, 2011. - С. 24—25 (0,12 п. л.).

38. Оценка роли интерлейкина-12 в возникновении сердечнососудистых осложнений после коронарного шунтирования / Ю. В. Байракова. Е. Д. Баздырев, А. С. Головкин и др. // Сборник материалов IV Съезда кардиологов Сибирского Федерального округа «Сердечно-сосудистые заболе- .

вания: от первичной профилактики до высоких технологий в повседневной практике». - Кемерово, 2011. - С. 17-18 (0,12 п. л.).

39. Прогностическая значимость растворимой формы TREM-1 в крови пациентов, перенесших аортокоронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, Е. В. Григорьев и др. // Сборник материалов IV Съезда кардиологов Сибирского Федерального округа «Сердечно-сосудистые заболевания: от первичной профилактики до высоких технологий в повседневной практике». - Кемерово, 2011.-С. 115-116 (0,14 п. л.).

40. Способ коррекции системного воспаления в условиях искусственного кровообращения / Г. П. Плотников, Д. Л. Шукевич,

A. С. Головкин и др. // Сборник материалов XIII Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях».- М., 2011. — С. 151 (0,1 п. л.).

41. Матвеева, В. Г. Особенности поверхностной экспрессии активирующих рецепторов врожденного иммунитета на субпопуляциях моноцитов / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, М. Н. Чернова // Медицинский академический журнал. - 2012. - Т. 12, № 3. - С. 87-89 (0,38 п. л.).

42. Системная воспалительная реакция неинфекционного генеза: механизмы, способы диагностики, варианты коррекции / Е. В. Григорьев, Д. Л. Шукевич, А. С. Головкин и др. // Материалы IX Межрегиональной научно-практической конференции «Современные аспекты анестезиологии и интенсивной терапии». - Новосибирск, 2012. - С. 89-97 (1 п. л.).

43. Особенности экспрессии TLR2, TLR4, TREM-1 на субпопуляциях моноцитов в периоперационом периоде коронарного шунтирования, выполненного в условиях искусственного кровообращения / А. С. Головкин,

B. Г. Матвеева, И. В. Кудрявцев и др. // Российский иммунологический журнал. - 2013. - Т. 7 (16), № 2-3. - С. 129-130 (0,06 п. л.).

44. Влияние цитозольной фракции кардиомиоцитов и липо-полисахарида на функцию моноцитов / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, И. В. Кудрявцев и др. // Российский иммунологический журнал. — 2013. -Т. 7 (16), №2-3.-С. 131 (0,06 п. л.).

45. Оценка эндогенной интоксикации и окислительного стресса в динамике периоперационного периода коронарного шунтирования у пациентов с ИБС / М. В. Богданов, А. С. Головкин, Д. Л. Шукевич и др. // Международный научно-исследовательский журнал. - 2013. — № 6-3. - С. 55-56 (0,14 п. л.).

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

APACHE II - Acute Phisiology And Chronic Health Evaluation

CD - cluster of differentiation

ICAM - intercellular cell adhesion molecule

MCP - monocyte chcmotactic protein

MIF - mean intensity fluorescence

PBS - фосфатный буферный раствор

POSSUM - Physiological and Operative Severity Score for the enumeration of Mortality

SOFA - Sepsis-related Organ Failure Assessments Score / Sequential Organ Failure Assessment

TIMP -тканевой ингибитор матриксных металлопротеиназ

TREM-1 -триггерный рецептор, экспрессируемый на миелоидных клетках-1

VCAM - vascular cell adhesion molecule

АлТ - аланинаминотрансфераза

АОА - антиоксидантная активность

АсТ - аспартатаминотрансфераза

БСЖК - белок, связывающий жирные кислоты

ДК - диеновые конъюгаты

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИК - искусственное кровообращение

