Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Применение рекомбинантных цитокинов в лечении инфекционного эндокардита после кардиохирургических вмешательств

На правах рукописи

003052704 БОРИСОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНЫХ ЦИТОКИНОВ

В ЛЕЧЕНИИ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА ПОСЛЕ КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ

14.00.37- анестезиология и реаниматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск - 2007

003052704

Работа выполнена в группе эфферентной терапии Отдела анестезиологии и реаниматологии Федерального государственного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика E.H. Мешалкина Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Мухоедова Тамара Валерьяновна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Верещагин Евгений Иванович доктор медицинских наук- Струнин Олег Всеволодович

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Иркутский государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (664079, г. Иркутск, м/н Юбилейный, 100)

Защита состоится 28 марта 2007 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 208.063.01 при Федеральном государственном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика E.H. Мешалкина Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Адрес: г. Новосибирск-55, ул. Речкуновская, 15, e-mail: diss@meshalkinclinic.ru С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ "ННИИПК Росздрава"

Автореферат разослан 27 февраля 2007 года

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор медицинских наук .

Ленько Е.В.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД артериальное давление

ИВЛ искусственная вентиляция легких

ИК искусственное кровообращение

ИРИ иммунорегуляторный индекс, отношение CD4 к CD8

ИЭ инфекционный эндокардит

иНСТ индуцированный нитросинего тетразолия тест

сНСТ спонтанный нитросинего тетразолия тест, % (НСТ)

Нф нейтрофилы

Л лейкоциты

ОИМ острый инфаркт миокарда

ОНМК острое нарушение мозгового кровообращения .

ОСН острая сердечная недостаточность

ОЦК объем циркулирующей крови

ПОН полиорганная недостаточность

ПЦР полимеразная цепная реакция

ППС приобретенный порок сердца

РРН резерв реактивности нейтрофилов

ЦИК циркулирующие иммунные комплексы

CARS Compensatory Anti-inflammatory Response Syndrome

CD3 общая популяция Т-клеток (CD4, CD8)

CD 16 натуральные киллеры (NK-клетки)

CD22 В -лимфоциты

G-CSF гранулоцитарный колониестимулирующий фактор

IL-2 интерлейкин-2

ICAM-1 межклеточная молекула адгезии -1

IFN-y интерферон-у

NYHA Нью-Йоркская Академия Сердца

Pg Е простагландин Е

SIRS Systemic Inflammatory Response Syndrome

TNF-a фактор некроза опухолей альфа

sTNF-R растворимые рецепторы фактора некроза опухолей альфа

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Инфекционные осложнения в послеоперационном периоде до настоящего времени являются одним из факторов, оказывающим негативное влияние на результаты хирургической коррекции приобретенных пороков сердца (ППС) на фоне активного инфекционного эндокардита.

Несомненная актуальность этой проблемы в кардиохирургии обусловлена высокой частотой инфекции, сепсиса и полиорганной недостаточности (ПОН) в структуре госпитальной заболеваемости и летальности, особенно у больных инфекционным эндокардитом (ИЭ). Это связано как с исходным скомпрометированным иммунным статусом, так и с хирургической агрессией, повышенным риском нозокомиальной инфекции у этой категории больных. Характерная для этой категории кардиохирургических пациентов исходная иммунодепрессия усугубляется в послеоперационном периоде за счет высокой травматичности, длительности оперативного вмешательства, искусственного кровообращения. У больных с активным инфекционным эндокардитом необходимость в протезировании составляет до 40%, а каждая повторная операция значительно увеличивает риск тяжелых осложнений, а также ухудшает прогноз и послеоперационное течение (KollefM., et al. 1997).

Пролонгированное течение инфекционных осложнений с полиорганными дисфункциями или без таковых представляет серьезную проблему для лечения. Общая летальность, несмотря на современную мощную антибактериальную терапию, при активном первичном и вторичном ИЭ после протезировании клапанов сердца по данным литературы доходит до 20-25% (Braun S.,et al. 2000; Kim N., et al.2000). Недостаточная эффективность традиционной антибактериальной терапии часто связана с быстрым формированием резистентности микрофлоры. На фоне персистирующего иммунодефицита также возрастает риск нозокомиальной инфекции.

Недостаточная эффективность лечебных усилий может являться следствием неясности патофизиологических механизмов воспаления и адаптационного иммуногенеза после операции, отсутствием способов прицельной коррекции нарушенных звеньев гомеостаза.

В связи с этим разработка оптимальной методики экстракорпоральной иммунокоррекции с использованием препаратов рекомбинантных цитокинов у больных с ИЭ является актуальной и перспективной для улучшения послеоперационного течения заболевания и улучшения общих результатов кардиохирургической реабилитации.

В литературе не найдено данных о применении рекомбинантной цитокинотерапии в кардиохирургии на достаточной по численности группе больных. Также следует отметить отсутствие данных об особенностях

действия рекомбшшггной цитокинотерапии (нейпоген, ронколейкин) у кардиохирургических пациентов.

Цель исследования: оценить клиническую эффективность и влияние экстракорпоральной иммуномодуляции рекомбинантными цитокинами интерлейкином-2 и гранулоцитарным колониестимулирующим фактором у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде на динамику показателей иммуновоспалительной реактивности.

<

Задачи исследования:

1. Исследовать динамику некоторых параметров иммуновоспалительной реактивности (показатели клеточного и гуморального иммунитета, содержание двух провоспалительных цитокинов) в послеоперационном периоде у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом.

2. Оценить целесообразность и эффективность иммуномодуляции с использованием рекомбинантных цитокинов в комплексном лечении больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде.

