Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

KerimovaN.T.

Azerbaijan Medical University, Baku

Clinical significance of endotoxin, cytokines in term and premature children with a diagnosis of sepsis

Резюме. Определено клиническое значение эндотоксина, про- и противовоспалительных цитокинов при сепсисе у новорожденных детей в ранней диагностике. Установлено, что эндотоксин, интерлейкин-6 и -8 являются прогностически более значимыми в определении тяжести и диагностики сепсиса. Выявлена корреляционная зависимость между показателями эндотоксинов, провоспалительных (интерлейкин-6), противовоспалительных (интерлейкин-8) цитокинов в сыворотке крови и клиническими проявлениями инфекции. В исследование были включены 50 новорожденных c диагнозом сепсиса, 15 из которых – недоношенные, 35 – доношенные, 30 детей составили контрольную группу.

Определение цитокинов позволяет выявить развитие сепсиса, прогнозировать его тяжесть и течение у недоношенных детей различного гестационного возраста.

Ключевые слова: сепсис, доношенные и недоношенные дети, эндотоксины, иммуноцитокины.

Медицинские новости. – 2022. – №5. – С. 67–69.

Summary. The purpose of the study is to determine the clinical significance of endotoxin, pro- and anti-inflammatory cytokines in sepsis in newborns. In the course of this study, the role of endotoxin, cytokines in early diagnosis was studied. Based on the results of our study, it was found that endotoxin; IL-6 and IL-8 are more prognostic ally significant in determining the severity and diagnosis of sepsis. A correlation was found between the indices of endotoxins, pro-inflammatory (IL-6), anti-inflammatory (IL-8) cytokines in the blood serum and the clinical manifestations of the infection. The study included 50 newborns diagnosed with sepsis, 15 of which were premature, 35 full-term and 30 – control group. Thus, the determination of cytokines makes it possible to detect the development of sepsis, to predict its severity and course in premature infants of various gestational ages.

Keywords: sepsis, full-term and preterm infants, endotoxins, immunocytokines.

Meditsinskie novosti. – 2022. – N5. – P. 67–69.

Cепсис является основной причиной смертности и заболеваемости у новорожденных. Исследованиями последних лет показано, что сепсис – это клиническое проявление особого типа реагирования организма на повреждающий фактор, в роли которого чаще всего выступает бактериальная или грибковая флора [1].

Сепсис – генерализованное инфекционное заболевание с ациклическим течением, вызванное условно-патогенной бактериальной микрофлорой, в основе которого лежит дисфункция иммунной системы организма с развитием очага гнойного воспаления или бактериемии, системной воспалительной реакции и полиорганной недостаточности у детей первого месяца жизни [2, 3].

Эндотоксины – бактериальные токсические вещества, которые представляют собой структурные компоненты определенных бактерий и высвобождаются только при лизисе бактериальной клетки. Это отличает эндотоксины от экзотоксинов, растворимых соединений, секретируемых живой бактериальной клеткой [4].

Основным примером эндотоксинов является липополисахарид (ЛПС), или липоолигосахарид. Умеренная активация клеток и систем при низких дозах эндотоксина с увеличением дозы переходит в гиперактивацию, которая сопровождается усиленной продукцией воспалительных цитокинов, усиленной активацией системы комплемента и факторов свертывания крови, что может заканчиваться развитием таких грозных осложнений, как диссеминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС), эндотоксиновый шок и острая полиорганная недостаточность. При избыточном поступлении в системный кровоток эндотоксина в условиях относительной недостаточности ЛПС-связывающих факторов, а также при недостаточности ЛПС-выделяющих систем (в первую очередь почек) эндотоксин может проявлять свои многочисленные патогенные свойства [5]. Главным патогенным фактором грамотрицательных бактерий является ЛПС, грамположительные бактерии содержат ряд иммуногенных компонентов клеточной стенки, которые относятся к экзотоксинам. Основной причиной смерти при грамотрицательном сепсисе является эндотоксиновый шок. Эндотоксины оказывают глобальное воздействие на организм как на гуморальном, так и на клеточном уровнях. ЛПС активизирует каскад комплемента и модулируют различные пути системы коагуляции, вызывая повреждение эндотелия сосудов, ДВС-синдром. Вместе с тем, ЛПС стимулируют миелоидные клетки к синтезу и секреции биологически активных молекул, под действием которых происходит активация лимфоцитов, тучные клетки и базофилы продуцируют факторы хемотаксиса, тромбоциты секретируют факторы роста и коагуляции, макрофаги, моноциты.