ИЛ - интерлейкин

ИМА - ишемия-модифицированный альбумин

КФК - креатинфосфокиназа

КФК-МВ - креатинфосфокиназа сердечная фракция

ЛПС - липополисахарид

МДА - малоновый диальдегид

ММР — матриксная металлопротеиназа

ОШ - основания Шиффа

СВО - системный воспалительный ответ

СПОН - синдром полиорганной недостаточности

СТ - сопряженные триены

ФНО - фактор некроза опухолей

ЦФК - цитозольная фракция кардиомиоцитов

Подписано в печать 25.11.2013. Формат 60х84'/к,. Бумага офсетная № 1. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 10/13

Адрес издательства и типографии: ООО «Издательство «Кузбассвузиздат». 650043, г. Кемерово, ул. Ермака, 7. Тел. 8 (3842) 58-29-34, т/факс 36-83-77. E-mail: 58293469@mail.ru

201 ZJ'+ai - ■

2012349791

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Головкин, Алексей Сергеевич

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук

05^0145035*1 На правах рукописи

Головкин Алексей Сергеевич

МЕХАНИЗМЫ СИНДРОМА СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА ПОСЛЕ ОПЕРАЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСКУССТВЕННОГО

КРОВООБРАЩЕНИЯ

14.03.03 - патологическая физиология

Диссертация

на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Научные консультанты:

Доктор медицинских наук, академик РАМН Л.С. Барбараш Доктор медицинских наук, профессор Е.В. Григорьев

Кемерово-2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 13

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 41 ГЛАВА 3 ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ УПРАВЛЯЕМОЙ

ИШЕМИИ И РЕПЕРФУЗИИ 55 ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ ПЕРИОПЕРАЦИОННОГО СТРЕССА НА

РАЗВИТИЕ СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА 76 ГЛАВА 5 КЛЕТОЧНЫЙ ИММУНИТЕТ: ИЗМЕНЕНИЕ СУБПОПУЛЯЦИОННОГО СОСТАВА ЦИРКУЛИРУЮЩИХ МОНОЦИТОВ ПРИ СИСТЕМНОМ ВОСПАЛИТЕЛЬНОМ ОТВЕТЕ 94 ГЛАВА 6 ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ СИСТЕМНОГО

ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА 122 ГЛАВА 7 ВЛИЯНИЕ АЛАРМИНОВ НА ФУНКЦИЮ МОНОЦИТОВ

И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПАТОГЕНЕЗЕ СВО 175 ГЛАВА 8 ОЦЕНКА ЗНАЧИМОСТИ ГУМОРАЛЬНЫХ И КЛЕТОЧНЫХ ФАКТОРОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СИСТЕМНОГО

ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА 187

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 193

ВЫВОДЫ 210

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 213

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 214

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 217

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Достижения кардиологии, кардиохирургии, анестезиологии и реаниматологии в последнее время значительно расширили спектр и сложность оперативных вмешательств, выполняемых пациентам с сердечно-сосудистой патологией. При этом повышается сложность самих операций, увеличивается их продолжительность, удлиняется время искусственного кровообращения и пережатия аорты, расширяются показания к оперативному лечению, повышается уровень сложности курации пациентов [2].

Процедура проведения искусственного кровообращения включает в себя множество факторов, которые являются нефизиологичными и могут провоцировать запуск целого ряда патологических процессов, результатом которых может стать развитие системного воспаления. К негативным факторам оперативных вмешательств с применением искусственного кровообращения можно отнести длительную ишемию и реперфузию жизненно важных органов, в первую очередь миокарда, контакт клеток крови с инородными поверхностями фильтров, трубок и т.д., механическое повреждение тканей, обусловленное оперативным вмешательством, применение большого количества токсичных препаратов для проведения длительного анестезиологического пособия, гипотермия, выброс эндотоксинов [18; 154; 345].

Ранний послеоперационный период у пациентов, оперированных на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения, сопровождается системным воспалительным ответом (СВО), который в 5-16% случаев осложняется полиорганной недостаточностью (СПОН) с высокой летальностью (по данным ЕАСТА 2007) [333; 269]. При этом сама процедура искусственного кровообращения рассматривается как модель управляемой ишемии и реперфузии, в которой, безусловно, есть место кардиопротекции, а в ряде случаев и прекондиционированию, однако имеют место и повреждения тканей и органов.