3. Определить критерии эффективности лечения, показания, противопоказания для рекомбинантной цитокинотерапии.

4. Разработать практическую методику экстракорпоральной иммуномодуляции для кардиохирургических больных в послеоперационном периоде

Научная новизна

Впервые на основании исследования с достаточно большим числом наблюдений установлена эффективность рекомбинантной цитокинотерапии у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Клиническая эффективность отмечалась в 52%.

Изучена динамика двух цитокинов у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Впервые установлена характерная особенность цитокинового статуса в послеоперационном периоде - дефицит интерлейкина-2 как одна из причин формирования компенсаторного противоспалительного ответа и длительной иммунодепрессии. Найдены некоторые особенности действия препаратов рекомбинантных цитокинов у кардиохирургических больных приобретенными пороками сердца в послеоперационном периоде.

Впервые определены показания и критерии выбора для рекомбинантной цитокинотерапии у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом. Установлена эффективность метода в улучшении клинического течения и исходов инфекционного эндокардита у больных приобретенными пороками сердца в послеоперационном периоде. Выделены критерии отбора и показания для рекомбинантной цитокинотерапии у кардиохирургических больных приобретенными пороками сердца.

Практическая значимость

Разработана методика клинического применения экстракорпоральной иммуномодуляции с использованием рекомбинантных цитокинов, позволяющая улучшить результаты при комплексном лечении пациентов с приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Разработаны показания и критерии отбора для экстракорпоральной иммуномодуляции в послеоперационном периоде.

Достоверность выводов и рекомендаций

Достаточное число клинических наблюдений (67), проведение научного анализа с применением современных методов статистики, свидетельствует о высокой достоверности выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе.

Краткая характеристика материала и методов исследования.

Проведено проспективное обследование 67 больных, в возрасте от 19 до 60 лет, оперированных в условиях искусственного кровообращения в ФГУ «ННИИ патологии кровообращения им. академика E.H. Мешалкина Росздрава» с 2000 по 2004 гг.

Критериями отбора в исследование были: наличие у больных инфекционного эндокардита по критериям Duke (1994) при первичном инфекционном эндокардите или модифицированным критериям Duke при протезном эндокардите, соответствующих категории «достоверный», а также проведенная оперативная коррекция клапанных пороков.

Пациентам основной группы (п 31) после операции с 2 суток дополнительно проводили курс экстракорпоральной иммуномодуляции из двух процедур с использованием рекомбинантного отечественного препарата интерлейкин-2 (ронколейкин). Критерии исключения: возраст менее 15 и

6

старше 65 лет, летальный исход в течение первых 2 су го к после операции, сопутствующее новообраювание, наличие противопоказаний к жстрлкорпоралыюй иммуномодуляции (таблица 2). Контрольная группа (п 30) получала традиционную консервативную тсраншо. Рандоми чация проводилась парным метолом. Отдельную группу составили 6 пациентов получавших экстракорпоральную иммуномодуляцшо с иеполыованием препарата гранулотпарного колониестимулирутошего факт ора (нейпогеп).

Лабораторные методы исследования включали основные звенья иммуновоепалп тельного ответа: число лейкоцитов в крови (JlxlO"), опюсшелыюе и абсолютное число нейтрофилов (Нф, % и кл/мл), показатели клеючно!о и ^-морального иммунитета, системный уровень 2 цитокинов: шперлеикнни -2 (11.-2) и шггерферона-гамма (IFN-y),

Содержание цитокинов 11,-2 и IFN-y в нлашс lnr/мл) исследовано у 4! больных в НИИ клинической иммунологии СО РАН тлеклрохемилюмшшецентным методом с использованием моноклональных антител фирмы <-K&D system» (Великобритания). Пятнадцать из 41 больных составили контрольную группу, 26 пациентам проводилась

и мму по модулирующая терапия.

Состояние иммунного статуса оценивалось у 67 больных но относительному (%) и абсолютному (клеток/мл) количеству лимфоцитов, 7 популяции (CD3) и суипоиуляций Т-хелнеров (CD4) и Г-супрессоров (CDS), В популяции (CD22) лимфотокснчсским меюдом с использованием моноклональных антител, Иммунорсгуляториый индекс (МРИ) определялся соотношением относительного числа CD4 к С1Ж за нормальный уровень принимался показатель 1.2-1,6. У всех больных определялись ЦИК (о.с.) и содержание пммуноглобулипоп (lg, г/л) А, М, G в сыворотке кропи нефелометрическим методом с исиольчованием наборов фирмы «Сингеко>> (г. Москва). Для оценки метаболической активности полиморфноядерных негп рофидов у 67 больных исследован спонтанный и стимулированный тест с окраской нитросиним тетразолием (ИСТ-тест, %). Ратина между индуцированным (и11СТ) и спонтанным (еНСТ) НС )-тестом считалась показателем резерва реактивности нсГпрофилов (РР11).

ffciitvihioatuiitoe оборудование: Центрифуга «РС-06» (Россия), нафеватель для растворов «Pf>-Thermosafc plus» («Krescnius», Германия).

Личный вклад

Автор лично разработал методику для экстракорпоральной иммуномодуляции, применяемую в НИИПК. Им выполнены все процедуры экстракорпоральной иммуномодуляции, включенные в настоящее исследование.

Апробация работы и публикации по теме диссертации

Основные положения, выводы и практические рекомендации опубликованы. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них: статей в центральной печати 2.