Таблица 1. Биохимические показатели исследуемых больных в сравнении с нормативами

Примечание: p1 – статистическая значимость различий между показателями I и II группы. Результаты представлены в виде М±m. М – среднее значение, m – стандартная ошибка, min–max – размах вариации: минимальная и максимальная значения ряда.

Aктивный синтез интерлейкина-6 (ИЛ-6) начинается сразу после воздействия на клетки иммунной системы бактерий, вирусов, митогенов, различных медиаторов. Быстрая и выраженная реакция на эту многообразную группу эндогенных и экзогенных веществ указывает на то, что данный цитокин относится к категории ранних медиаторов. Увеличение концентрации ИЛ-6 при повышении температуры тела может помочь предсказать инфекционную природу осложнения, прежде чем будут получены результаты микробиологического исследования культуры, и предупредить врача о том, что у пациента имеется большой риск развития сепсиса раньше [6–8].

Таблица 2. Показатели (эндотоксинов, ИЛ-6, ИЛ-8) у новорожденных с сепсисом

Примечание: статистическая значимость различий: р – с показателями соответствующей контрольной группы; р1 – между показателями основных групп.

При неонатальном сепсисе количество цитокинов в крови резко увеличивается. Это происходит еще до увеличения белков в острой фазе.

Количество некоторых цитокинов (ИЛ-1?, -6, -8, TNF -?) увеличивается быстрее у новорожденных в ответ на бактериальную инфекцию. Это увеличение можно наблюдать еще до появления признаков и симптомов сепсиса. Из них более информативными считаются ИЛ-6 и ИЛ-8. Количество ИЛ-6 выше при раннем сепсисе.

ИЛ-8 – это противовоспалительный цитокин, который ускоряет активацию нейтрофилов и хемотаксис. ИЛ-8 является не только маркером сепсиса, но и индикатором степени тяжести инфекции. Свободные цитокины активизируют клетки различных тканей и органов, приводя к некрозу, и индуцируют апоптоз [7].

Материалы и методы

Исследования проводились в научно-исследовательской лаборатории Научно-исследовательского института педиатрии им. К.Я. Фараджевой, Баку. Работа выполнена в отделениях патологии новорожденных, анестезиологии и интенсивной терапии. Определение концентрации проводилось методом иммуноферментного анализа (ELISA) по принципу «сэндвич» на иммуноферментном анализаторе «Elisys Uno» (Германия). Были использованы наборы Endotoxin (ET) ELISA Kit и «ВЕКТОР БЕСТ» (Россия). Статистическую обработку данных проводили с помощью U-критерия Уилкинсона (Манна – Уитни). Биохимическая оценка осуществлялась путем изучения таких маркеров, как общий, прямой и непрямой билирубин по методу Ендрашика, АлАТ, АсАТ – по методу Райтмана – Френкеля с использованием наборов фирмы «HUMAN» (Германия).

Исследована кровь 80 новорожденных, которые были разделены на 3 группы:

– I группа – 15 новорожденных со сроком гестации 38–41 неделя;

– II группа – 35 новорожденных со сроком гестации 27–37 недель;

– III группа – контрольная, 30 здоровых новорожденных детей из родильного дома №7 Баку.

У новорожденных, перенесших сепсис, отмечается высокая частота заболеваний, так, в I группе энтероколит составлял 23,5%, вентрикулит – 23,5%, остеомиелит – 5,9%, пневмония – 64,7%, ДВС-синдром – 17,6%. Во II группе вентрикулит – 21,2%, остеомиелит – 12,1%, пневмония – 60,7%, ДВС-синдром – 6,1%. Смертность в I группе была 52,9%, во II – 54,8%. По наличию заболеваний систем органов дети основной I и II группы сравнения достоверно не различаются между собой.

Контрольную группу составляли 30 здоровых новорожденных детей. В группе доношенных новорожденных масса тела при рождении была 3181±107,9 г, а недоношенных – 1983,6±91,5 г.