Критерии диагностики СВО были приняты в 1992 году [138] и до сих пор остаются неизменными, однако очевидно, определение диагноза на основании этих критериев представляет трудности. Кроме того, эти критерии были описаны при диагностике сепсиса, а не «асептического» СВО. При этом методология диагностики последнего и возможная стадийность процесса до сих пор не определены.

Недостатком диагностики СВО, применительно к пациентам после полостных оперативных вмешательств, в том числе выполненных в условиях искусственного кровообращения является то, что у кардиохирургических пациентов тахикардия и тахипноэ в большинстве клинических ситуаций не являются диагностически значимыми в виду проводимой противоаритмической терапии и продленной искусственной вентиляции легких. На температуру тела в значительной степени влияет применение анальгетиков, обладающих жаропонижающим эффектом. После проведенной операции со значительным повреждением тканей и органов лейкоцитоз со сдвигом формулы влево является естественной реакцией, а не проявлением осложненного СВО. Все это определяет необходимость поиска дополнительных, прежде всего лабораторных патогенетически обоснованных критериев диагностики СВО.

Продолжает формироваться представление о СВО, уточняются и дополняются критерии его оценки, изучаются особенности течения этого процесса при различных состояниях и заболеваниях [59]. Успех оперативного вмешательства на сердце в условиях ИК нередко зависит от предупреждения и своевременного интенсивного лечения осложнений СВО, возникающих в послеоперационном периоде. Поэтому у этой категории пациентов представляет большой интерес изучение характера развития и особенностей оценки СВО, а так же способов прогнозирования его осложнений.

Степень научной разработанности темы

Существенный вклад в изучение системного воспалительного ответа как важного патогенетического фактора многих заболеваний и неотложных состояний

внесли В.А. Черешнев, E.IO. Гусев, J-M. Cavaillon, R.C. Bone, J-L. Vincent. В работах ученых представлены данные об основных механизмах развития системного воспалительного ответа. В частности, о важной роли дисбаланса цитокинов при формировании осложненных форм и полиорганной недостаточности. Исследования проводились на клиническом материале и экспериментальных моделях системного воспалительного ответа, в основном, инфекционного генеза. Вместе с тем механизмы развития СВО после проведения кардиохирургических операций в условиях искусственного кровообращения как самостоятельная тема не рассматривались. Актуальность и недостаточная разработанность проблемы и обусловили выбор темы диссертационного исследования.

Цель исследования: оценить роль клеточных и гуморальных компонентов врожденного иммунитета в развитии системного воспалительного ответа после кардиохирургических операций, выполненных с использованием искусственного кровообращения.

Задачи исследования:

1. Определить степень повреждения миокарда под действием окислительного стресса и вклад сердечного компартмента в развитие системного воспалительного ответа при проведении операции коронарного шунтирования, выполненной в условиях искусственного кровообращения.

2. Установить значение изменения миграционного потенциала субпопуляций циркулирующих моноцитов при системном воспалительном ответе, развивающемся после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения.

3. Определить патогенетическую значимость цитокинового дисбаланса в формировании системного воспалительного ответа, развивающегося после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения.

4. Определить характер изменений функций эндотелия при формировании системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения.

5. Определить патогенетическую значимость изменения сывороточного уровня лизосомальных ферментов и их ингибиторов как маркеров активности иммунокомпетентных клеток.

6. Экспериментально обосновать триггерное влияние аларминов, образующихся в результате кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения, на инициацию системного воспалительного ответа.

7. Разработать принципиальную схему патогенеза системного воспалительного ответа, развивающегося после проведения кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения.

