Автореферат и диссертация по медицине (14.01.24) на тему:Цитокины в прогнозировании послеоперационных осложнений при искусственном и вспомогательном кровообращении

На правах рукописи

СУСКОВ СЕРГЕЙ ИГОРЕВИЧ

ЦИТОКИНЫ В ПРОГНОЗИРОВАНИИ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОМ КРОВООБРАЩЕНИИ

14.01.24 - трансплантология и искусственные органы 14.03.09 - клиническая иммунология, аллергология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

004615405

Москва-2010

О.

004615405

Работа выполнена в ФГУ «Федеральном научном центре трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И.Шумакова» Минздравсоцразвития РФ

Научные руководители:

Член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук, профессор Шумаков Дмитрий Валерьевич

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор биологических наук, профессор Зарецкая Юлия Михайловна

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор Онищенко Нина Андреевна

доктор биологических наук Мирошниченко Ирина Вадимовна

Ведущее учреждение:

Российский научный центр хирургии им. академика Б.В.Петровского

Защита диссертации состоится " "......................2010г. в.........часов на

заседании диссертационного совета Д.208.055.01 при ФГУ «ФНЦ трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И.Шумакова» МЗ и СР РФ, по адресу: 123182, Москва, ул. Щукинская д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «ФНЦ трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И.Шумакова» МЗ и СР РФ

Автореферат диссертации разослан «_»_2010года

Ученый секретарь Диссертационного совета Д.208.055.01

доктор медицинских наук, профессор Шевченко Ольга Павловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы:

Внедрение искусственного и вспомогательного кровообращения в хирургическую практику сделало возможным выполнение сложных операций на сердце, включая двухэтапную трансплантацию сердца, и позволило расширить возрастные границы хирургического лечения, в том числе среди больных с сочетанной патологией сердца. [Шумаков В.И., Толпекин В.Е., 2000, 2003; Шумаков Д.В., 2009; Nishimura, 2000; Park et al., 2000; Pennington D.C. et al., 2001; Caruso R., 2010].

В то же время, для дальнейшего улучшения клинических результатов применения систем механической поддержки кровообращения, наряду с созданием новых и совершенствованием используемых систем вспомогательного кровообращения, возникает необходимость решения ряда медико-биологических задач, связанных с дизрегуляцией адаптационно-защитных реакций, приводящих к развитию воспалительного ответа, иммунному и метаболическому дисбалансу и снижению противоинфекционной резистентности. Наличие входных ворот для инфекции через магистрали систем искусственного и вспомогательного кровообращения повышает риск бактериальной агрессии с развитием тяжелых инфекционно-воспалительных процессов и органных дисфункций [Шумаков В .И. и соавт., 2006; Белобородова Н.В., 2008; Гусев Е.Ю. и соавт., 2008; Сускова B.C. и соавт., 2009; Попцов В.Н., 2009; Smedira N.G. et al., 2001; Hotchkiss S.S., 2003 и др.], что выдвигает разработку новых информативных методов прогнозирования послеоперационных осложнений в разряд актуальных задач.

В последние годы появились новые данные о роли цитокинопосредованных механизмов в развитии хирургической инфекции и полиорганной недостаточности. Показано, что в результате повреждения и/или инфицирования тканей в организме развивается сложный многокомпонентный каскад последовательных реакций, неотъемлемым звеном которых являются цитокины иммунной системы - функциональные молекулы межклеточных взаимодействий в иммунном ответе [Черных Е.Р. и соавт., 2005; Кетлинский С.А. и соавт., 2008; Hancook J.T. et al., 2001; Blan K.S. et al., 2007; Cinel I. et al., 2009].

Цитокины играют ключевую роль как в развитии защитного

воспалительного ответа, так и в регуляции избыточных проявлений системного воспаления. Нарушение цитокинового баланса приводит либо к развитию бактериально-токсического шока и органных дисфункций, что является причиной ранней летальности больных с гнойно-септическими осложнениями, либо к развитию глубокой иммунодепрессии и анергии, что ведет к формированию поздней полиорганной недостаточности. [Косякова Н.И. и соавт., 2005; Козлов В.К., 2006; Casey L.C., 2000; Annane D. et al., 2003; Axelsson J. et al., 2010].

В настоящее время определение сывороточных уровней цитокинов используется для оценки тяжести течения патологического процесса; эффективности проводимой терапии; прогнозирования развития тяжелых послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений. [Демьянов А.В. и соавт., 2003; Бережная Н.И. 2007,; Bone R.S., 1997; Balk R.A., 2002; Не Z., Zhao С. et al., 2005; Guani-Guerra E. et al., 2010].

Однако, применение цитокинов иммунной системы в качестве маркеров воспаления и прогнозирования осложненного послеоперационного течения в отечественной клинической практике остается ограниченным [Останин А.А. и соавт., 2004; Шевченко О.П., 2009; Железнякова Г.Ф. и соавт., 2009]. Остаются недостаточно изученными особенности продукции цитокинов и прогностическое их значение у больных с исходным иммунодефицитным состоянием при операциях в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения.

Сдерживающим фактором использования цитокиновых параметров для прогнозирования послеоперационных осложнений является также отсутствие четкого алгоритма иммунологического мониторинга, включающего наряду с определением фенотипического состава клеток, оценку регуляторных межклеточных взаимодействий, осуществляемых цитокинами. Отсутствие таких данных предопределило цель настоящего исследования.

Цель исследования:

Изучить значимость цитокинов иммунной системы для прогнозирования развития и тяжести течения послеоперационных осложнений у больных при искусственном и вспомогательном кровообращении и повысить информативность алгоритма иммунологического мониторинга на основе включения цитокиновых параметров.

Задачи исследования:

Изучить особенности цитокинового статуса у больных с нарастающей сердечной недостаточностью при подготовке к операциям в условиях искусственного кровообращения.

Исследовать основные закономерности и выявить особенности динамики цитокинов в процессе и в ранние сроки после искусственного кровообращения.

Оценить уровни цитокинов и их взаимосвязь с клеточными параметрами при вспомогательном кровообращении для определения тактики иммунологического мониторинга.

Выявить сопряженность между цитокинами иммунной системы и клиническим статусом кардиохирургических больных для обоснования использования их в прогнозировании послеоперационных осложнений.

Усовершенствовать алгоритм иммунологического мониторинга путем включения цитокиновых параметров для повышения его информативности при прогнозировании развития послеоперационных осложнений.

Научная новизна:

Впервые показано, что цитокиновый дисбаланс, отражающий тяжелую форму нарушения иммунной системы, является новым самостоятельным функциональным типом вторичного иммунодефицита, способствующим развитию тяжелых инфекционно-воспалительных процессов и органных дисфункций.

Впервые установлено, что нарушение баланса продукции цитокинов является ранним признаком иммунодефицитных состояний у больных с нарастающей сердечной недостаточностью и предпосылкой для развития иммунозависимых осложнений при хирургическом лечении.

Показана возможность использования цитокиновых параметров для раннего выявления тяжелой иммунодепрессии и контроля за ее разрешением на разных этапах после операций в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения.

Впервые определены типы основных вариантов цитокиновых реакций, соответствующих: 1 - благоприятному прогнозу, 2 - нарастанию органных дисфункций и риску инфекционных осложнений, 3 - нарастанию дыхательной недостаточности, 4 - неблагоприятному прогнозу после искусственного кровообращения, которые зависят от тяжести

дооперационного иммунодефицита, степени выраженности сердечной недостаточности и типа органных дисфункций.

Выявлена сопряженность между параметрами клинического статуса и цитокинами иммунной системы и обоснована возможность их использования для прогнозирования и индивидуального контроля за развитием послеоперационных осложнений и тяжестью их течения.

Разработан алгоритм иммунологического мониторинга на этапах хирургического лечения в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения путем применения сочетанной оценки цитокиновых параметров и фенотипического состава клеток иммунной системы позволивший повысить его прогностическую информативность.

Научно-практическая значимость работы:

Выявленные закономерности и варианты динамики цитокинов у кардиохирургических больных до и после операций в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения необходимо учитывать при выборе тактики иммунологического обследования для контроля за развитием послеоперационных осложнений.

Отобраны варианты комбинаций цитокинов на основе их корреляционных взаимосвязей для использования в качестве прогностических параметров развития и тяжести течения послеоперационных осложнений у кардиохирургических больных.

Обязательными компонентами иммунологического мониторинга, наряду с клеточными (апоптоз, иммунорегуляторные субпопуляции лимфоцитов) и фагоцитарными (моноциты, оксидазная активность нейтрофилов) показателями иммунитета, должны быть цитокиновые параметры (1Ь-2,1Ь-4,1Р1\т-у, 1Ь-6, ЮТ-а), отражающие взаимосвязь между отдельными звеньями иммунной системы.

Определены информативные цитокиновые показатели (1Ь-6,1Ь-8, Т№-а) и прогностически значимые периоды для проведения иммунологического мониторинга (ранний период адаптации, лихорадка неясной этиологии, 30 сутки левожелудочкового обхода - критический срок развития эндокардита систем МГЖ, замена деталей системы) при вспомогательном кровообращении.

Внедрение результатов в практику:

Основные положения диссертационной работы внедрены в клиническую практику и повседневно используются в отделениях:

анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии; хирургии сердца и вспомогательного кровообращения; коронарной хирургии и трансплантации сердца и реконструктивной хирургии приобретенных пороков сердца ФГУ «ФНЦТИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития России.

Апробация диссертации состоялась 01 июля 2010г. на заседании объединенной научной конференции клинических, экспериментальных отделений и лабораторий ФГУ «ФНЦТИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ.