Структура диссертации

Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц и иллюстрирована 5-ю рисунками. В указателе литературы представлены 84 источника отечественных и зарубежных авторов. Работа состоит из введения, содержащего необходимые рубрики, обзора литературы, 4 глав собственного материала, завершают традиционные разделы: «Выводы», «Практические рекомендации», «Литература».

Основные положения, выносимые па защиту:

1. Для больных приобретенными пороками сердца, осложненными инфекционным эндокардитом, в послеоперационном периоде характерны выраженные нарушения клеточного звена иммунитета, заключающиеся в дисфункции нейтрофилов, пролонгированной депрессии пролифера-тивной и функциональной активности Т-лимфоцитарного звена.

2. Для больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде характерен выраженный дефицит интерлейкина-2 являющийся одной из причин сдвига поляризации ТЫ в сторону ТЬ2 и иммунодепрессии с повышенной инфекционной заболеваемостью.

3. Применение методики экстракорпоральной иммуномодуляции с использованием рекомбинантной цитокинотерапии интерлейкином-2, гранулоцитарным колониестимулирующим фактором у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в раннем послеоперационном периоде оказывает умеренный противовоспалительный эффект, способствует восстановлению функциональных резервов клеточного иммунитета, что приводит к снижению количества инфекционных осложнений в 1,5 раза.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Проведено проспективное обследование 67 больных, в возрасте от 16 до 65 лет, оперированных по поводу приобретенных пороков сердца на фоне ИЭ. Все пациенты рандомизированы парным методом. Основная группа (31 больных) с 2-4 суток после операции получала курс ЭИМ из 2 сеансов с использованием 1 млн. ЕД ронколейкина. Контрольная группа (30 пациентов) получала традиционную терапию. 6 пациентов с 2-4 суток после операции получали курс ЭИМ из 2 сеансов с использованием 30 млн. ЕД нейпогена (филграстим).

Во всех группах исключались другие фармакологические иммунокорректоры, а также экстракорпоральные методы гемокоррекции (ультрафиолетовое облучение крови, плазмаферез), также критерием исключения была тяжелая полиорганная недостаточность.

В объем лабораторного обследования вошли показатели развернутой иммунограммы, содержание интерлейкина-2 и интерферона-у, определяемых электрохемилюминисценцентным методом.

По основным до-, интра-, и исходным послеоперационным параметрам исследуемые группы были сопоставимы:

Таблица 1.

Частота и характер послеоперационных осложнений

Характер осложнений группа ронколейкина группа нейпогена контрольная группа

Число больных N31 % N6 N30 %

Всего осложнений 25 80% 5 25 83 %

Сердечная недостаточность 6 19 2 5 16,7

Респираторная недостаточность 4 13 1 3 10

Нагноения внекар-диальные 2 6,4 - 3 10

интракар-диальные 2 6,4 1(6) 3 10

Почечная, печеночная недостаточность 4 12,9 - 3 10

Нарушения ритма 4 12,9 1(6) 5 16,6

Кровотечение 1 3,2 1 3,3

ОНМК, тромбоэмболия 1 3,2 - 1 3,3

Острый инфаркт миокарда 1 3,2 - 1 3,3

В эпидемиологии ИЭ преобладала ¡"рамм - положительная микрофлора (65%) с высокой частотой микст •• инфекции (22%). Достоверных различий между группами в частоте и характере микрофлоры не зарегистрировано

Методика рекомбинанпюй цитокино терапии была модифицирована и экстракорпоральный метол обработки клеточной массы с целью минимизации побочных эффектов у кардиохирург нчеекнх больных

Методика экстракорпоральной им.муномодуляцип:

• Экефузпя крови в объеме 3-4 мл'кт (не более 300 мл) в течение 15-20 минут.

• Обработка после отделения плазменной части крови центрифуг ированием, к клеточной массе добавлялся препарат ропколейкин (рекомбинантный интерлейкин-2) в дозе 10 20 тыс. ЕД-'кг. (¡млн. !'Д). У 6 пациентов добавлялся препарат нейпогеи (рекомбииаитный гранулоцитарный колониестимулируюший (фактор) в дозе 30 млн. ЕД. Клеточная масса инкубировалась в течение 60 мину г в термостате при температуре 37 градусов Цельсия.

• Инфу ин! обработанной клеточной массы в течение 40-50 мину т.

• Курс лечении 2 сеанса с интервалом 1-2 дня

Ре п'льтаты лечения

Анализ клинических данных показал следующее. Продолжительность лихорадки в основной группе по сравнению с контрольной была достоверно меньше на 3 суток, а длительность госпитализации без достоверной разницы

с контрольно!'] группой.

Частота послеоперационных иеннфекииопных осложнении между группами достоверно не различалась (табл.1), в их структуре преобладала сердечная недостаточность 1')%, реже почечные и печеночные дисфункции. Таким образом, курс ')ИМ с ронколейкииом не провоцировал развитие неиифекцнониых осложнений, включая сердечную, почечную недостаточность.

Сравнительная динамика показателен клеточного иммунитета по CD3, CD4, CDS, NK представлялась очень важной в опенке эффективности иммуномодулируюшей терапии, особенно с использованием рекомбинагпного II.-2 оказывающею наиболее выраженное влияние на Т-клеточное звено иммунитета.

