На правах рукописи
Малярчиков Андрей Викторович НЕКОТОРЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ У БОЛЬНЫХ ПНЕВМОНИЕЙ ПРИ ГРИППЕ A/H1N1
14.03.03. – патологическая физиология
АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
ЧИТА – 2013 Работа выполнена в ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России. Научный руководитель: доктор медицинских наук Шаповалов Константин Геннадьевич Официальные оппоненты: Витковский Юрий Антонович – доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России, заведующий кафедрой нормальной физиологии Александрович Юрий Станиславович – доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России, заведующий кафедрой анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии ФП и ДПО Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Иркутск Защита диссертации состоится « » декабря 2013 г. в 900 на заседании диссертационного совета Д 208.118.01 при ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России, 672090, г. Чита, ул. Горького, 39а. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России, 672090, г. Чита, ул. Горького, 39а. Автореферат разослан «
» ноября 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 208. 118. 01 2
д.м.н., профессор
И.Н. Гаймоленко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы По данным исследователей, во время пандемии гриппа в 1918 году, так называемой “испанки”, была инфицирована треть населения земного шара, а количество летальных исходов составило более 50 миллионов. Вирус пандемического гриппа A/H1N1 впервые обнаружен в конце апреля 2009 г., а по состоянию на 20 ноября 2009 г. более 206 стран сообщили о лабораторно подтвержденных случаях пандемического гриппа (Н1N1) – 2009. Данный штамм не связан с предыдущими или нынешними сезонными вирусами гриппа (Полушин Ю.С., 2009; Авдеев С.Н., 2010; 2012). Грипп A/H1N1 поражал прежде всего людей в возрасте 25–45 лет, в то время как большинство вирусов сезонного гриппа - преимущественно людей более старшего возраста (Доклад ВОЗ о состоянии здравоохранения в Европе 2009). Основной мишенью вируса A/H1N1 являются пневмоциты I и II типа (Noah M.A, Peek G.J., 2011). Именно пневмоциты II типа синтезируют сурфактант и играют наиболее важную роль в регенерации ткани легкого при повреждении (Зильбер А.П., 2008; Розенберг О.А., 2013). Прямое цитопатическое действие вируса гриппа A/H1N1 на эти клетки индуцирует ОПЛ, что объясняет столь частое его развитие во время эпидемии (Chan et al., 2010; Patel et al., 2011). Повреждение альвеоло-капиллярной мембраны приводит
к
выбросу
провоспалительных
в
просвет
цитокинов,
альвеол
участвующих
большого в
количества
патогенезе
ОРДС,
возникает, так называемая, биотравма легких (Кассиль В.Л., 2009; Kumar et al., 2009; Uyeki et al., 2009; Napolitano et al., 2009; Hui et al., 2010; Sanders et al., 2011; Leon et al., 2013).
3
Среди пациентов с тяжелой пневмонией на фоне гриппа A/H1N1, в 10–56% случаев диагностированы острое повреждение легких/острый респираторный дистресс-синдром (ОПЛ/ОРДС) (Perez-Padilla R. et al., 2009; Denholm J.T. et al., 2010). Летальность при ОРДС колеблется в широких пределах – от 10 до 90% (Pitoyo C.W., 2008), ее средние показатели в настоящее время составляют 40 – 46% (Zambon N., 2008). Течение тяжелой пневмонии сопровождается развитием системного воспаления
(Савельев
В.С.,
Гельфанд
Б.Р.,
2011).
Генерализация
воспалительной реакции является предиктором развития полиорганной недостаточности
и
сепсиса.
Летальность
от
тяжелого
сепсиса,
сопровождающегося ОРДС и органной дисфункцией, составляет, по разным данным, от 60 до 90% (De Linger R.P., 2008; Савельев В.С., 2011). Однако в настоящее время до конца неясными остаются механизмы, приводящие
к
тяжелому
течению
пневмоний
и
мультиорганной
дисфункции на фоне гриппа A/H1N1. Требует дальнейшего уточнения патогенез микроциркуляторных нарушений у больных пневмонией при гриппе A/H1N1. Недостаточно исследованными остаются взаимосвязи показателей иммунитета, гемостаза и их взаимное влияние на состояние микроциркуляции на фоне острого повреждения легких. Представляет интерес изучение маркеров системного воспаления, показателей гемостаза и микроциркуляции, в качестве прогностических критериев развития тяжелых форм пневмонии у больных гриппом A/H1N1. Целью
работы
являлось
исследование
патогенетических
механизмов нарушения микроциркуляции у пациентов с пневмонией при гриппе A/H1N1. В связи с этим решались следующие задачи: 1.
Оценить
состояние
микроциркуляции
и
компонентов
регуляции сосудистого тонуса у больных пневмонией при гриппе A/H1N1.