Материалы и основные положения диссертации доложены: На XXXI Congress ESAO, (Warshaw, Poland, 2004г.); на IX и X Всероссийском научном форуме с международным участием «Дни иммунологии в С.-Петербурге», (2005,2006гг.); на 11-th European Congress on Extra-Corporeal Circulation Technology, (Italy 2005г.); на 7-th Symposium of World artificial organ, immynology and Transplantation society (Waits), (Russia., St-Petersburg, 2005г.); на XII, XIII, XIV и XV Всероссийских съездах сердечно-сосудистых хирургов, (Москва, 2006-2009гг.); на VI Съезде иммунологов-аллергологов, Российском национальном конгрессе аллергологов и III Конференции по иммунотерапии (Москва, 2006г.); на Конференции «Клиническая трансплантация органов» РНЦХ РАМН, (Москва, 2007г.); на Объедененных иммунологических форумах, (Москва, 2007 и 2008гг.); на IV Всероссийском съезде трансплантологов им. академика В.И.Шумакова, (Москва, 2008г.); на Национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология - междисциплинарные проблемы», (Москва, 2009г.); на VII Съезде аллергологов-иммунологов СНГ, (С.-Петербург, 2009г.); на Всесоюзной конференции «Инфекции в трансплантологии», (Москва, 2009г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ в центральной печати, в том числе 4 статьи в журналах, рецензируемых ВАК.

Диссертационная работа выполнена в рамках зарегистрированной НИОКР (2661/12 от 19.12.07г. регистрационный № 0120.0800392) темы: «Диагностика и коррекция иммунных нарушений у больных при органной и клеточной трансплантации и операциях на сердце в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения».

Проведенные исследования являются частью разрабатываемой новой стратегии терапии гнойно-септических осложнений у кардиохирургических и трансплантологических больных.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики больных и методов исследования, 4 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, включающего 199 источников, из них 96 отечественных и 103 зарубежных авторов. Работа представлена на 110 страницах машинописного текста, иллюстрирована таблицами и рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Общая характеристика клинических наблюдений

Поскольку искусственное и вспомогательное кровообращение применяется, главным образом, при операциях на сердце, в настоящее исследование включен анализ результатов обследования 130 кардиохирургических больных, поступивших на плановое хирургическое лечение в период с 2005-2010гг. (Таб.1.). Эти больные составили основную группу клинических наблюдений. 20 здоровых доноров крови составили контрольную группу, параметры иммунной системы которых были приняты в качестве нормативных показателей.

Таблица 1.

Общая характеристика кардиохирургических больных, составивших

основную г руппу наблюдений

Показатели ИБС М±ш (min-max) ППС M±m (min-max) ИБС + ППС M±m (min-max) Всего M±m (min-max)

Количество больных, п 75 40 15 130

Пол, п (%): муЖ' жен. 58 (77,3) 17(22,7) 17(42,5) 23 (57,5) 10(66,6) 5 (33,4) 85 45

Возраст, лет 54 ± 5,7 * (43-73) 56,3 + 7,8 « (47-80) 57,6 ±6,8* (48-78) 56,1 + 6,7 * (43-78)

- Степень сердечной недостаточности - Функциональный класс стенокардии (по NYHA) HK 2А-2Б * ФКIII-IV * НК2А-2Б* ФК III-IV* НК2А-2Б* ФК III-IV * НК 2А-2Б * ФК III-IV *

Операция в условиях Ж, кол-во Реваскуляция миокарда (АКШ) п=75 Протезирование клапанов (ПК) п=40 Сочетанная ПК+АКШ операция, п=15 130

Длительность ИК, мин. 130 + 9* (78-182) 123 ± 12 * (67-162) 144 ±15 * (87-200) 132 ±13* (67-200)

Осложнения (СПОН, СПОД, СВР) - начало клинических проявлений п/о, сут. - степень выраженности, сумм, балл SOFA 2,1 ±0,3* 11,7 ±2,1 * 2,4 ± 0,3 * 10,5 ± 0,8 * 2,0 ±0,8* 12,0+1,8* 2,2 ±0,4* 12,0 ±1,6*

Примечание: * - Р > 0,05 - между больными с ИБС, ППС и сочетанными ИБС + ППС. ППС -приобретенные пороки сердпа

Как видно из таблицы 1., больные с разной патологией сердца

достоверно по возрасту, степени сердечной недостаточности и функциональному классу стенокардии при обследовании до операции, а также по длительности ИК и развитию осложнений (системной воспалительной реакции, органных дисфункций и полиорганной недостаточности) в раннем послеоперационном периоде не различались (р>0,05). У мужчин преобладали операции по реваскуляции миокарда и сочетанной патологиии сердца, тогда как у женщин - операции по реконструкции клапанов сердца. В соответствии с поставленными задачами были определены следующие этапы исследования, включающие изучение:

1 - общих закономерностей и особенностей динамики цитокинов при искусственном и/или вспомогательном кровообращении;

2 - сопряженности динамики цитокинового статуса с клинико-иммунологической тяжестью послеоперационного течения;

3 - информативности использования цитокинов в иммунологическом мониторинге для прогнозирования послеоперационных осложнений.

Иммунологическое обследование проводили по схеме: до, в процессе, на 1 и 3 сутки после искусственного кровообращения, а также в процессе левожелудочкового обхода. Показатели иммунного статуса сравнивались с контрольной группой. В ходе иммунологического обследования было проведено 530 развернутых иммунологических анализов с использованием современных стандартизированных методов.

Оценку клеточного звена иммунитета проводили иммунофенотипированием лимфоцитов (CD3+, CD3+CD4+, CD3+CD8+, CD16+CD56+) с помощью дифференцировочных и активационных МКАТ, меченных FITC и фикоэритрином методом проточной цитофлуорометрии (Becton Coulter, Франция) [Пинегин Б.В., Ярилин В.А., 2001].

Состояние гуморального звена иммунитета оценивали по содержанию В-лимфоцитов (CD19+); концентрации иммуноглобулинов основных классов G, А, М в сыворотке крови методом радиальной иммунодиффузии в геле [Manchini G, 1965]; подклассов IgG 1-4 в сыворотке крови ИФА методом («Вектор-Бест» РФ); уровню низкомолекулярных ЦИК (6% ПЭГ).

Фагоцитарную активность нейтрофилов крови определяли по фагоцитозу убитой взвеси Staph. Aureus, подсчитывая фагоцитарный индекс и фагоцитарное число. Оксидазную и бактерицидную функцию нейтрофилов оценивали в НСТ-тесте спектрофотометрически и методом

люминолзависимой хемилюминесценции [Хаитов P.M., Пинегин Б.В., 1995].

Цитокиновый статус (IL-lß, TNF-a, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10, IL-12, INF-y) оценивали методом флуорометрии на 2-лучевом лазерном автоматизированном анализаторе (Bio-Plex Protein Assay System, Bio-Rad, USA) с использованием коммерческих тест-систем 11-Р1ех [Останин

A.A. 2004] и методом ИФА («Цитокин», С-Пб.). Цитокины IL-lRa и G-CSF определяли методом ИФА («Цитокин», С-Пб.).

Оценка тяжести клинического состояния больных.

Системный воспалительный ответ оценивали по числу лейкоцитов, уровню С-реактивного белка методом турбометрии в капилляре, по полуколичественному тесту на прокальцитонин («BRAHMS PCT-Q», Германия) [Aouifi A. et al., 1999]. Рассчитывали лейкоцитарную формулу и лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ) [Кальф-Калиф Я.Я., 1941].

Диагноз сепсиса и септического шока выставляли по критериям согласительной конференции American College of Chest physicians и Society of Critical Care Medicine (1992).

Диагностика органной недостаточности проводилась совместно с Отделением анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии (Зав. д.м.н.

B.Н.Попцов) по бальной шкале SOFA (The Sequential Organ Filure Assessment) [Vincent J.L., 1998], включающей оценку коффициента оксигенации Hi02/Fi02, количества тромбоцитов, общего билирубина, креатинина, уровня артериального давления и дозы катехоламинов. Нарушение сознания оценивали по шкале Глазго. Суммарный балл выше 10 свидетельствовал о наличии СПОН, менее 10 баллов - СПОД.

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием прикладных программ Statistica 6 (StatSoft, USA). При нормальном распределения количественных признаков подсчитывали средние значения (М), ошибки средней (m). При оценке качественных признаков подсчитывались их относительные доли (%). В качестве статистических тестов при нормальном распределении количественных признаков с равными выборочными дисперсиями использовали t-критерий Стьюдента. Отличия считали значимыми при р<0,05. Для оценки связи количественных признаков использовались методы линейной регрессии и корреляции (коэффициент корреляции Пирсена), для сопоставления пропорций - точный критерий Фишера.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ I. Основные закономерности и особенности цитокинового статуса у кардиохирургических больных до и после операций в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения.

На первом этапе исследований проведено изучение основных закономерностей и особенностей цитокинового статуса у кардиохирургических больных до и после операций в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения.

Известно, что несостоятельность иммунной системы является основным фактором развития и прогрессирования послеоперационных осложнений. При этом тяжелые дисфункции иммунной системы наблюдаются чаще, чем несостоятельность других органов и систем, и сопровождаются глубокой иммунодепрессией, которая является не только ранним и надежным признаком развития опасных для жизни состояний, таких как сепсис и полиорганная недостаточность, но и во многом обеспечивает их возникновение и последующее нарастание. Это подтверждает необходимость выявления иммунных нарушений и оценки степени их тяжести уже в дооперационном периоде.

1.1. Оценка тяжести иммунных нарушений и цитокинового дисбаланса у больных с нарастающей сердечной недостаточностью при подготовке к операции проведена у 38 больных с ИБС и приобретенными пороками сердца (ППС) с прогрессирующей сердечной недостаточностью, находящихся на медикаментозной поддержке. Степень выраженности тяжелых дисфункций иммунной системы оценивали по: 1) определению субпопуляционного дисбаланса Т-лимфоцитов; 2) количеству апоптотических лимфоцитов (СБ95+кл.), экспрессирующих маркер апоптоза; 3) бактерицидной и оксидазной активности нейтрофилов и моноцитов, в том числе антигенпрезентирующей их функции; 4) лимфопении и сдвигу лейкоцитарной формулы, информативных для выявления тяжелых иммунодефицитов (таб.2.).