Таблица 2

Динамика относительного содержания лимфоцитов у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде

Показатели п Сутки после операции

2-4 сутки 5-7 сутки 12-14 сутки

Лф, % (1937%) Основная группа 31 17,34±11,14 22,93±9 23,09±7,16

Контрольная группа 30 17,37±11,67 22,08±11,95 22,66±10,б

Группа нейпогена 6 23,3±7,3 19,5±9,3 22,8±4,5

СОЗ, % (1833%) Основная группа 31 44,1±4,9 47,78±5,83 45,78±5,11

Контрольная группа 30 45,47±6,5 46,14±5,62 48,28±6,5

Группа нейпогена б 58,3±8 58±3 59,2±4

СОЗ, кл/мл (10003000 кл/мл) Основная группа 31 1538*±304 1943 *±3 83 1747±360

Контрольная группа 30 1640±417 1553±345 1432±304

Группа нейпогена б 1460±684 1201±624 1171±728

достоверность различий внутри групп:* р <0,05;

В исходных данных наиболее характерными сдвигами было найдена пролонгированная лимфопения преимущественно за счет субпопуляций СОЗ, С04 без значимых различий между группами.

При анализе динамики общего пула лимфоцитов СОЗ было отмечено статистически ' значимое различие на 2-м этапе исследования непосредственно после окончания курса ЭИМ с ронколейкином (Рис.1). По сравнению с контрольной группой прирост клеточного пула составил 25% с четкой тенденцией к нормализации абсолютных показателей. В противоположность этому в контрольной группе отмечалась обратная динамика, различия сохранялись и на 3-м этапе исследования.

2000 1800 1600 1400 1200 Н 1000

Ронколейкин

-Е-Контрольная группа

2-4 сутки 5-7 сутки 12-14 сутки

Рис.1: Сравнительная динамика абсолютного содержания CD3 в группе ронколейкина и в контроле.

При оценке динамики Т-хелперов (таблица 3), маркером которых является CD-4 , также как и при динамике CD-3, максимальные различия отмечались на 2 м этапе исследования достигавшие достоверности (Рис.2).

Таблица 3

Сравнительная динамика абсолютных показателей CD4, CD8, NK у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде

Показатели п Сутки после операции

3-4 сутки 5-7 сутки 12-14 сутки

CD4 Основная 31 398*±155 545*±286 462,5±271

600- группа

1000 Контрольная 30 324±127 353±179 389±129

кл/мл группа

Группа 6 326±201 334±191 375±271

нейпогена

CD8 Основная 31 285±111 335,7±181 315,9±124

300- группа

700 Контрольная 30 196± 144,4 139±70,8 152±79,6

кл/мл группа

Группа 6 224±132 187±112 169±92

нейпогена

CD16 Основная 31 215,5*±123 298*±144 243±135

100- группа

500 Контрольная 30 210,2±162 225,3±148 238±183

кл/мл группа

Группа 6 198±138 213±138 208±124

нейпогена

достоверность различий внутри групп: *р <0,05;

12

600 550 500 450 400 350 300 250

2-4 сутки 5-7 сутки 12-14 сутки

Рис.2 Сравнительная динамика абсолютного содержания СБ4 в группе ронколейкина и в контроле.

СО 16 (натуральным киллерам) уделяется отдельное внимание в оценке иммунного статуса, как клеткам, отвечающим за неспецифическую резистентность организма как вне- так и внутриклеточным возбудителям. Высокая достоверность различий отмечалась на 2-м этапе исследования на 57 сутки (Рис.3). Безусловно, повышение неспецифической резистентности в эти сроки послеоперационного периода оказывает значительное влияние в отношении снижения инфекционных осложнений у тяжелой категории кардиохирургических больных.

320 -300 280 260 -240 -220 200 -.

2-4 сутки 5-7 сутки 12-14 сутки

Рис.3 Сравнительная динамика абсолютного содержания СО 16 в группе ронколейкина и в контроле.

Оценивая динамику, ЦИК можно было судить как об изменениях антигенной нагрузки, так и о функциональной активности моноцитарно-макрофагапьного звена, ответственного за элиминацию иммунных комплексов. В группе ронколейкина отмечалась тенденция к снижению содержания ЦИК без достоверных различий между этапами, в то время как в контрольной группе к 3-му этапу эти показатели достоверно нарастали, что свидетельствовало о недостаточности клеточного звена иммунитета у этих пациентов.

Таблица 4

Динамика уровня ЦИК у больных с инфекционным эндокардитом

в послеоперационном периоде

Показатели N Сутки после операции

2-4 сутки 5-7 сутки 12-14 сутки

ЦИК (0-55 о.ед.) Основная группа 31 81,2±69,5 79±35,5 75,3±32,6

Контрольная группа 30 78,36*±21,4 83,48±66,53 89,08*±27,66

Группа нейпогена 6 69,4±48,3 72,34±51 64,5±3 8,9

различия внутри групп: *р <0,05;

По данным НСТ-теста, после курса ЭИМ не отмечалось достоверного увеличения спонтанной кислород-продуцирующей активности Нф как в группе ронколейкина, так и в контрольной группе на всех этапах исследования. Таким образом, следует заключить, что терапия с использованием 1Ь-2 не оказывала четкого влияния на нейтрофильное звено иммунитета. В отношении нейпогена было отмечено выраженное улучшение показателей НСТ как по показателям спонтанной, так и индуцированной продукции, что свидетельствует возможной перспективности этого препарата в восстановлении сниженной функции нейтрофилов, как одной из причин дефицита неспецифической резистентности организма в п/о периоде. Таковы были изменения в эффекторном звене иммунитета.

В медиаторном звене:

Анализ динамики цитокинов 1Ь-2 и не выявил зависимостей системного содержания 1Ь-2 от проводимого лечения (Рис.4). У большинства (в 80%) обследованных имелись признаки резко сниженной продукции 1Ь-2 на всех этапах исследования. В целом это свидетельствует о депрессии Т-хелперных лимфоцитов первого фенотипа, отмечаемого во всех исследуемых группах.