4
2.
Установить степень изменения параметров системы гемостаза
у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1. 3.
Определить
лимфоцитарно-тромбоцитарную
адгезию
у
больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1. 4.
Оценить
функцию
эндотелия
и
активность
системного
воспаления в зависимости от тяжести пневмонии при гриппе A/H1N1 по ряду параметров. 5.
Выявить
характер
взаимосвязи
изменений
состояния
микроциркуляции, маркеров системного воспаления, гемостаза у больных пневмонией при гриппе A/H1N1 и разработать модель прогнозирования тяжести течения заболевания. Научная новизна Впервые установлено, что в крови больных пневмонией при гриппе A/H1N1
увеличивается
металлопротеиназы
концентрация
ADAMTS-13,
TFPI,
наиболее
снижается
выраженные
уровень изменения
параметров системы гемостаза определяются на 7-8 сутки с момента госпитализации в стационар. Показано, что у больных пневмонией при гриппе
A/H1N1
повышается ЛТА, возрастает концентрация IL-1ß, TNFα, IL-10 и неоптерина, снижается показатель микроциркуляции, увеличивается показатель шунтирования. У больных пневмонией при гриппе A/H1N1 установлены прямые, средней силы корреляционные взаимосвязи
между лимфоцитарно-
тромбоцитарной
амплитудой
адгезией
и
максимальной
колебаний
микрокровотока в эндотелиальном диапазоне, прямая корреляционная связь,
средней
силы,
выявлена
между
концентрацией
TNFα
и
максимальной амплитудой колебаний микрокровотока в эндотелиальном диапазоне, прямая корреляционная связь, средней силы, выявлена между
5
количеством тромбоцитов и активностью лимфоцитарно-пластиночных взаимодействий. Впервые установлено, что изменение показателей Amax(С), TFPI, ПМ имеет наибольшую значимость для прогнозирования тяжести течения пневмонии у больных гриппом A/H1N1. Теоретическая и практическая ценность работы Полученные данные позволяют расширить представление об изменениях в системе микроциркуляции, как компоненте полиорганной недостаточности, у пациентов с поражением респираторного тракта. Показано, что у больных пневмонией при гриппе A/H1N1 эндотелиальная дисфункция на фоне увеличения концентрации цитокинов, выраженные изменения в системе гемостаза и микроциркуляции сопряжены с развитием полиорганной недостаточности на фоне острого респираторного дистресс-синдрома, отражают тяжесть течения заболевания и влияют на его исход. Внедрение результатов исследования в практику Результаты данного исследования внедрены в учебный процесс на кафедрах патологической физиологии, анестезиологии, реанимации и интенсивной
терапии
ГБОУ
ВПО
«Читинская
государственная
медицинская академия». Положения, выносимые на защиту 1.
У больных пневмонией при гриппе A/H1N1 увеличивается
концентрация
TFPI,
показатель
шунтирования,
снижается
уровень
металлопротеиназы ADAMTS-13, возрастает значение ЛТА, уровень IL-1ß, TNFα, IL-10 и неоптерина, снижается показатель микроциркуляции. 2.
У больных пневмонией при гриппе A/H1N1 изменение
показателей Amax(С), TFPI, ПМ прогностически неблагоприятно и указывает на тяжесть течения.
6
3.
У
показателями
больных
пневмонией
при
гриппе
лимфоцитарно-тромбоцитарной
A/H1N1
адгезии,
между уровнем
цитокинов, некоторыми параметрами системы гемостаза и нарушениями микроциркуляции выявлены корреляционные взаимосвязи. Апробация работы Материалы исследования доложены на Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием «Итоги эпидемии гриппа A/H1N1» (Чита, 2010), XII съезде Федерации анестезиологовреаниматологов (Москва 2010), I съезде анестезиологов-реаниматологов Забайкальского края (Чита, 2011), V-ой Всероссийской конференции по клинической гемостазиологии и гемореологии в сердечно-сосудистой хирургии
(Москва
2011),
на
Всероссийской
научно-практической
конференции «Итоги эпидемии гриппа A/H1N1» (Челябинск 2011), XIII съезде
Федерации
анестезиологов-реаниматологов
(Санкт-Петербург
2012). Публикации По материалам диссертации опубликовано 23 научные работы, в том числе 5 – в ведущих рецензируемых журналах и изданиях, определенных ВАК
Минобрнауки
РФ
для
публикации
основных
результатов
диссертаций. Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, иллюстрирована 2 диаграммами, содержит 29 таблиц. Состоит из введения,
обзора
литературы,
описания
клинической
характеристики
больных,
исследования,
обсуждения
полученных
методов
исследования
собственных результатов,
и
результатов выводов,
практических рекомендаций и списка литературы, состоящего из 85 отечественных и 110 зарубежных источников.