Как видно, независимо от диагноза, у обследованных больных с высокой частотой выявлялся повышенный уровень апоптотических лимфоцитов (СБ95+кл.), экспрессирующих маркер апоптоза (у 78% больных - в 3-5 раз выше М) и повышенная продукция активных форм кислорода в НСТ-тесте (у 86% больных). При этом, у больных с ИБС более выражен

апоптоз, тогда как у больных с ППС повышена оксидазная активность

нейтрофилов (р<0,05). Эти параметры относятся к высокоинформативным

Таблица 2.

Дисфункции иммунной системы у кардиохирургических больных с сердечной

Показатель Доноры ИБС (п=20) ППС (п=18) %% больных

(п=20) Ме Min-raax Ме Min-max <N N >N

Лейкоциты х]0® 4000-9000 5200 4000-7800 6790 3050-7200 14 72 14

Лимфоциты % 25-40 31 28-45 29 18-37 36 64 0

«10» 1700-2500 1639 656-3000 1560 670-2700 29 67 7

Нейтрофилы п/я %% 1-8 « 9*. 4-16. • • 10* ' 5-43 , 0 50 50

Т-лф.(СОЗ) % 60-75 71 53-86 59 60-81 14 57 29

ИРИ (CD4/CD8) 1,3-2,0 3.0* 1 0,8-3,5 ; , 2,9*-. J,1-4,0 29- 29. 42'

Моноциты % 1-7 3 1-7 3 1-3 0 86 14

Акт. HLA-DR % 8-15 14 6-21 10,5 7-26 14 57 29

Рец. к IL-2 (CD25) % 1-5 2 1-5 1,8 1-4 22 78 0

ü Шотая iCD95?i{äiy%i} i; 0-10 41* " . ' 22-69 • " 26***. 22-52-, 0- 22- 78

HCT-тест (у.е.) СП. 80-99 67 80-200 •157* ** 98-206 0 14 86

ИНД. 130-256 2«6* 126-334 3J7* **. 146-452 0 14 Г 86 .

Примечания: *- р<0,05 достоверность различий по сравнению с группой доноров, **-р<0,05 достоверность различий между группами больных с ИБС и ППС. %% больных -частота со сниженными сохраненньми (N) и повышенными (|) параметрами.

показателям для выявления иммунодепрессивных состояний, особенно при

наличии сдвига формулы влево, лимфопении и апоптоза. Субпопуляционный

дисбаланс Т-лимфоцитов отмечался у более половины всех обследованных

больных и был связан с дисбалансом иммунорегуляции за счет

снижения/повышения как С04+кл., так и CD8TJ,TJI. Нарушение активации

моноцитов (HLA-DR+kh.) и Т-хелперов (С04+25+кл.) отмечалось реже (у 14%

и 22% больных соответственно).

Исследование цитокинового статуса у больных с нарастающей сердечной недостаточностью в дооперационном периоде включало оценку сывороточных уровней цитокинов иммунной системы с преимущественным провоспалительным (IL-lß, IL-6, IL-8, TNF-a) и противовоспалительным (ILIO, IL-lRa) действием, а также уровней G-CSF и регуляторных цитокинов (IL-2, IL-4, IFN-y).

Индивидуальный анализ спектра и сывороточных концентраций цитокинов (рис.1.) выявил преобладание повышенных уровней провоспалительного IL-lß (26%), хемоаттрактанта IL-8 (38%) и костномозгового колониестимулирующего фактора G-CSF (54%) у больных с наличием локальных очагов воспаления и/или при обострении хронических заболеваний. Колебания уровней IFN-y, IL-6, регулирующих функциональные свойства моноцитов, приближались к средним уровням, тогда как уровни TNF-a у 89% больных не превышали N. Повышение IL-2 у

84% больных было характерно для преобладания Thl иммунного ответа.

• L-1R* (г*«32) _Лммйныв (IL-1R* |n»S2);

>fsJ - 4Ä

1<00 1" US0 1 1200 "¡¡Г юп 3 ко £ 7(0 ■ »00 | «и * J00 т

ООЛЬНЫХ ;

• !

• 1

• , i

Г-*-'« • • ••»*«- <

—болшшк_

—- Лимайныи (IFN-r» м (№>22»

300 * !

"с >N-32% !

больных ?

■ 1»0

е- J 120

3 ** i 4 !

4 i 1 * ;

« ЫО (п-27) -Линейный ('И 0 (п*27))

№0 * ;

_ 440 д 440 В. SM I »0 3. 2U

больных

| 200 —^ ;

* 100 ______________________

п

Рис. 1. Индивидуальное распределение спектра и сывороточных концентраций цитокинов у кардиологических больных до операции.

Компенсаторное нарастание IL-lRa, блокирующего рецепторы IL-lß на клетках-мишенях и, тем самым, способствующего сдерживанию развития воспалительной реакции, наблюдалось у 46% обследованных больных.

Проведенный корреляционный анализ (рис. 2.) в дооперационном периоде выявил достоверные положительные взаимосвязи между регуляторными, про- и противовоспалительными цитокинами, отражающими функциональное состояние отдельных звеньев иммунной системы.

Так, сопряженные повышения IL-lRa и IL-4 (r=0,28), IL-6 (г=0,48) и ILIO (г=0,3) отражает состояние Treg- регуляторного звена; IL-4 и TNF-a (г=0,42) отражает взаимосвязь Thl (клеточного) и Th2 (гуморального) иммунного ответа; IL-6 и IL-10 (г=0,62) свидетельствует о нарастании сердечной недостаточности, TNF-a в сочетании с G-CSF (г=0,4) может служить механизмом повышения процесса апоптоза B-лимфоцитов и нейтрофилов; высокие корреляционные связи между IFN-y и компонентом комплемента СЗа (i=0,8) свидетельствуют о развитии воспалительного процесса. В то же время соотношение между IL-lß и IL-lRa выражалось отрицательным коэффициентом корреляции (г = -0,11), что приводило к снижению продукции IL-lß и сдерживанию развития воспалительного процесса в результате негативной эндогенной регуляции IL-lRa.

u-

1R3

ca» ~ It-J

'¡¡У ' Рис. 2. Корреляционные взаимосвязи (г) между цитокинами

и " V ' до операции.

! /v. (Достоверные положительные корреляции обозначены

g-f j lt4 стрелками)

"" ,. / Нарушение корреляционных взаимосвязей

IFN-r , - 1 IL-» ~ TNF-

: „ цитокинов в процессе иммунного ответа приводит к

формированию нового функционального типа вторичного иммунодефицита, проявляющегося развитием цитокинового дисбаланса и повышению риска развития послеоперационных осложнений.

Таким образом, полученные результаты выявили на фоне тяжелых клеточных дисфункций наличие у большинства обследованных больных вторичного функционального иммунодефицита и высокого риска развития органных дисфункций воспалительного типа, пусковым моментом которых в раннем послеоперационном периоде служит операционная травма и кардиопульмональный обход.

1.2. Цитокиновый статус у кардиохирургических больных с прогрессирующей сердечной недосточностью на ранних сроках после искусственного кровообращения.

Изучение состояния цитокинового статуса в раннем периоде после операций в условиях искусственного кровообращения было продолжено у обследованных до операции 38 кардиохирургических больных по следующей схеме: до ИК, после ИК, 12 часов, 1 сутки и 2-3 суток после операции, а также у 10 больных в процессе ИК по схеме: 5 мин. ИК, 40 мин. ИК, конец ИК, далее по общей схеме. Время ИК варьировало от 111 мин. до 195 мин.; ишемия миокарда составила 68-87 мин.

В таблице 3. представлен характер общих закономерностей динамики цитокиновых параметров (IL-1(3, IL-IRa, IL-6, IL-8, G-CSF, TNF-a, IL-10) в процессе искусственного кровообращения и в раннем периоде после Ж, отражающий развитие защитной воспалительной реакции и механизмов, сдерживающих гиперактивацию воспалительного ответа.

Как видно, дооперационные уровни цитокинов не превышали контрольных значений за исключением исходно повышенных показателей концентрации IL-10.

Через 5 мин. ИК быстро нарастали концентрации IL-1(3 и IL-8, отражающие начало защитной воспалительной реакции в ответ на ИК, с одновременной быстрой продукцией IL-IRA - общебиологической

адаптивно-компенсаторной реакцией сдерживания гиперактивации

Таблица 3.

Динамика цитокпнов иммунной системы у кардиохнрургических больных до и после

11,-1 р 1Ь-№а И.-6 1Ь-8 в-евк 1Ь-10 TNF-a

(пг/мл) (пг/мл) (пг/мл) (пг/мл) (пг/мл) (пг/мл) (пг/мл)

ДоИК 68±12 84±18 31±3 39±15 21±7 20Ш7* 17±3

5'ИК 110-. 21* 18±5 84-17*. 33±8 182±8,4* 22±4

40' п/ИК 150±8* 520x150* 128:12е)* .143±28* 479-127* 94±10 19±7

Конец ИК 160130*= 392.1 б!'' 12'Ь224 • ■ 154.-33*. 717:-346*- 75±4,5 20±3

12ч. п/ИК 235-195" * .Л2Ш2*-;; 437±151 70±5 18±1,4

1с. пЯ1К .80.12.5*. 518±1бё*: ■ '95-6* ■ 95:'23*.. : 3,12±.147*' 65±4 32±3,5

2-Зс. п/ИК 75±17 40'б±2б*■ ■ 237±18* 71±21 56±16 61±3,7 20±4

Контр. I р. 57±15 260±60 32±4 57±12 48±15 61±13 28±7

Примечание: * - р < 0,05 - по сравнению с контрольной группой

воспалительного процесса, и сохраняющимся уровнем 1Ь-10 - ТГС8 -регуляции. В процессе искусственного кровообращения пики нарастания 1Ь-1(3,1Ь-8 и С-СБР приходились на период - «конец ИК - 12час. после ИК», с последующим снижением к 1-3 суткам после ИК.