Результаты и обсуждение

Все новорожденные обследованы в динамике патологического процесса. В комплекс лабораторного обследования новорожденных входили: биохимическое исследование крови (определение билирубина, AлAT, AcAT). Активность патологического процесса в печени в целом влияла на изменения плазменных уровней.

Эндотоксин может вызывать или ускорять иммунное воспаление через множественные механизмы, являющиеся достаточно информативными маркерами остроты воспалительного процесса. Количество эндотоксина в I группе составляло 4,4 (1,487±0,034) EU/мл при контроле 0,337±0,019 EU/мл, а во II группе – 3,6 (1,500±0,024) EU/мл, при контроле 0,410±0,018 EU/мл.

Бактериальный эндотоксин – постоянный структурный компонент наружной клеточной стенки грамотрицательных бактерий, он освобождается при их разрушении.

Для оценки активности воспалительного процесса у недоношенных и доношенных детей c сепсисом мы изучали также содержание ИЛ-6 и ИЛ-8. Количество ИЛ-6 в I группе составляло 44,5±25,2 рq/ml, увеличиваясь в 14,35 раза при контроле 3,1±0,3 рq/ml, а во II – 51,3±3,7 рq/ml – в 15,54 раза при контроле 3,3±0,2 рq/ml.

Количество ИЛ-8 в I группе составляло 306,59±14,09 рq/ml, увеличиваясь в 24,9 раза при контроле 12,27±0,45 nq/ml, а во II группе – в 28,49 раза (325,1±8,0 рq/ml) при контроле 11,6±0,4 nq/ml.

Заключение

Таким образом, изменения показателей иммунного состояния и содержания эндотоксина у доношенных и недоношенных детей с сепсисом позволяет использовать их как дополнительные критерии для характеристики воспалительного процесса при сепсисе, прогноза исходов и оценки степени иммунодефицита. Оценивая значимость прогностических иммунологических маркеров эндотоксинoв, интерлейкинов, следует учитывать, что на иммунный статус больных, полностью соответствующих критериям сепсиса, влияют как характер самого патологического процесса, так и множество ключевых параметров, свойственных тяжелой инфекции. Раннее начало сепсиса у новорожденных сопряжено с высоким уровнем ИЛ-6, что может быть связано с преактивацией моноцитов/макрофагов плода вследствие особенностей реактивности гомеостаза беременной на фоне длительной персистенции в ее организме инфекционного возбудителя вирусной, бактериальной, грибковой природы или дисбиоза кишечника.

Определение эндотоксинa, ИЛ-6, ИЛ-8 может помочь в оценке иммунореактивности пациентов, так как они сигнализируют об опасности раньше. Интерлейкины, главным образом ИЛ-6 и ИЛ-8, считаются чувствительными «биомаркерами ранней тревоги». Преимущество использования эндотоксинoв, интерлейкинов заключается в раннем пике при манифестации инфекционного процесса, который может быть удобен для ранней диагностики.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Brady M.T., Polin R.A. // Pediatrics. – 2013. – Vol.132. – P.166–168. doi: 10.1542/peds.2013-1310.

2. Polin R.A. // Pediatrics. – 2012. – Vol.129. – P.1006–1015. doi: 10.1542/peds.2012-0541.

3. Escobar G.J., Puopolo K.M., Wi S., et al. // Pediatrics. – 2014. – Vol.133, N1. – P.30–36 doi:10.1542/peds.2013-1689.

4. Быковский С.Н., Гусаров Д.А. «Красная» биотехнология: от науки к промышленности. – М., 2017. – 240 с.

5. Яковлев М.Ю. Дерматовенерология. Нац. рук-во / Скрипкин Ю.К., Бутов Ю.С., Иванова О.Л. – М., 2011. – С.99–110.

6. Singer M., Deutschman C.S., Seymour C.W., et al. // JAMA. – 2016. – Vol.315. – P.801–810. doi: 10.1001/jama.2016.0287.

7. Копицына М.Н., Морозов А.С., Бессонов И.В. [и др.] // Журн. микробиол. –2017. – №3. – С.115–126.

8. Sato M., Matsuyama R., Kadokura T., et al. // J. Hepatobiliary Pancreat. Sci. – 2014. – Vol.21, N2. – P.120–127. doi: 10.1002/jhbp.10. PMID: 23798326.

Медицинские новости. – 2022. – №5. – С. 67-69.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.