7
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Характеристика клинической группы Обследовано 50 больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1. Пациенты находились на стационарном лечении в городской клинической больнице №1 г. Читы в период пандемии гриппа A/H1N1 осенью 2009 года. Объектом исследования являлись здоровые люди и больные пневмонией различной степени тяжести, а также их кровь. У подавляющего большинства пациентов возбудитель – вирус гриппа A/H1N1 верифицирован методом ПЦР в назофарингеальных мазках или РТГА по нарастанию титра антител в парных сыворотках. Возраст пациентов 47±16 лет. Мужчины составляли 47,8%, а женщины – 52,2%. Группу контроля сформировали 20 здоровых доноров, сходных по половым и возрастным характеристикам. Все пациенты были разделены на 2 группы: 1 группа – больные нетяжелой пневмонией, 2 группа – больные тяжелой пневмонией. Критерии исключения из исследования: пациенты с тяжелой соматической
патологией
–
туберкулезом,
онкологическими
заболеваниями, вирусными гепатитами B и C, больные ВИЧ, патологией сердца, лица с физической алкогольной зависимостью, беременные. Критерии включения в исследование: пациенты с тяжелой и нетяжелой пневмонией на фоне гриппа A/H1N1, находящиеся на стационарном лечении. Больным тяжелой пневмонией проводилась респираторная терапия в виде инсуффляции увлажненного кислорода, через лицевую маску или маску высокого потока (с коррекцией FiO2); неинвазивной вентиляции легких в режимах BiPAP (вентиляция двухуровневым положительным давлением) и CPAP (постоянное положительное давление в дыхательных путях);
при
необходимости
выполнялась 8
интубация
трахеи
с
искусственной вентиляцией легких, во всех случаях с высоким уровнем PEEP (положительное давление в конце выдоха). Для оценки тяжести течения пневмонии использовались шкалы CURB-65/CRB-65 и SMART-COP/SMRT-CO, а также шкала PORT. Диагноз синдрома ОПЛ/ОРДС выставлялся в соответствии с критериями Американо-Европейской Согласительной Конференции (1992 г.). Для диагностики системного воспаления использовали критерии SIRS (R.C. Bone, 1992). Для оценки органной дисфункции использовались общепринятые шкалы: SOFA, APACHE, APACHE-II. Всем пациентам для предупреждения соответствии
венозных с
тромбоэмболических
клиническими
осложнений,
рекомендациями,
в
вводились
низкомолекулярные гепарины в профилактических дозах. Лазерная
допплеровская
флоуметрия
(ЛДФ)
выполнялась
аппаратом «ЛАКК 02» (Россия). Датчик устанавливался в нижней трети предплечья по наружной поверхности на 4 см проксимальнее шиловидных отростков.
Оценивались
показатель
микроциркуляции
(ПМ),
среднеквадратическое отклонение (σ), коэффициент вариации (Kv). После вейвлет-анализа
рассчитывались
показатели
шунтирования
(ПШ),
нейрогенного (НТ) и миогенного (МТ) тонуса сосудов, а также максимальные амплитуды колебаний в эндотелиальном, нейрогенном, миогенном, дыхательном и пульсовом диапазонах. Исследование системы гемостаза Для исследования свертывания крови использовали реактивы и фибринтаймер фирм Behring (Германия), Технология-Стандарт (Барнаул). Применяли следующие методики: протромбиновое время по Квику, с расчетом МНО; АЧТВ по M.J. Larrien, C. Weilard (1957); уровень фибриногена устанавливали коагулологическим методом, определение РФМК в плазме – орто-фенантролиновым тестом по А.П. Момоту (1987). 9
Определение TFPI проводили методом иммуноферментного анализа (ИФА) наборами фирмы «American diagnostica inc.» (Stanford, USA) по протоколу производителя, результаты выражали в нг/мл. Концентрацию ADAMTS-13 и ее ингибитора (антител класса IgG) проводили методом ИФА
реактивами
фирмы
«Technoclone
GmbH»
(Vienna,
Austria),
результаты концентрации антигена выражали в %, а ингибитора – в ед./мл. Определение лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии Определение показателя лимфоцитарно–тромбоцитарной адгезии проводилось по методу, предложенному Ю.А. Витковским и соавт. (1999). Определение концентрации цитокинов Уровень TNFα, IL-1β, IL-10 в крови больных устанавливался методом твердофазного ИФА с использованием наборов реагентов «BenderMedSystems» (Австрия). Измерение их уровня осуществляли в соответствии с инструкцией фирмы производителя. Определение концентрации неоптерина Уровень неоптерина в крови больных устанавливался методом твердофазного ИФА с использованием наборов реагентов «Neopterin ELISA IBL International GmbH» (Германия), в соответствии с инструкцией фирмы производителя. Гематологическое исследование Гематологическое
исследование
проводили
с
помощью
гематологического анализатора «ABX Pentra 80 XL» (Франция) согласно прилагаемой инструкции. Определяли число лейкоцитов и тромбоцитов, относительное и абсолютное количество лимфоцитов в крови. Статистическая обработка материала Статистический анализ результатов исследования выполнялся с помощью пакета программ Microsoft Excel for Windows, BIOSTAT и программы STATISTICA 6.0. Данные представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного интервала (25-й и 75-й персентили), статистическая 10
значимость
различий
непараметрического
между критерия
корреляционных взаимосвязей
группами
оценивалась
Манна-Уитни. использовали
с
Для
помощью выявления
коэффициент
ранговой
корреляции Спирмена. Для проведения дискриминантного анализа использовали
модуль
«Дискриминантный
анализ»
программы
STATISTICA 6.0. Критический уровень статистической значимости р принимался равным 0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследование системы гемостаза При исследовании свертывающей системы крови установлено, что концентрация TFPI у больных гриппом
A/H1N1, осложнившимся
нетяжелой пневмонией, увеличивалась в 1,4 раза по сравнению со здоровыми и составляла 188 (172; 188) нг/мл (p=0,009) (рис.1).