В процессе искусственного кровообращения и через 1-3 сутки после Ж уровни ПчТ-а и 1Ь-10 не превышали контрольных значений.

Динамика 1Ь-6 и 1Ь-1Яа - антагониста рецептора к 1Ь-1р, имела двухфазный характер: первый подъем продукции 1Ь-6 наблюдался во время ИК и 12 час. после ИК (период нарастания миокардиальной недостаточности после пережатия аорты) со снижением к 1 суткам и вторым подъемом ко 2-3 суткам (периоду развития ранних послеоперационных осложнений и органных дисфунций). Первое повышение 1Ь-1Яа соответствовало периоду подключения ИК, второе повышение отмечалось через 2-3 суток - период повышения риска развития послеоперационных осложнений.

Индивидуальный анализ цитокиновых параметров в процессе искусственного кровообращения показал увеличение числа больных с повышенными концентрациями исследуемых цитокинов, что позволило выявить особенности и установить основные типы вариантов динамики цитокинового статуса при применении ИК.

Первый тип варианта динамики цитокинового статуса характерен для неосложненного послеоперационного течения при операциях в условиях ИК.

| —11--11а 11-8 -»-с-СЭР —¿чыо]

доИК 5 ИК конецИК 12 час. 1 сут. 3 сут.

Рис.3. Вариант 1. Благоприятный прогноз. п=15 (40%)

При этом дооперационные показатели цитокинов варьируют в пределах нормативных значений за исключением 1Ь-8. Повышение продукции цитокинов в процессе ИК сдерживается условиями его проведения (гипотермия и др.). К 12ч. после ИК отмечается подъем уровней всех цитокинов (адаптационно-компенсаторная реакция) с нормализацией к 3 суткам (благоприятный прогноз) (рис.3.).

При втором варианте отмечаются исходно высокие уровни провоспалительных цитокинов, в том числе в-С^Б, стимулирующего дополнительный выброс нейтрофилов из костного мозга, которые свидетельствуют о наличии хронического воспалительного процесса (бакэндокардит и др.). Уже с 5 мин. после начала ИК резко возрастает уровень 1Ь-1Яа и 1Ь-10, сохраняющиеся до конца ИК, при одновременном снижении продукции 1Ь-1р. Резкий подъем Ш-Ша расценивается как сдерживающий механизм воспалительной реакции на ИК. К концу 1 сут. все показатели цитокинов возвращаются к норме (Нарастание риска органных дисфункций) (рис.4.).

При третьем варианте динамики цитокинового статуса в конце ИК определяются высокие уровни ТЬ-Ша, 1Ь-8, О-СББ, а также 1Ь-10, что

свидетельствует о нарастании иммуносупрессии в организме. К 12 час. их уровни снижаются (кроме 1Ь-1Яа), тогда как возрастает уровень 1Ь-6, отражающий нарушения, связанные с гипоксией миокарда в процессе ИК.

Рис.5. Вариант 3. Нарастание дыхательной недостаточности. п=10 (28%)

Новый подъем 1Ь-8 и в-СЭР на постоянно высоком фоне 1Ь-1Яа может служить прогнозом нарастающей дыхательной недостаточности (рис.5.).

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

конец ИК

12 час.

-Т^-а -♦-с-СЗР

Вариант 37

При четвертом варианте динамики цитокинового статуса высокий уровень 1Ь-1Яа определяется на протяжении раннего послеоперационного периода (в первые 3 суток). Повышение уровней 11.-6 и 1Ь-8 к 3 сут. и

Рис.6. Вариант 4. Неблагоприятный прогноз. п=4 (10%)

особенно к 4-6 суткам может использоваться для прогноза развития тяжелых инфекционных осложнений и полиорганной недостаточности. Такой вариант наиболее типичен у больных с интраоперационными осложнениями (Неблагоприятный прогноз) (рис.6.).

Таким образом, изучение общих закономерностей динамики как усредненных показателей, так и индивидуального анализа наиболее исследованных в клинике цитокинов иммунной системы, обозначаемых как цитокиновый статус, в раннем периоде после операции в условиях искусственного кровообращения позволило выявить наиболее важные информативные параметры (1Ь-1Яа, 11.-6, 1Ь-8, О-СБР) для прогнозирования генерализации воспалительного ответа и развития органных дисфункций.

1.3. Влияние вспомогательного кровообращения на уровни цитокинов п их сопряженность с клеточными параметрами иммунной системы.

Динамика цитокиновых параметров при вспомогательном кровообращении изучена на этапе механической под держки кровообращения методом внутриаортальной баллонной контрпульсации и левожелудочкового обхода (ЛЖО) с помощью насоса «Вюритр».

Динамика цитокиновых параметров у кардиохирургических больных с нарастающей сердечной недостаточностью при внутриаортальной баллонной контрпульсации.

Показанием к применению внутриаортальной баллонной контрпульсации (ВАБК) явилась неэффективность фармакологической поддержки и прогрессирующая сердечная недостаточность с выраженным синдромом низкого сердечного выброса до или после операции. Динамика цитокиновых параметров при подключении внутриаортальной баллонной контрпульсации исследована у 42 кардиохирургических больных.

Характер реагирования иммунной системы и течение послеоперационного периода при искусственном кровообращении и ВАБК имели общие закономерности и зависили не столько от их длительности, сколько от исходного состояния адаптационно-приспособительных реакций и антиген-специфического иммунного ответа. Динамика продукции цитокинов при" ВАБК коррелировала с дисфункцией миокарда и системной воспалительной реакцией.

При эффективном подключении ВАБК уменьшался Т-клеточный иммунодефицит в результате повышения уровня Т-хелперов - ключевой иммунорегуляторной субпопуляции в формировании антиген-специфического иммунного ответа. ВАБК не нарушал адекватного реагирования иммунной системы-, снижение гипоксии органов и систем при ВАБК приводило к восстановлению функций иммунокомпетентных клеток, снижению апопотоза.

При быстро нарастающей сердечной недостаточности и недостаточности кровообращения, снижении транспорта кислорода и темпа диуреза требовалось подключение левожелудочкового обхода.

Динамика цитокиновых параметров в процессе вспомогательного кровообращения с использованием левожелудочкового обхода.

Иммунологический мониторинг в процессе левожелудочкового обхода

у 15 больных при подготовке к двухэтапной пересадке сердца осуществляли в соответствии с выделенными критическими периодами развития системной воспалительной реакции и полиорганной дисфункции, а также активации инфекции (рис.7).

И-8 —ТМР-а —о— И-6

сутки

Рнс.7. Динамика цитокиновых параметров в процессе левожелудочкового обхода с помощью насоса «Вшритр»

1 - период адаптации, 11 - развитие «эндокардита системы», Ш - эпизоды лихорадки и обострения инфекций. IV - замена деталей и удаление системы

На протяжении левожелудочкового обхода отмечался дисбаланс провоспалительных цитокинов. Характер отклонений ЮТ-сс, 1Ь-6 и 11.-8 в разные периоды мониторинга имел свои особенности, сопряженные с иммунологическим и клиническим статусом. Так, в 1-2 сутки (рис.7.(1)) после подключения ЛЖО отмечалось повышение уровня 11,-6, и 1Ь-8, соответствующее активации нейтрофилов с повышением адгезивных их свойств, а также НЬА-В^кл., В-лимфоцитов, ЦИК, характерное для адаптационной реакции.

Нарушением периода реадаптации после ЛЖО можно считать быстрое развитие 2-й фазы СВР, которая проявлялась резким падением количественных показателей клеточного иммунитета (так называемый «иммунный паралич») уже на 4-е сутки после ЛЖО с нарастанием сывороточных уровней ТЫР-а и Ш-б, и сохраняющейся неустойчивой гемодинамикой. Резкий подъем 1Ь-6 уже на 5 сутки после ЛЖО, сохраняющийся в последующие 7-10 дней, характерен для развития ранней ПОН как результат генерализации СВР, связанной с активацией инфекции, чаще представленной Гр'флорой без бактериемии.

Эти нарушения являлись сигналом к назначению иммунокоррегирующей терапии, направленной на сдерживание выработки

провоспалительных цитокинов, и нормализации, в первую очередь, клеточного иммунитета.

Повышение количества В-лф., ^М, НЬАЛЖ+кл., адгезии нейтрофилов с нарастанием сывороточного уровня 1Ь-8 и ТКТ-а совпадало с появлением на 13-19 сутки ЛЖО лихорадки неясной этиологии, что было расценено как обострение очагов хронической инфекции (в первую очередь -трахеобронхиты, хронические пневмонии и др.) и требовало детального клинико-иммунологического обследования.

К концу 1-го месяца (рис.7.(П)) подключения ЛЖО возрастала опасность, так называемого, «эндокардита систем МПК» в результате распространения инфекции по поверхностям магистралей и деталей системы. В этот период помимо усиления антибактериальной терапии необходимо проведение бактериологического и иммунологического мониторинга и иммунокоррекции.

Замена магистралей или нарушения работы деталей системы МПК и возникающие при этом нарушения гемодинамики сопровождались высокими сывороточными уровнями ТМР-а и 1Ь-б (рис.7.(П1)), клиническими проявлениями инфекции и органной дисфункции. При удалении ЛЖО показатели цитокинов нормализуются (рис.7.(А7)).

Таким образом, показано, что цитокины с провоспалительным действием (1Ь-6, 1Ь-8, Т№-а) при вспомогательном кровообращении являются ключевыми параметрами прогнозирования тяжести осложнений не только в ранние сроки после подключения, но и на протяжении всего периода левожелудочкового обхода насосом «Биопамп».