7-4 сутки 5-7 сутки 12-14 сутки

!'ис4: Динамика содержания II.-2

Аналогичная картина наблюдалась и отношении динамики !FN-y (Рис.5). !)'N-7 является ключевым цитокиррм в регуляции активности мононпгарно-макрофагальногр звена. Его преимущественный дефицит на этапах исследования объяснял недостаточность зтопЬ mena иммунитета в обследуемом контингенте кардиохирургичееких вольных.

2 4 СуГй1 Г>-7 сутки 12-14 сутки

Рис,5: Динамика содержания IFN-y

На конечном этапе анализа найдено следующее:

Таблица 5

Структура инфекционных осложнений у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде

Осложнения Группа ронколейкина Контрольная группа Группа нейпогена

п 31 % п 30 % п 6

Вне- кардиальные Нагноение раны 1 3,2 1 3,3 -

Медиастинит - - 1 3,3 -

Эмпиема плевры - - - - -

Перикардит 1 3,2 1 3,3 -

Всего 2 6,4 3 10 -

Интра-кардиальные Протезный эндокардит 2 6,4 2 6,7 1

Абсцедирование - - 1 3,3 -

Всего 2 6,4 3 10 1

достоверность различий между группами:* р <0,05

Обнаружены различия в частоте инфекционных осложнений, Частота внекардиальных осложнений в основной группе составила 6,4%, а в контрольной 10%. Также было отмечено снижение интракардиальных осложнений 6,4% по сравнению с 10% с контрольной группой. Эти данные подтверждают эффективность проводимой ЭИМ с рекомбинантным 1Ь-2 в отношении увеличения иммунорезистентности больных с ИЭ.

При анализе сравнительной клинической эффективности проводимой терапии были полученные данные, подтверждающие положительное влияние ронколейкина в отношении активного ИЭ.

Таблица 6

Эффективность терапии в снижении активности ИЭ:

Вид лечения N эффективность %

Группа ронколейкина 31 16 52*

Контрольная группа 30 7 22,5*

Группа нейпогена 6 4

различия внутри групп: * р <0,05

Следует отметить, что реальная клиническая эффективность была найдена у половины больных (52%) В связи с этим провели анализ для выявления достоверных предикторов неэффективности.

В качестве факторов сниженной эффективности лечения были выбраны наиболее вероятные: повторные операции, длительность ИК, а также положительные посевы крови и интраоперационные микробиологические данные. Из лабораторных данных - легко воспроизводимые показатели: уровень ЦИК и 1§0 (на 2-4 сутки после операции), а также показатели общего лейкоцитоза и Т-клеточного звена иммунитета (СОЗ)

Таблица 7

Прогностические факторы сниженной эффективности ЭИМ у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом

Факторы Эффект есть Эффекта нет

Репротезирование 53% 47%

Положительная микробная культура 45% 55%

Длительность ИК более 120 мин. 25%* 75%*

ЦИК >55 ед.опт.пл. 54% 46%

ДО <6,0 г/л 56% 44%

Лейкоцитоз>12,0 тыс./мл. 53% 47%

СОЗ <800 кл/мкл 33%* 67%*

достоверность различий между группамир<0,05

Проведенный статистический анализ полученных данных с помощью точного критерия Фишера показал, что наиболее вероятными прогностическими факторами сниженной эффективности ЭИМ после операции являются длительность ИК более 2 часов (р<0,05), а также выраженная лимфопения по Т-клеточному звену (СОЗ) менее 800 кл/мкл. Это связано с более глубокой иммунодепрессией и ареактивностью лимфоцитарного звена.

выводы

В послеоперационном периоде у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в цшокиновом звене иммуновоспалителыюго ответа характере!! дефинит системного содержания шперлсйкина-2 как одна и ? причин сдвига поляризации Th-клеток в сторону Th2, с развитием раннею CARS и послеоперационной иммунолепрессии.

Типичными нарушениями эффекчорпого звена иммушпета являегея пролонгнрованная депрессия Т-лимфоцнтон и метаболическая дисфункция нейтрофилон со сниженным биоцидным потенциалом.

Использование нрепаратои рекомбипанчных пигокинон ннгерлсйкина-2. 1 ранулопичарного колопийстимулирующет фактора не окатывает влияния на системное содержание эндогенных цитокинов Th! фенотипа ин терлейкина-2 и шперферопа-у.

Экс I ракорпоральная иммуномодуляния с использованием роиколейкшш способствует восстановлению функционального н пролифератпвного етачуса Т-к.чеч очного звена, Убедительного влияния ронколейкина на фа! они гарную функцию ненгрофилов ц проду кцию анштед не найдено.

Применение жечракориоральной иммупомоаулянин с использованием рекомбинан mow гранулонитарно! о колониесчимулируюшего факчора (ueÜHOien) благопрнячно в гипоиммунной фа ¡с воспалительного ответа или при раннем ("ARS. Пейпоген модулирует пнюрсакч явный пей тропот i и фа: оничиру loiuyчо функцию неГпрофндон как ведущее >.вено клечочного иммунитета.

У бол1лн.!\ приобретенными пороками сердца с, инфекционным чндокарднюм 2 степени активности с 2-4суюк после операции целесообраseii курс экстракорпоральной иммуномолуляцни в раннем послеоперационном периоде. Курс экс i ракорноральной иммуномодуляшш улучшает течение инфекционного эндокардита в 52% и уменьшает часчогу инфекционных осложнений в 1.5 раза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. У больных с инфекционным эндокардитом 1-2 и 2 степени активности показания к экстракорпоральной иммуномодуляции в послеоперационном периоде включают периоперационные инфекционные осложнения или высокий риск таковых (выявленные во время операции интракардиальные абсцессы,, вегетации), положительные микробиологические результаты посевов крови, нарушения иммуногематологических показателей.