Научная новизна

Установлено, что, несмотря на проводимую во время операции коронарного шунтирования кардиопротекцию, происходит повреждение клеток миокарда, не только вследствие хирургического приема, но и окислительного стресса, инициированного ишемией и реперфузией, что подтверждается появлением маркеров цитолиза (КФК-МВ, АсТ, АлТ, БСЖК) в системном и в коронарном кровотоке в процессе проведения операции. При этом степень повреждения миокарда в отношении развития осложненного системного воспалительного ответа в послеоперационном периоде не играет прогностической роли.

Впервые установлено, что развитие системного воспалительного ответа сопряжено с повышением миграционной способности СБ14ЫС016+, С014ЫСЭ16~, СШ4*тСШ6+ субпопуляций моноцитов, о чем свидетельствует увеличение плотности селектиновых рецепторов СБ62Ь при одновременном снижении плотности рецепторов межклеточной адгезии С054.

Подтверждено ключевое значение дисбаланса цитокинов в патогенезе системного воспалительного ответа, инициированного кардиохирургической операцией, выполненной в условиях искусственного кровообращения. Формирование системного воспалительного ответа характеризуется увеличением уровня ИЛ IRA, ИЛ 6, ИЛ 10 и снижением уровня ИЛ 12. При этом неосложненный системный воспалительный ответ характеризуется более высокими значениями ИЛ 6 в первые сутки после вмешательства, а ИЛ 10 - на седьмые. Высокие концентрации сывороточных ИЛ 10 и ИЛ 12 до операции являются прогностически неблагоприятным признаком в отношении развития осложненного системного воспаления. Впервые показано, что сердечный компартмент играет ключевую роль в развитии дисбаланса цитокинов (в первую очередь интерлейкинов 6 и 10).

Подтверждено, что при формировании системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургической операции в условиях искусственного кровообращения развивается дисфункция эндотелия, о чем свидетельствуют снижение значений sL-селектина, sE-селектина и увеличение sP-селектина; снижение sICAM-1 и увеличение sVCAM-1; повышение концентраций фактора Виллебранда, эндотелина и снижение моноцитарного белка хемотаксиса МСР-1.

Впервые показано, что системный воспалительный ответ связан с изменением активности иммунокомпетентных клеток, проявляющейся снижением сывороточных матричных металлопротеиназ (ргоММР-1 и ММР-3.), повышением ММР-9, прокатепсина В и Т1МР-2, а также снижением естественного антагониста катепсинов - цистатина С.

В модельных экспериментах in vitro раскрыт механизм взаимного отягощения системного воспалительного ответа инфекционным компонентом, который может присоединяться вследствие транслокации кишечной флоры и формировать осложненные формы системного воспалительного ответа. Установлено, что цитозольная фракция кардиомиоцитов с содержащимися в ней аларминами является триггером продукции цитокинов (ИЛ 1(3, ИЛ 6, ИЛ 8, ИЛ 10,

ФНО а) моноцитами, а совместное стимулирование с липополисахаридом оказывает потенцирующее действие.

Установлено, что в развитии системного воспалительного ответа главным триггерным фактором является повреждение клеток с последующим запуском каскада воспалительных (клеточных и гуморальных) реакций, в центре которых находятся клетки моноцитарно-макрофагального ряда. Обязательным условием формирования СВО является вовлечение эндотелия.

Впервые составлена принципиальная схема патогенеза системного воспалительного ответа неинфекционного генеза, развивающегося после проведения кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения.

Теоретическая значимость

Углублены знания о роли нарушений клеточного и гуморального иммунитета, вкладе сердечного компартмента и дисбаланса цитокинов в развитие системного воспалительного ответа после проведения кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения. Полученные знания позволили создать схему патогенеза системного воспалительного ответа, которая может стать основой для формирования алгоритмов диагностики и профилактики осложнений кардиохирургических операций, выполняемых в условиях искусственного кровообращения.