Выявлена сопряженность динамики цитокиновых параметров с нарастанием продукции НЬЛ-БЯ АГ моноцитами (таб.4), отражающая функциональную активность моноцитарно-макрофагального звена в ответ на инфекцию с формированием очага воспаления и органных дисфункций (1 фаза СВР). Снижение этих параметров и нарастание уровня «противовоспалительных» цитокинов приводило к иммунодепрессии и клеточной анергии (2 фаза СВР).

Такие иммунологические показатели, как уровень ЦИК, апоптоза лимфоцитов (СБ95+кл.), молекул адгезии (СБ11Ь) могут свидетельствовать об активации бактериальной инфекции. При ПОН была выявлена сопряженность Т-клеточной иммунодепрессии с повышением сывороточных уровней 1Ь-6, "ШР-а, а также инактивацией моноцитов и снижением ТЬ-

рецепции к 11,-2. Эти параметры были использованы при иммунологическом обследовании в критические периоды активации инфекции и развития ПОН при вспомогательном кровообращении.

Таким образом, результаты проведенных исследований позволили установить закономерности иммунного реагирования при ВАБК и ЛЖО, отобрать информативные параметры для оценки риска развития и тяжести послеоперационных осложнений, определить оптимальные сроки проведения

Таблица 4.

Иммунологические параметры фазы СВР, активации инфекции и развития ПОН

Тип патологии Иммунологические параметры

Системная воспалительная реакция 1Ыр, 1Ь-б, 1Ь-8, ЮТ-а Оксидазная активность нейтрофилов Продукция НЬА БЯ АГ моноцитами

Активация инфекции ТЪ-2, ^М, В-лимфоциты, СВ 11Ь+к.х, >тар-сс-»11.-6

Развитие ПОН Т-клеточная иммуносупрессия, инактивация моноцитов, снижение рецепции к 11.-2, повышение 11,-6, ТКР-а

иммунологического мониторинга и направленность иммуномодулирующей терапии.

II. Оценка цитокииового статуса у кардиохирургических больных с клиническими проявлениями полиорганной иедостаточностии и септических осложнений.

На втором этапе исследована сопряженность между цитокинами иммунной системы и параметрами клинического статуса и обоснована возможность использования цитокинов для прогнозирования послеоперационных осложнений.

2.1. Клинико-иммунологический статус у кардиохирургических больных с осложненным послеоперационным периодом.

Изучение состояния клинического статуса у 35 кардиохирургических больных с использованием шкалы SOFA (рис.2.1.А) выявило нарушение функций практически всех основных органных систем, особенно иммунной системы, уже на 1-3 сутки после операции. Эти нарушения указывали на выраженность проявлений СПОН и сопутствующих ему общей воспалительной реакцией, более выраженной при развитии полиорганной недостаточности, чем у больных с органными дисфункциями (рис.2.1.В).

Суммарный балл по шкале SOFA в группе больных с СПОН был выше (р<0,05), чем в группе СПОД (11,8±0,5 и 7,7±0,3 баллов соответственно).

□ СП0Д(п=15)

СПОН(п=20)

ПСП0Д(п=15)

3 СПОН (п=20)

1

Г

0

Л

* - <0,05 при межгрупповом сравнении, л - р<0,05 по сравнению с донорами

Рис. 8. Выраженность полиорганных нарушений (А) и количественные показатели СВР (В) у кардиохирургических больных с осложненным ранним послеоперационным периодом

Для оценки системного воспаления бактериальной этиологии использовался высокоспецифичный маркер - прокальцитонин (ПКТ). В группе больных со СПОД только в 5% случаев тест на ПКТ был положительным и не превышал 10 нг/мл. У 28% больных группы содержание ПКТ в сыворотке крови было выше 0,5 нг/мл, у 7% - превышал 10 нг/мл, что инфекционных осложнений в раннем послеоперационном периоде.

2.2. Оценка цитокинового статуса и прогностического значения цитокиновых параметров у кардиохирургических больных с осложненным послеоперационным периодом.

Сравнительный анализ содержания цитокинов разных групп у здоровых доноров и кардиохирургических больных с осложненным послеоперационным течением до и после комплексного лечения представлен в табл. 5 и 6.

Таблица 5.

Сывороточные уровни про- и противовоспалительных цитокинов у кардиохирургических больных с осложненным послеоперационным периодом до и

Осложнения Провоспалительные цитокины Противовоспалительные цитокины

1Ь-6 (пг/мл) П.-8 (пг/мл) ЮТ-а (пг/мл) 1Ь-Ша (пг/мл)

До После До После До После До После

СПОН (п=10) 60 л 51-73 55 Л 10-188 38 Л 34-47 697 *Л 81-2153 1,3 Л 0-2,3 4,5 * Л 0,4-11 310Л 240-420 168 * 150-330

СПОН + сепсис (п=8) 75 л 62-87 63 л 15-160 108л 64-139 1343 * л 89-4366 1,6 1,1-2 5,6* 0,9-6,1 427 л 350-570 220* 145-260

СПОН + сепсис + септ, шок (п=7) 110л 87-134 310*л 163-859 118 76-154 ¡250 * 128-2194 2,8 2,4-3,5 4,3 1,5-9,6 1340 л 870-1900 876 *Л 485-1150

Доноры (п=20) 3,3 (2,8-4,5) 1,8(1,4-2,2) 18(16-21) 150 (100-250)

* - <0,05 при межгрупповом сравнении, л - р<0,05 по сравнению с донорами

Комплексная оценка сывороточных уровней 13 основных цитокинов

традиционным иммуноферментным анализом (II.-Ша и в-ОБР) и Вю-Р1ех-технологией, показала, что в отличие от здоровых доноров у больных со СПОН, тяжелым сепсисом и септическим шоком отмечался достоверно более высокий уровень противовоспалительных цитокинов 1Ь-1Ка и 11.-10 (р<0,05).

Кроме того, у больных регистрировалось значительное увеличение концентрации мультифункционального цитокина 11.-6, который, как известно, на начальных этапах септического процесса вместе с 11.-10 индуцирует острофазный ответ, но в последующем в большей степени проявляет свои противовоспалительные и иммуносупрессорные свойства.

При этом не обнаружено повышение содержания провоспалительных; цитокинов (11.-1(3, ТМ^-а, 11.-12). Более того, отмечалось их снижение (средний уровень этих цитокинов находился на нижней границе чувствительности метода).

Таблица 6.

Сывороточные уровни регуляторных цитокинов у кардиохирургических больных с осложненным послеоперационным периодом до и после комплексной терапии (п=25)

Осложнения ТЫ- цитокнны Th2- цитокины

IL-2 (пг/мл) IFN-y (пг/мл) IL-4 (пг/мл) IL-10 (пг/мл)

До После До После До После До После

СПОН (п=10) 0,5 л 0-0,7 6*Л 0-15 15 Л 13-17 15 А 0-30 5,5 Л 4-6,5 6Л 0-26 8 Л 7-8,7 2,6 *Л 1-3,5

СПОН + сепсис (п=8) 0 0 4,8 л 4-5,2 2,6 *Л 0-9,4 0 0 8,5 л 7,6-9 4,5 * 1-15

СПОН + сепсис + септ, шок (п=7) 0,4 л 0-0,8 2,1 * А 0-11 10,2 л 8-12 10,5 А 4-13 0,5 л 0-1,6 4,4 * л 0-12 45 л 32-57 77* л 8-326

Доноры (п=20) 1,4(1-16) 23 (13-27) 1,3(1,1-1,5) 4,3 (3,8-5,1)

Примечание: «О» - результаты ниже чувствительности ВюР1ех технологии. * - <0,05 при межгрупповом сравнении, л - р<0,05 по сравнению с донорами

При анализе сывороточных уровней регуляторных Thl и Th2 -цитокинов (IFN-y, IL-2 и IL-4, IL-5 соответственно) также выявлено их снижение, т.е. выявленные дисфункции Т-клеточного звена при сепсисе являются общими как для Thl- так и 1Ъ2-лимфоцитов, а скорее обусловлены пребыванием их в состоянии анергии.

Содержание в сыворотке крови хемокина IL-8 у больных также достоверно превышало контрольные уровни (р<0,05). Отмечалась сопряженность повышенных уровней противовоспалительных цитокинов (IL-IRa, IL-6 и IL-10) и хемокина (IL-8) с тяжестью послеоперационных осложнений (СПОН, тяжелый сепсис, септический шок) (SOFA - 11,8±0,5, 13,0±1,17,5±2,1 баллов соответственно).

При септическом шоке до лечения были резко повышены не только уровни пртивовоспалительных цитокинов, но и TNF-a с одновременным

повышением уровня CD95*mi., экспрессирующих маркер апоптоза. Отмечалось также нарастание уровня IL-ip и регуляторного IL-2, что свидетельствовало о цитокиновом дисбалансе с преобладанием иммунодепрессии (коэффициент иммунодепрессии IL-lRa/TNF-ct > 10).

Комплексная оценка уровней 13 основных цитокинов с использованием ИФА и новой современной и Bio-Plex технологии показала, что развивитие глубокой иммунодепрессии на фоне снижения функций жизненно важных органов и систем может служить прогнозом развития септических осложнений и подтверждает необходимость включения заместительной иммунокоррекции в комплексное лечение кардиохирургических больных после искусственного и вспомогательного кровообращения.

Результаты оценки цитокинового статуса у больных после комплексной терапии (таб. 5 и 6) показали восстановление баланса про- и противовоспалительных цитокинов (коэффициент иммунодепрессии IL-lRa/TNF-a < 10). Активация функции нейтрофилов с повышением их антигенпрезентирующей способности может запускать активацию Thl, приводя к балансу Thl/Th2. При этом отмечается достоверное повышение (р<0,05) уровней хемокина IL-8 и провоспалительных цитокинов IL-6, IL-ip, TNF-a, снижающих иммунодепрессию, обусловленную

противовоспалительными цитокинами, что расценивалось как благоприятный прогноз. Восстановление цитокинового баланса сопровождалось разрешением синдрома полиорганной недостаточности (сумма балов по SOFA снижалась с 11,8±0,5 до 6,8±1,9 баллов; р <0,05). У больных с септическим шоком прогноз оставался неблагоприятным.