2. Критериями выбора для экстракорпоральной иммуномодуляции с ронколейкином в послеоперационном периоде являются: активный инфекционный эндокардит, абсолютная лимфопения СБЗ менее 1500 кл/мкл, С04 менее 600 кл/мкл на протяжении нескольких суток после операции

3. Критериями выбора для экстракорпоральной иммуномодуляции с использованием гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (нейпоген) является преждевременная нормализация лейкоцитоза, лейкопения 5000 и менее, снижение функциональной активности нейтрофильных фагоцитов по НСТ-тесту.

4. Противопоказаниями к экстракорпоральной иммуномодуляции с ронколейкином являются: выраженная кардиореспираторная недостаточность (инотропная поддержка, острый респираторный дистресс-синдром) и полиорганные дисфункции.

5. В качестве сосудистого доступа для проведения процедуры могут использоваться локтевая, подключичная, внутренняя яремная или бедренная вена. Объем эксфузии крови составляет 3-4 мл/кг за сеанс в течение 15-20 минут. Курс, состоящий из двух сеансов экстракорпоральной иммуномодуляции с интервалом 1-2 дня с использованием 1 млн. ЕД ронколейкина или 30 млн. ЕД нейпогена на сеанс.

6. В качестве лабораторных критериев эффективности экстракорпоральной иммуномодуляции с применением ронколейкина информативна динамика следующих иммунологических параметров: повышенного нейтрофильного лейкоцитоза и абсолютного количества лимфоцитов (СЭЗ, С04, С016, С022).

ПУБЛИКАЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Особенности иммуновоспалительного ответа после операций на открытом сердце у инъекционных наркоманов с инфекционным эндокардитом / Т.В. Мухоедова И.И. Семенов, М.В. Леган, A.A. Малов, A.C. Борисов и др. // Патология кровообращения и кардиохирургия. Новосибирск, 2001. № 1. С. 66-72.

2. Борисов A.C. Первый опыт лечения рекомбинантным интерлейкином-2 кардиохирургических пациентов / A.C. Борисов, Т.В. Мухоедова, М.В. Леган, Н.Л. Лукьянчикова // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания». - М., 2002. - Т.З. - № 11. — С. 265.

3. Борисов A.C. Применение рекомбинантного ИЛ-2 в лечении кардиохирургических пациентов с инфекционным эндокардитом / A.C. Борисов / Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания» (VII ежегодная сессия НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН с Всеросс. конф. молодых ученых). - М., 2003. - Т. 4. 6. - С.257.

4. Мухоедова, Т.В. Иммуногематологические критерии CARS после операций на открытом сердце / Т.В. Мухоедова, Г.А. Цветовская

A.C. Борисов // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания». - М., 2003. — Т.4. -№ 11. — С. 239.

5. Основные патофизиологические аспекты инфекционно-септического эндокардита и полиорганной недостаточности / Т.В. Мухоедова,

B.Н. Ломиворотов, Е.Е. Литасова, A.A. Малов, A.C. Борисов и др. в кн.: «Системный подход к оценке факторов риска у больных с сердечнососудистой патологией». - Новосибирск, 2003. - Гл. IV. - С. 149-176.

6. Борисов A.C. Динамика иммунологических параметров при лечении рекомбинантным интерлейкином-2 у кардиохирургических пациентов с инфекционным эндокардитом / A.C. Борисов, Т.В. Мухоедова // Четвертые научные чтения, посвященные памяти академика E.H. Мешалкина с междунар. участием: сборник тезисов. -Новосибирск, 2004. - С.139.

7. Мухоедова, Т.В. Возможности экстракорпоральной детоксикации в модуляции иммунологической реактивности у кардиохирургических больных / Т.В. Мухоедова, A.C. Борисов // Пятые научные чтения,

посвященные памяти академика РАМН E.H. Мешалкина с междунар. участием и I съезд кардиохирургов Сибирского Федерального Округа: тезисы докладов. - Новосибирск, 2006. - С. 250.

8. Борисов A.C. Влияние рекомбинантного ИЛ-2 на иммуновоспалительный ответ у больных ППС с инфекционным эндокардитом / A.C. Борисов, Т.В. Мухоедова // Пятые научные чтения, посвященные памяти академика РАМН Е.Н.Мешалкина с междунар. участием и I съезд кардиохирургов Сибирского Федерального Округа: тезисы докладов. - Новосибирск, 2006. - С. 213.

9. Борисов A.C., Мухоедова Т.В. Эффективность рекомбинантной цитокинотерапии интерлейкином-2 (ронколейкином) у кардиохирургических больных с инфекционным эндокардитом / Патология кровообращения и кардиохирургия. - Новосибирск, 2007. -№ 1. — С.46-50.

Соискатель Борисов A.C.

БОРИСОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНЫХ ЦИТОКИНОВ В ЛЕЧЕНИИ ИНФЕКЦИОННОГО ЭНДОКАРДИТА ПОСЛЕ КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ

Автореф. дисс. на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Подписано в печать 26.02.2007. Заказ № 19 Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Типография Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

Инфекционные осложнения в послеоперационном периоде до настоящего времени являются одним из факторов, снижающих результаты у пациентов с хирургической коррекцией приобретенных пороков сердца (ППС) на фоне активного инфекционного эндокардита.