Практическая значимость

Разработан и клинически апробирован патогенетически обоснованный способ ранней диагностики осложненного системного воспалительного ответа у пациентов, оперированных в условиях искусственного кровообращения, позволяющий на основании динамической оценки уровня sTREM-1 мониторировать течение системного воспалительного ответа в послеоперационном периоде коронарного шунтирования и тем самым повысить качество лечения.

Внедрение результатов работы

Основные результаты исследования внедрены в клиническую практику отделения анестезиологии и реанимации ФГБУ НИИ Комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН и в учебный процесс кафедры патологической физиологии Кемеровской государственной медицинской академии и научно-образовательного центра «Молекулярной и клинической медицины при сердечно-сосудистой патологии» при отделе экспериментальной и клинической кардиологии ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Повреждение тканей сердечного компартмента при проведении кардиохирургической операции, выполняемой в условиях искусственного кровообращения, является триггерным для последующего развития системного воспалительного ответа. Ведущими патогенетическими факторами являются окислительный стресс с повреждением мембран клеток, механическое, ишемическое и реперфузионное повреждение миокарда с цитолизом и выходом аларминов.

2. Ключевым фактором патогенеза системного воспалительного ответа, развивающегося после кардиохирургической операции, выполненной в условиях искусственного кровообращения, является измененная функциональная активность клеток моноцитарно-макрофагальной системы, проявляющаяся перераспределением общего пула и фенотипа циркулирующих моноцитов и колебанием сывороточных концентраций протеолитических ферментов. Повышается миграционная способность всех трех субпопуляций моноцитов, о чем свидетельствует увеличение плотности селектиновых рецепторов СБ62Ь при одновременном снижении плотности рецепторов межклеточной адгезии СБ54. При формировании системного воспалительного ответа характерно развитие дисфункции эндотелия, о чем свидетельствует снижение значений эЬ-селектина, БЕ-селектина и увеличение БР-селектина; снижение б1САМ-1 и увеличение

sVCAM-1; повышение концентраций фактора Виллебранда, эндотелина и снижение моноцитарного белка хемотаксиса

МСР-1. Развитие системного воспалительного ответа характеризуется снижением сывороточных матричных металлопротеиназ (ргоММР-1 и ММР-3), повышением ММР-9, прокатепсина В и TIMP-2, а также снижением естественного антагониста катепсинов - цистатина С.

1. Сердечный компартмент играет ключевую роль в развитии дисбаланса цитокинов, являющегося важным патогенетическим звеном формирования системного воспалительного ответа. Цитозольная фракция кардиомиоцитов с содержащимися в ней аларминами является триггером продукции цитокинов (ИЛ 1Р, ИЛ 6, ИЛ 8, ФНО а) моноцитами - основными участниками системного воспалительного ответа.

Степень достоверности результатов проведенных исследований

О достоверности результатов свидетельствует достаточная выборка больных (165 пациентов), широкий спектр проведенных лабораторных исследований, неоднократно повторенные модельные эксперименты in vitro. Автор непосредственно участвовал в получении исходных данных.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Облитерирующие заболевания сосудов: проблемы и перспективы», Кемерово, 2009; Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 20-летию Кузбасского кардиологического центра «Актуальные проблемы сердечно-сосудистой патологии», Кемерово, 2010; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Высокотехнологичные методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов», Санкт-Петербург, 2010; XVI Всероссийском Съезде сердечно-сосудистых хирургов, Москва, 2010; XII Всероссийской конференции «Технологии жизнеобеспечения при критических

состояниях», Москва, 2010; XIII Всероссийской конференции «Жизнеобеспечение при критических состояниях», Москва, 2011; IV съезде кардиологов Сибирского Федерального округа «Сердечно-сосудистые заболевания: от первичной профилактики до высоких технологий в повседневной практике», Кемерово 2011; Международном конгрессе «Кардиология на перекрестке наук», Тюмень, 2011; Российском национальном конгрессе кардиологов, Москва, 2011; IX межрегиональной научно-практической конференции «Современные аспекты анестези