Таким образом, полученные данные показали, что цитокиновый дисбаланс является одним из ключевых показателей развития и исхода послеоперационных осложнений и подтверждает необходимость разработки нового алгоритма иммунологического мониторинга и повышения его информативности путем включения цитокиновых параметров.

III. Оценка информативности алгоритма комплексного иммунологического мониторинга у кардиохирургических больных при искусствнном и вспомогательном кровообращении.

При проведении комплексного иммунологического мониторинга были выявлены отклонения количественных и функциональных параметров в

разных звеньях иммунной системы, которые могут использоваться для прогнозирования развития и тяжести течения послеоперационных осложнений (рис.9.).

Так, уже в процессе и на раннем этапе после искусственного и вспомогательного кровообращения оправданным являлось определение состояния врожденного и приобретенного иммунитета по соотношению нейтрофилов и мононуклеаров для оценки истощения адаптационных резервов и антимикробного потенциала.

"HLADRAT TCR (CD3'CD4f)

Лейкоциты —»Лимфоциты ■ CD45*, CD45RO*

t

'-лф (CD3)

(Лейкоформула).

Баз.

Эоз.

Активированные Т-лф. (CD71.CD38, CD4X .CDS'DR*, CD3 251)

. -► Thl —II'N-y, IL-2,

Тх (CD4) IL2R (CD25), TCF-ß

■ , -у Th2—IL4, IL! О

IL-1RA, IL-5, IL-13 GD4/CD8 Treg. (IL-lO.TGF-ß)

■-■::;Т.Л' ; Xi

I | . ► Цитотоксические Т-лф. —►CDS

' ► Активированные CD8. (CDS DR )

-—>МК(С01б),ТЖ(С03+С056,5Г)

субклассы CD56, CD57 Апоптоз: ранний маркер апоптоза - CD95 (FAS/APO-1)

—► IgG (субпопуляции IgG 1-4) В-лф. (CD19) —vlgA(sIgA) акт. В-лф. (CD23) —► IgM

L-IgE (общ.) Циркулирующие комплексы (ЦИК) (ПЭГ 6%, 4%, 3%)

П.

Моноциты (CD14+DR+ CD14)

■t

►Нейтрофилы с/я, п/я

IL-lß, IL -IRa, IL-6, IL-8, TNF-a, G-CSF,

. хемотаксис (1Ь-8), адгезия (СЮ54, С011Ь/С018) . бактерицидность

. фагоцитоз, завершенность фагоцитоза _ оксидазная активность (продукция свободных радикалов МПО, 0{, N0) методом хемилюминесценции, НСТ-тест

TV.

га.

Дополнительные обследования:

» СЗа, С5а -компоненты комплемента (анафилотоксины) . » Определение индивидуальной чувствительности к иммуномодуляторам

VI.

Рис. 9. Схема алгоритма комплексного иммунологического мониторинга

I - Клеточный иммунитет. II - Гуморальный иммунитет, III - Система фагоцитов, IV -Про- и противовоспалительные цитокины, V - Регуляторные цитокины, VI -Дополнительные обследования.

Резкая лимфопения в 1-е сутки (<1200х109/л) и снижение уровня

активированных моноцитов (CDM^DR* < 30%) была сопряжена с развитием инфекционных осложнений на 3-6 сутки после операции. Перед развитием полиорганной недостаточности наблюдалось снижение

иммунорегуляторного индекса (CD4+/CD8+ < 1, при N - 2,8-3,0). Снижение С04+Т-хелперов менее 30% приводило к резкому дисбалансу Thl/Th2 иммунного ответа, сопровождающемуся снижением продукции регуляторных цитокинов IL-2 и IFN-y. Преобладание противовоспалительных цитокинов IL-IRa, IL-6, IL-10 усиливало суммарную супрессию иммунного ответа и приводило к цитокиновому дисбалансу, развитию септических осложнений и полиорганной недостаточности. Повышение CD25+ra., экспрессирующих рецептор к IL-2, и пролиферативного ответа лимфоцитов свидетельствовало о нарастании воспалительной реакции, тогда как их снижение было сопряжено с развитием иммунодепрессии и анергии.

Повышение информативности комплексного многокомпонентного исследования иммунной системы с использованием разработанного алгоритма иммунологического мониторинга позволило в одном и том же образце периферической крови одномоментно получить данные о: 1 -выраженности адаптационных и компенсаторных реакций и степени интоксикации; 2 - типе и степени вторичной иммунной недостаточности клеточного, гуморального звена и системы фагоцитов; 3 - степени активации параметров разных звеньев иммунитета и антигенпрезентирующих клеток; 4 - состоянии цитотоксического звена иммунитета; 5 - состоятельности антимикробного потенциала; 6 - готовности клеток иммунной системы к апоптозу; 7 - степени оксидазной активности нейтрофилов; 8 - состоянии системы цитокинов; 9 - клеточной анергии и депрессии иммунного ответа, а также 10 - индивидуальной чувствительности иммунокомпетентных клеток к действию иммуномодуляторов в тестах in vitro.

Таким образом, оценка результатов иммунологического мониторинга подтверждает высокую информативность разработанного алгоритма, включающего регуляторные, про- и противовоспалительные цитокины, который позволяет оценить дисфункции иммунной системы, выявляемые как на уровне межклеточных взаимодействий, так и на уровне взаимосвязей между звеньями иммунной системы.

ВЫВОДЫ:

1. Исследование цитокинового статуса у больных с нарастающей сердечной недостаточностью в дооперационном периоде позволило выявить наличие функционального типа иммунодефицита, проявляющегося: дисбалансом цитокинов с про-, противовоспалительным и регуляторным действием, преобладанием повышенных уровней 1Ь-1Р, 1Ь-8, й-С8Р и 1Ь-2 у 26%, 28%, 54%, и 80% больных соответственно, а также компенсаторным нарастанием 1Ь-111а - эндогенного регулятора воспаления.

2. В процессе искусственного кровообращения и в раннем послеоперационном периоде выявлены основные варианты цитокиновых реакций, определяющих тип органных дисфункций, характер и выраженность которых, зависит от тяжести дооперационного иммунодефицита и исходной степени сердечной недостаточности. Подтверждена двухфазная динамика развития системной воспалительной реакции после искусственного кровообращения: повышение уровней провоспалительных цитокинов в первой фазе и сменой их на противовоспалительные цитокины с развитием иммунодепрессии и клеточной анергии во второй фазе, а также ключевая роль 1Ь-1Яа в сдерживании гиперактивации системной воспалительной реакции на протяжении искусственного кровообращения и в раннем послеоперационном периоде.

3. Наиболее информативными цитокиновыми параметрами в условиях вспомогательного кровообращения являются 1Ь-6, 1Ь-8, ТКТ-а, которые в сочетании с клеточными показателями иммунной системы позволили выявить прогностически значимые периоды для проведения иммунологического мониторинга, контроля за выраженностью компенсаторных реакций и прогнозирования послеоперационных осложнений.

4. Выявленная сопряженность между цитокинами иммунной системы (1Ь-111а, 1Ь-6, 1Ь-8, 1Ь-10, ЮТ-а) и параметрами клинического статуса кардиохирургических больных является основанием для использования цитокиновых параметров в прогнозировании послеоперационных осложнений и тяжести их течения.

5. Усовершенствован алгоритм иммунологического мониторинга путем применения сочетанной оценки фенотипического состава клеточных

(апоптоз, иммунорегуляторные субпопуляции лимфоцитов), фагоцитарных (моноциты, оксидазная активность нейтрофилов) показателей иммунитета и цитокиновых параметров (IL-IRa, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IFN-7, TNF-a), отражающих взаимосвязь между отдельными звеньями иммунной системы.

6. Проведение комплексного иммунологического мониторинга с использованием усовершенствованного алгоритма позволило повысить его информативность в прогнозировании послеоперационных осложнений при искусственном и вспомогательном кровообращении. Практические рекомендации

1. Начинать иммунологический мониторинг у больных с нарастающей сердечной недостаточностью следует уже на этапе предоперационной подготовки для раннего выявления цитокинового дисбаланса, предопределяющего развитие послеоперационных осложнений.

2. У кардиохирургических больных, оперированных в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения, прогнозирование тяжести и контроль за разрешением послеоперационных осложнений рекомендуется проводить с использованием разработанного алгоритма иммунологического мониторинга, включающего сочетанную оценку цитокинового дисбаланса и нарушений параметров клеточного звена иммунитета, характеризующих апоптоз и иммунорегуляцию.

3. Выявление цитокинового дисбаланса, наряду с тяжелыми клеточными дисфункциями иммунной системы, является показанием к проведению иммунокорригирующей терапии, основанной на индивидуальном подборе иммуномодуляторов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Сускова B.C., Шальнев Б.И., Шумаков Д.В., Сусков С.И. и др. Иммунологический мониторинг для прогнозирования и лечения инфекционных осложненй при вспомогательном и искусственном кровообращении // Ж. «Мед. иммунология», 2000, Т.2, №2, С. 198-199.

2. Хитрик Н.М., Тельнюк Я.И., Сусков С.И. и др. Критерии прогнозирования инфекционных осложнений у кардиохирургических больных // Ж. «Мед. иммунология», 2002, Т.4, №2, стр.164.

3. Tolpekin V.E., Suskova V.S., Shumakov D.V., Suskov S.I. et al. Intraaortic contrpulsation balloon pump (IABP) in elderly patients. (clmic-imTOunologicai aspects), XXXI Congress ESAO, Warshaw, Poland, 2004, p.97.