Несомненная актуальность этой проблемы в кардиохирургии обусловлена высокой частотой инфекции, сепсиса и полиорганной недостаточности (ПОН) в структуре госпитальной заболеваемости и летальности, особенно у больных инфекционным эндокардитом (ИЭ). Это связано как с исходным скомпрометированным статусом пациентов, так и с хирургической агрессией, повышенным риском нозокомиальной инфекции у этой категории больных. Характерная для этой категории кардиохирургических пациентов исходная иммунодепрессия усугубляется в послеоперационном периоде за счет высокой травматичности, длительности оперативного вмешательства, искусственного кровообращения. У больных с активным инфекционным эндокардитом необходимость в протезировании составляет до 40%, а каждая повторная операция значительно увеличивает риск тяжелых осложнений, а также ухудшает прогноз и послеоперационное течение.

Пролонгированное течение инфекционных осложнений с полиорганными дисфункциями или без таковых представляет серьезную проблему для лечения. Общая летальность, несмотря на современную мощную антибактериальную терапию, при активном первичном и вторичном ИЭ после протезировании клапанов сердца по данным литературы доходит до 20-25%. Недостаточная эффективность традиционной антибиотикотерапии часто связана с быстрым формированием резистентности микрофлоры. На фоне персистирующего иммунодефицита также возрастает риск нозокомиальной инфекции.

Недостаточная эффективность лечебных усилий может являться следствием неясности патофизиологических механизмов воспаления и адаптационного иммуногенеза после операции, отсутствием способов прицельной коррекции нарушенных звеньев гомеостаза.

В связи с пересмотром представлений об иммуновоспалительном ответе как ключевом факторе противоинфекционной защиты организма, и выделении так называемого «синдрома системного воспалительного ответа» организма на arpeccmo(SIRS), и «системного противовоспалительного ответа» (CARS) в литературе появилось большое количество данных о применении рекомбинантных препаратов медиаторов межклеточных взаимодействий (цитокинов) в лечении различных нарушений иммуновоспалительного статуса как инфекционного так и неинфекционного генеза. Одними из наиболее исследуемых и вызывающих пристальный интерес являются препараты IL-2 и G-CSF. IL-2 это один из ключевых факторов межклеточного взаимодействия клеток специфической иммунной защиты, обеспечивающий как активную пролиферацию, так и полноценную функциональную активность Т-клеточного звена иммунитета, которому уделяется первостепенное внимание в аспекте формирования типа иммунного ответа организма на инфекционную агрессию.

В отношении применения IL-2 в общехирургической практике получены положительные результаты, подтверждающие его высокую эффективность в профилактике и лечении инфекционных осложнений с достоверным снижением летальности у тяжелых пациентов в ряде исследований. Однако наряду с данными (преимущественно отечественными) подтверждающими высокую эффективность IL-2 в лечении тяжелых инфекционно-септических процессов в зарубежной литературе отношение к возможностям иммунокоррекции с использованием препаратов рекомбинантных цитокинов весьма сдержанное. Вероятно это связано с отрицательными результатами ряда рандомизированных исследований, изучавших эффективность применения антицитокиновых препаратов в лечении тяжелых пациентов с инфекционными осложнениями.

Тем не менее, остаются неясными некоторые механизмы иммунокоррекции с использованием рекомбинантного 1Ь-2. Предполагается, что его введение увеличивает (восстанавливает, стимулирует) продукцию эндогенного 1Ь-2 как ведущего иммунорегуляторного цитокина, и способствует нормализации патологического цитокинового статуса. Однако нет работ, подтверждающих эту гипотезу исследованием цитокинов в системной циркуляции.

Препараты гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (О-СББ) представляют интерес не только в гематологии, но и по данным ряда клинических исследований в лечении септических состояний, бактериальных инфекций. Данных о применении О-СББ в кардиохирургии нет. Между тем, учитывая высокую частоту гипореактивного воспаления у больных ППС в послеоперационном периоде, представляет интерес возможности в-СБР в коррекции сниженной иммунореактивности у этой категории пациентов. По литературным данным этот препарат наряду с противовоспалительным действием оказывает стимулирующее действие на функцию нейтрофилов, увеличивая неспецифическую резистентность организма к агрессии.

В целом, данные о применении препаратов рекомбинантных цитокинов в кардиохирургии единичины, нет исследований на достаточном количестве пациентов

В связи с этим разработка оптимальной методики экстракорпоральной иммунокоррекции с использованием препаратов рекомбинантных цитокинов у больных с ИЭ является актуальной и перспективной для улучшения послеоперационного течения заболевания и улучшения общих результатов кардиохирургической реабилитации.

Цель исследования: оценить клиническую эффективность и влияние экстракорпоральной иммуномодуляции рекомбинантными цитокинами интерлейкином-2 и гранулоцитарно-колонийстимулирующим фактором у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде на динамику показателей иммуновоспалительной реактивности.

Задачи исследования:

1. Исследовать динамику некоторых параметров иммуновоспалительной реактивности (показатели клеточного и гуморального иммунитета, содержание двух провоспалительных цитокинов) в послеоперационном периоде у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом.

2. Оценить целесообразность и эффективность иммуномодуляции с использованием рекомбинантных цитокинов в комплексном лечении больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде.

3. Определить критерии эффективности лечения, показания, противопоказания для рекомбинантной цитокинотерапии.

4. Разработать практическую методику экстракорпоральной иммуномодуляции для кардиохирургических больных в послеоперационном периоде.

Научная новизна

Впервые на основании исследования с достаточно большим числом наблюдений установлена эффективность рекомбинантной цитокинотерапии у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Клиническая эффективность отмечалась в 52%.