4. Сускова B.C., Ермакова Л.П. Сусков С.И. и соавт. Обоснование показаний к иммунокоррекции у больных ИБС старшего возраста при баллонной контрпульсации, 2005 // III Всероссийский съезд по

трансплантологии и искусственным органам, Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2005, №3, стр.48.

5. Shumakov V.I., Suskova V.S., Tolpekin V.E., Suskov S.I. et al. Immunocorrection during intraaortic contrpulsation balloon pump (IABP) application in elderly patients with ischemic heart disease // 2005, Italy, 11 th European Congress on extra-corporeal circulation technology, p.57.

6. Ермакова Л.П., Сускова B.C, Шумаков Д.В., Сусков С.И. и др. Влияние превентивной баллонной контрпульсации на развитие СВР и протвоинфекционный потенциал у кардиохирургических больных // XI Всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов, Бюл. НЦССХ, 2006, Т.З, стр.273.

7. Шумаков В.И., Сускова B.C., Емец В.И., Ермакова Л.П., Сусков С.И. и др. Тактика иммунодиагностики и иммунокоррекции на разных этапах лечения больных при операциях на сердце // Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2006, №4, С.55-61.

8. Matveev Yu. G., Suskova V.S., Suskov S.I. et al. Cardiopulmonary bypass with leukocyte filter: reduction in the systemic inflammatory response syndrome // 7-th Symposium of World artificial organ, immunology and Transplantation society (Waits). Russia., St.-Petersburg, 2006, p.59-60.

9. Shumakov V.I., Suskova V.S., Tolpekin V.E., Suskov S.I. et al. Clinico-Immunological Aspects of Intraaortic Contrpulsation (IABP) Application Elderly Patients With Ischemic Heart Disease // 7-th Symposium of World artificial organ, immunology and Transplantation society (Waits). Russia., St.-Petersburg, 2006, p.95-96.

10. Козлова M.H., Попцов B.H., Сускова B.C., Лютов А.Г., Шумаков Д.В., Сусков С.И. и др. Клинико-иммунологическое обоснование применения внутривенного иммуноглобулина G-Габриглобин у больных с синдромом полиорганной недостаточности после операций с искусственным кровообращением .//Вестник трансплантологии и искусственных органов.-2008.-№6(44).- С. 34-39.

11. Сускова B.C., Емец В.И., Ермакова Л.П., Сусков С.И., Козлова М.Н. Оценка индивидуальной чувствительности иммуномодуляторов у кардиохирургических больных при осложненном послеоперационном периоде // Объедененный иммунологический форум., 2008, Российский иммунологический журнал, 2008, Т.2(11), №№2-3, стр.319.

12. Сускова B.C., Быстрых О.А., Емец В.И., Сусков С.И., Ермакова Л.П., Козлова М.Н. Сопряженность развития послеоперационных осложнений с иммунной недостаточностью у кардиохирургических больных // Национальная конференция «Аллергология и клиническая иммунология -междисциплинарные проблемы», Москва, 2008, Российский аллергологический журнал. Прилож-е 1, Материалы конференции, М., 2008, №1, С.287-288.

13. Сускова B.C., Емец В.И., Ермакова Л.П., Козлова М.Н., Сусков С.И., Попцов В.Н., Шумаков Д.В., Семеновский М.Л., Казаков Э.Н. Ранняя диагностика иммунных нарушений и их коррекция в лечении полиорганной

недостаточности и септических осложнений после операций с искусственным и вспомогательным кровобращением // Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2009, Т.9, №7, С.57-64.

14. Сусков С.И., Ермакова Л.П., Козлова М.Н., Сускова B.C., Шумаков Д.В., Попцов В.Н. Фагоцитарно-цитокиновый мониторинг в раннем периоде после ОТТС для контроля за развитием септических осложнений // Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2009, Т.11, прилож-е, С. 105-106.

15. Сускова B.C., Шемакин С.Ю., Сусков С.И., Ермакова Л.П., Кормер

A.Я., Шумаков Д.В., Пестрецова Т.В. Состояние иммунной системы при вспомогательном кровообращении с помощью системы искусственных желудочков сердца «EXCOR» в период ожидания трансплантации сердца // Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2010, Т.12, С.181-182.

16. Сусков СЛ., Шумаков Д.В., Сускова B.C., Ермакова Л.П., Попцов

B.Н., Кормер А.Я., Шемакин С.Ю., Пестрецова Т.В. Оптимизация клинико-иммунологического мониторинга для прогнозирования послеоперационных осложнений при трансплантации сердца // Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2010, Т.12, С.183-184.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АГ - антиген

АКШ - аорто-коронарное шунтирование

АЛТ - аланинаминотрансфераза

ACT - аспартатаминотрансфераза

АФП - абсолютный фагоцитарный показатель

БВО - бивентрикулярный обход

ВАБК - внутриаортальная баллонная контрпульсация

ВИД - вторичный иммунодефицит

ВК - вспомогательное кровообращение

ГСО - гнойно-септические осложнения

ДКМП - дилятационная кардиомиопатия

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИК - искусственное кровообращение

ИРИ - иммунорегуляторный индекс

ИС - индекс стимуляции

ИФА - иммуноферментный анализ

ЛЖО - левожелудочковый обход

ЛЗХЛ - люминолзависимая хемилюминесценция

МКАТ - моноклональные антитела

МПК - механическая под держка кровообращения

НК - нарушение кровообращения

НСТ - нитрозолий синий тест

ОАР - отделение анестезиологии и реанимации

ОД - органные дисфункции

ОТТС - ортотопическая трансплантация сердца

ПОН - полиорганная недостаточность

ПКК - пркальцитонин

ППС - приобретенные пороки сердца

ПЭГ - полиэтиленгликоль

ЦИК - циркулирующие иммунные комплексы

Заказ №838. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ООО «Петроруш» г. Москва, ул. Палиха-2а, тел. 250-92-06 www.poslator.ru

Актуальность темы:

Внедрение искусственного и вспомогательного кровообращения в хирургическую практику сделало возможным выполнение сложных операций на сердце, включая двухэтапную трансплантацию сердца, и позволило расширить возрастные границы хирургического лечения, в том числе среди больных с сочетанной патологией сердца. [Шумаков В.И., Толпекин В.Е., 2000, 2003; Шумаков Д.В., 2009; Nishimura, 2000; Park et al., 2000; Pennington D.C. et al., 2001; Caruso R., 2010].

В то же время, для дальнейшего улучшения клинических результатов применения систем механической поддержки кровообращения, наряду с созданием новых и совершенствованием используемых систем вспомогательного кровообращения при двухэтапной трансплантации сердца возникает необходимость решения ряда медико-биологических задач, связанных с дизрегуляцией адаптационно-защитных реакций, приводящих к развитию воспалительного ответа, иммунному и метаболическому дисбалансу и снижению противоинфекционной резистентности. Наличие входных ворот для инфекции через магистрали систем искусственного и вспомогательного кровообращения повышает риск бактериальной агрессии с развитием тяжелых инфекционно-воспалительных процессов и органных дисфункций [Шумаков В.И. и соавт., 2006; Белобородова Н.В., 2008; Гусев Е.Ю. и соавт., 2008; Сускова B.C. и соавт., 2009; Попцов В.Н., 2009; Smedira N.G. et al., 2001; Hotchkiss S.S., 2003 и др.], что выдвигает разработку новых информативных методов прогнозирования послеоперационных осложнений в разряд актуальных задач.

В последние годы появились новые данные о роли цитокинопосредованных механизмов в развитии хирургической инфекции и полиорганной недостаточности. Показано, что в результате повреждения и/или инфицирования тканей в организме развивается сложный многокомпонентный каскад последовательных реакций, неотъемлемым звеном которых являются цитокины иммунной системы - функциональные молекулы межклеточных взаимодействий в иммунном ответе [Черных Е.Р. и соавт., 2005; Кетлинский С.А. и соавт., 2008; Hancook J.T. et al., 2001; Blan K.S. et al., 2007; Cinel I. et al., 2009].

Цитокины играют ключевую роль как в развитии защитного воспалительного ответа, так и в регуляции избыточных проявлений системного воспаления. Нарушение цитокинового баланса приводит либо к развитию бактериально-токсического шока и органных дисфункций, что является причиной ранней летальности больных с гнойно-септическими осложнениями, либо к развитию глубокой иммунодепрессии и анергии, что ведет к формированию поздней полиорганной недостаточности. [Косякова Н.И. и соавт., 2005; Козлов В.К., 2006; Casey L.C., 2000; Annane D. et al., 2003; Axelsson J. et al., 2010].

В настоящее время определение уровней цитокинов используется для оценки тяжести течения патологического процесса; эффективности проводимой терапии; прогнозирования развития тяжелых послеоперационных инфекционно-воспалительных осложнений. [Демьянов А.В. и соавт., 2003; Бережная Н.И. 2007,; Bone R.S., 1997; Balk R.A., 2002; Не Z., Zhao С. et al., 2005; Guani-Guerra E. et al., 2010].

Однако применение цитокинов иммунной системы в качестве маркеров воспаления и прогнозирования осложненного послеоперационного течения в отечественной клинической практике остается ограниченным [Останин А.А. и соавт., 2004; Шевченко О.П., 2009; Железнякова Г.Ф. и соавт., 2009]. Остаются недостаточно изученными особенности продукции цитокинов и прогностическое их значение у больных с исходным иммунодефицитным состоянием при операциях в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения.

Сдерживающим фактором использования цитокиновых параметров для прогнозирования послеоперационных осложнений является также отсутствие четкого алгоритма иммунологического мониторинга, включающего наряду с определением фенотипического состава клеток, оценку регуляторных межклеточных взаимодействий, осуществляемых цитокинами. Отсутствие таких данных предопределило цель настоящего исследования. Цель исследования:

Изучить значимость цитокинов иммунной системы для прогнозирования развития и тяжести течения послеоперационных осложнений у кардиохирургических и трансплантологических больных при искусственном и вспомогательном кровообращении и повысить информативность алгоритма иммунологического мониторинга на основе включения цитокиновых параметров.

Задачи исследования:.

- Изучить особенности цитокинового статуса у больных с нарастающей сердечной недостаточностью при подготовке к операциям в условиях искусственного кровообращения.

- Исследовать основные закономерности и выявить особенности динамики цитокинов в процессе и в ранние сроки после искусственного кровообращения.

- Оценить уровни цитокинов и их взаимосвязь с клеточными параметрами при вспомогательном кровообращении при трансплантации сердца для определения тактики иммунологического мониторинга.

- Выявить сопряженность между цитокинами иммунной системы и клиническим статусом кардиохирургических и трансплатологических больных для обоснования использования их при прогнозировании послеоперационных осложнений.

- Усовершенствовать алгоритм иммунологического мониторинга путем включения цитокиновых параметров для повышения его информативности в прогнозировании развития послеоперационных осложнений.

Научная новизна:

Впервые показано, что цитокиновый дисбаланс, отражающий тяжелую форму нарушения иммунной системы, является новым самостоятельным функциональным типом вторичного иммунодефицита, способствующим развитию тяжелых инфекционно-воспалительных процессов и органных дисфункций.

Впервые установлено, что нарушение баланса цитокинов является ранним признаком иммунодефицитных состояний у больных с нарастающей сердечной недостаточностью и предпосылкой для развития иммунозависимых осложнений при хирургическом лечении.

Показана возможность использования цитокиновых параметров для раннего выявления воспалительного ответа и органных дисфункций и контроля за их разрешением на разных этапах после операций в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения, в том числе двухэтпной трансплантации сердца.

Впервые определены типы основных вариантов цитокиновых реакций, соответствующих: 1 — благоприятному прогнозу, 2 - нарастанию органных дисфункций и риску инфекционных осложнений, 3 - нарастанию дыхательной недостаточности, 4 — неблагоприятному прогнозу после искусственного кровообращения, которые зависят от тяжести дооперационного иммунодефицита и степени выраженности сердечной недостаточности.

Выявлена сопряженность между тяжестью клинического состояния и цитокиновыми параметрами и обоснована возможность их использования для прогнозирования и индивидуального контроля за развитием послеоперационных осложнений у кардиохирургических и трансплантологических больных.

Разработан алгоритм иммунологического мониторинга в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения путем применения современных инновационных методов сочетанной оценки цитокиновых параметров и фенотипического состава клеток иммунной системы, позволивших повысить его прогностическую информативность.

Научно-практическая значимость работы:

Выявленные закономерности и варианты динамики цитокинов до и после операций в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения необходимо учитывать при выборе тактики иммунологического обследования для контроля за развитием послеоперационных осложнений.

Отобраны варианты комбинаций цитокинов на основе их корреляционных взаимосвязей для использования в качестве прогностических критериев развития и тяжести течения послеоперационных осложнений у кардиохирургических и трансплантологических больных.

Обязательными компонентами иммунологического мониторинга, наряду с клеточными (апоптоз, иммунорегуляторные субпопуляции лимфоцитов) и фагоцитарными (моноциты, оксидазная активность нейтрофилов) показателями иммунитета, должны быть цитокиновые параметры (1Ь-2, 1Ь-4, ШМ-у, 1Ь-6, ТИБ-сх), отражающие взаимосвязь между отдельными звеньями иммунной системы.

Определены информативные цитокиновые показатели (1Ь-6,1Ь-8, ТЬП7-а) и прогностически значимые периоды для проведения иммунологического мониторинга (ранний период адаптации, лихорадка неясной этиологии, 30 сутки левожелудочкового обхода - критический срок развития эндокардита систем МГЖ, замена деталей системы) при вспомогательном кровообращении у больных, ожидающих трансплантацию сердца.

Внедрение результатов в практику:

Основные положения диссертационной работы внедрены в клиническую практику и повседневно используются в отделениях: анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии; хирургии сердца и вспомогательного кровообращения; коронарной хирургии и трансплантации сердца и реконструктивной хирургии приобретенных пороков сердца ФГУ «ФНЦТиИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития России.

Апробация диссертации состоялась 01 июля 2010г. на заседании объединенной научной конференции клинических, экспериментальных отделений и лабораторий ФГУ «ФНЦиТИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ.

Материалы и основные положения диссертации доложены: На XXXI Congress ESAO, (Warshaw, Poland, 2004г.); на IX и X Всероссийском научном форуме с международным участием «Дни иммунологии в С.-Петербурге», (2005, 2006гг.); на 11-th European Congress on Extra-Corporeal Circulation Technology, (Italy 2005г.); на 7-th Symposium of World artificial organ, immynology and Transplantation society (Waits), (Russia., St-Petersburg, 2005г.); на XII, XIII, XIV и XV Всероссийских съездах сердечно-сосудистых хирургов, (Москва, 2006-2009гг.); на VI Съезде иммунологов-аллергологов, Российском национальном конгрессе аллергологов и III Конференции по иммунотерапии (Москва, 2006г.); на Конференции «Клиническая трансплантация органов», РНЦХ РАМН, (Москва, 2007г.); на Объедененных иммунологических форумах, (Москва, 2007 и 2008гг.); на IV Всероссийском съезде трансплантологов им. академика В.И.Шумакова, (Москва, 2008г.); на Национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология — междисциплинарные проблемы», (Москва, 2009г.); на VII Съезде аллергологов-иммунологов СНГ, (С.-Петербург, 2009г.); на Всесоюзной конференции «Инфекции в трансплантологии», (Москва, 2009г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ в центральной печати, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК и 4 публикации в зарубежных изданиях.

Диссертационная работа выполнена в- рамках зарегистрированной НИОКР (2661/12 от 19.12.07г. регистрационный № 0120.0800392) темы: «Диагностика и коррекция иммунных нарушений у больных при органной и клеточной трансплантации и операциях на сердце в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения».

Проведенные исследования являются частью разрабатываемой новой стратегии терапии гнойно-септических осложнений у кардиохирургических и трансплантологических больных на основе инновационных технологий.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики больных и методов исследования, 4 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, включающего 199 источников, из них 96 отечественных и 103 зарубежных авторов. Работа представлена на 122 страницах машинописного текста, иллюстрирована 16 таблицами и 21 рисунком.

ВЫВОДЫ:

1. Исследование цитокинового статуса у больных с нарастающей сердечной недостаточностью в дооперационном периоде позволило выявить наличие функционального типа иммунодефицита, проявляющегося: дисбалансом цитокинов с про-, противовоспалительным и регуляторным действием, преобладанием повышенных уровней 1Ь-1(3, 1Ь-8, в-СБЕ и 1Ь-2 у 26%, 28%, 54%, и 80% больных соответственно, а также компенсаторным нарастанием 1Ь-1Ка - эндогенного регулятора воспаления.

2. В процессе искусственного кровообращения и в раннем послеоперационном периоде выявлены основные варианты цитокиновых реакций, определяющих тип органных дисфункций, характер и выраженность которых, зависит от тяжести дооперационного иммунодефицита и исходной степени сердечной недостаточности. Подтверждена двухфазная динамика развития системной воспалительной реакции после искусственного кровообращения: повышение уровней провоспалительных цитокинов в первой фазе и сменой их на противовоспалительные цитокины с развитием иммунодепрессии и клеточной анергии во второй фазе, а также ключевая роль 1Ь-1Ыа в сдерживании гиперактивации системной воспалительной реакции.

3. Наиболее информативными цитокиновыми параметрами в условиях вспомогательного кровообращения при двухэтапной трансплантации сердца являются ТЬ-6, 1Ь-8, ЮТ-а, которые в сочетании с клеточными показателями иммунной системы позволили выявить прогностически значимые периоды для проведения иммунологического мониторинга, контроля за выраженностью компенсаторных реакций и прогнозирования послеоперационных осложнений.

4. Выявленная сопряженность между цитокинами иммунной системы (1Ь-111а, 1Ь-6, 1Ь-8, II,-10, Т№-а) и тяжестью клинического состояния кардиохирургических и трансплантологических больных является основанием для использования цитокиновых параметров в прогнозировании развития септических осложнений и органных дисфункций после операций в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения.

5. Усовершенствован алгоритм иммунологического мониторинга путем применения сочетанной оценки фенотипического состава клеточных (апоптоз, иммунорсгуляторные субпопуляции лимфоцитов), фагоцитарных (моноциты, оксидазная активность нейтрофилов) показателей иммунитета и цитокиновых параметров (1Ь-Ша, 1Ь-2, 11,-4, ГЬ-6, 1Ь-8, 1ЕЫ-у, ТЫБ-а), отражающих межклеточные взаимодействия.

6. Включение цитокинов в качестве ключевых параметров в многокомпонентное иммунологическое обследование позволило выявить более широкий спектр взаимосвязей между отдельными звеньями иммунной системы и тем самым повысить информативность комплексного иммунологического мониторинга при искусственном и вспомогательном кровообращении у кардиохирургических и трансплантологических больных.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Начинать иммунологический мониторинг у больных с нарастающей сердечной недостаточностью следует уже на этапе предоперационной подготовки, в том числе к двухэтпной трансплантации сердца, для раннего выявления цитокинового дисбаланса, позволяющего прогнозировать развитие послеоперационных осложнений.

2. У кардиохирургических больных, оперированных в условиях искусственного и вспомогательного кровообращения, прогнозирование тяжести и контроль за разрешением послеоперационных осложнений рекомендуется проводить с использованием разработанного алгоритма иммунологического мониторинга, включающего сочетанную оценку цитокинового дисбаланса и нарушений параметров клеточного звена иммунитета, характеризующих апоптоз и иммунорегуляцию.

3. Выявление цитокинового дисбаланса, наряду с тяжелыми клеточными дисфункциями иммунной системы, является показанием к проведению иммунокорригирующей терапии, основанной на индивидуальном подборе иммуномодуляторов.