Изучена динамика двух цитокинов у больных с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Впервые установлена характерная особенность цитокинового статуса в послеоперационном периоде - дефицит интерлейкина-2 как одна из причин формирования компенсаторного противоспалительного ответа и длительной иммунодепрессии. Найдены некоторые особенности действия препаратов рекомбинантных цитокинов у кардиохирургических больных приобретенными пороками сердца в послеоперационном периоде.

Впервые определены показания и критерии выбора для рекомбинантной цитокинотерапии у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом. Установлена эффективность метода в улучшении клинического течения и исходов инфекционного эндокардита у больных приобретенными пороками сердца в послеоперационном периоде. Выделены критерии отбора и показания для рекомбинантной цитокинотерапии у кардиохирургических больных приобретенными пороками сердца.

Практическая значимость

Разработана методика клинического применения экстракорпоральной иммуномодуляции с использованием рекомбинантных цитокинов, позволяющая улучшить результаты при комплексном лечении пациентов с приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде. Разработаны показания и критерии отбора для экстракорпоральной иммуномодуляции в послеоперационном периоде.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Для больных приобретенными пороками сердца, осложненными инфекционным эндокардитом, в послеоперационном периоде характерны выраженные нарушения клеточного звена иммунитета, заключающиеся в дисфункции нейтрофилов, пролонгированной депрессии пролифера-тивной и функциональной активности Т-лимфоцитарного звена.

2. Для больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в послеоперационном периоде характерен выраженный дефицит интерлейкина-2 являющийся одной из причин сдвига поляризации ТЫ в сторону ТЬ2 и иммунодепрессии с повышенной инфекционной заболеваемостью.

3. Применение методики экстракорпоральной иммуномодуляции с использованием рекомбинантной цитокинотерапии интерлейкином-2, гранулоцитарным колониестимулирующим фактором у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в раннем послеоперационном периоде оказывает умеренный противовоспалительный эффект, способствует восстановлению функциональных резервов клеточного иммунитета, что приводит к снижению количества инфекционных осложнений в 1,5 раза.

выводы

1. В послеоперационном периоде у больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом в цитокиновом звене иммуновоспалительного ответа характерен дефицит системного содержания интерлейкина-2 как одна из причин сдвига поляризации Th-клеток в сторону Th2, с развитием раннего CARS и послеоперационной иммунодепрессии.

2. Типичными нарушениями эффекторного звена иммунитета является пролонгированная депрессия Т-лимфоцитов и метаболическая дисфункция нейтрофилов со сниженным биоцидным потенциалом.

3. Использование препаратов рекомбинантных цитокинов интерлейкина-2, гранулоцитарного колонийстимулирующего фактора не оказывает влияния на системное содержание эндогенных цитокинов Thl -фенотипа интерлейкина-2 и интерферона-у.

4. Экстракорпоральная иммуномодуляция с использованием ронколейкина способствует восстановлению функционального и пролиферативного статуса Т-клеточного звена. Убедительного влияния ронколейкина на фагоцитарную функцию нейтрофилов и продукцию антител не найдено.

5. Применение экстракорпоральной иммуномодуляции с использованием рекомбинантного гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (нейпоген) благоприятно в гипоиммунной фазе воспалительного ответа или при раннем CARS. Нейпоген модулирует гипореактивный нейтропоэз и фагоцитирующую функцию нейтрофилов как ведущее звено клеточного иммунитета.

6. У больных приобретенными пороками сердца с инфекционным эндокардитом 2 степени активности с 2-4 суток после операции целесообразен курс экстракорпоральной иммуномодуляции в раннем послеоперационном периоде. Курс экстракорпоральной

111 иммуномодуляции улучшает течение инфекционного эндокардита в 52% и уменьшает частоту инфекционных осложнений в 1,5 раза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. У больных с инфекционным эндокардитом 1—2 и 2 степени активности показания к экстракорпоральной иммуномодуляции в послеоперационном периоде периоде включают периоперационные инфекционные осложнения или высокий риск таковых (выявленные во время операции интракардиальные абсцессы, вегетации), положительные микробиологические результаты посевов крови, нарушения иммуногематологических показателей.

2. Критериями выбора для экстракорпоральной иммуномодуляции с ронколейкином в послеоперационном периоде являются: активный инфекционный эндокардит, абсолютная лимфопения СБЗ менее 1500кл/мкл, С04 менее 600 кл/мкл на протяжении нескольких суток после операции

3. Критериями выбора для экстракорпоральной иммуномодуляции с использованием гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (нейпоген) является преждевременная нормализация лейкоцитоза, лейкопения 5000 и менее, снижение функциональной активности нейтрофильных фагоцитов по НСТ-тесту,

4. Противопоказаниями к экстракорпоральной иммуномодуляции с ронколейкином являются: выраженная кардиореспираторная недостаточность (инотропная поддержка, и острый респираторный дистресс-синдром)полиорганные дисфункции.

5. В качестве сосудистого доступа для проведения процедуры могут использоваться локтевая, подключичная, внутренняя яремная или бедренная вена. Объем эксфузии крови составляет 3-4 мл/кг за сеанс в течение 15-20 минут. Курс состоящий из двух сеансов экстракорпоральной иммуномодуляции с интервалом 1 -2 дня с использованием 1 млн.ЕД ронколейкина или 30 млн ЕД нейпогена на сеанс.

6. В качестве лабораторных критериев эффективности экстракорпоральной иммуномодуляции с применением ронколейкина информативна динамика следующих иммунологических параметров: повышенного нейтрофильного лейкоцитоза и абсолютного количества лимфоцитов (CD3, CD4, CD 16, CD22).