Рис. 1. Концентрация TFPI у больных пневмонией при гриппе A/H1N1 Примечание: * - статистическая значимость различий относительно здоровых # - статистическая значимость различий относительно больных с нетяжелой пневмонией
Установлено, что у больных тяжелой пневмонией на фоне гриппа A/H1N1, концентрация TFPI увеличивалась в 1,9 раза по сравнению с контрольной группой и составляла 252 (196; 323) нг/мл (р=0,005). При этом у больных тяжелой пневмонией уровень TFPI оказался выше в 1,3 раза относительно пациентов с нетяжелой пневмонией (p<0,05).
11
Установлено, что при развитии у больных на фоне гриппа A/H1N1 нетяжелой пневмонии уровень металлопротеиназы ADAMTS-13 снижался в 1,9 раза по сравнению с контрольной группой и составлял 30,4 (27,7;47,1) %
(p<0,05).
Содержание
ингибирующих
ADAMTS-13
аутоантител
уменьшалось по сравнению со здоровыми на 10% и составляло 90,7 (89,5;91,9) ед./мл (р<0,001). При развитии у больных тяжелых форм пневмонии, уровень ADAMTS-13 снижался в 1,7 раза (p<0,05) по сравнению со здоровыми и составлял 33,9 (26,9; 37,3) % (p<0,05), при этом не изменялся относительно больных нетяжелой пневмонией (p>0,05) (рис.2).
Рис. 2. Уровень ADAMTS-13 и ее ингибитора у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 Примечание: *- статистическая значимость различий относительно здоровых
Содержание ингибитора фермента ADAMTS-13 у больных тяжелой пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 не изменялось по сравнению со здоровыми (p>0,05), однако, на 7% (p<0,05) превышало значения больных 1-й группы (рис. 2). Вероятно, эти изменения приводили к появлению относительной недостаточности ADAMTS-13, что влечет за собой повышение адгезии и агрегации тромбоцитов, инициирует сладжирование крови с образованием микротромбов и вносит вклад в развитие кризиса микроциркуляции. Таким
12
образом, одним из механизмов, запускающих развитие ОРДС и полиорганной недостаточности при тяжелых формах пневмонии на фоне гриппа A/H1N1, является возникновение относительного функционального дефицита плазменной протеиназы ADAMTS-13. Исследование состояния микроциркуляторного русла у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 Установлено, что у больных нетяжелой пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 снижался показатель микроциркуляции (ПМ) относительно контрольной группы в 1,2 раза и составлял 3,93 (3,68; 4,07) пф.ед (p=0,007). Более значимо, в 1,9 раза (p<0,001), данный параметр уменьшался у пациентов 2-й группы и достигал 2,47 (1,41; 2,47) пф.ед. (p<0,001). Также установлено, что показатель микроциркуляции у больных с тяжелым течением пневмонии, по сравнению с пациентами 1-й группы, оказался меньше в 1,6 раза (p1<0,001) (табл.1). У больных нетяжелой пневмонией по сравнению со здоровыми среднеквадратичное отклонение (σ) уменьшалось на 24% и составляло 0,57 (0,54; 0,57) пф.ед (p=0,015). При этом, у больных тяжелой пневмонией данный показатель снижался на 42% по сравнению с контролем и составлял 0,44 (0,25; 0,44) пф.ед (p<0,001). Одновременно, установлено, что значение исследуемого параметра определялось ниже на 23% (p1<0,05) у больных 2-й группы по сравнению с 1-й группой (табл.1). У пациентов с нетяжелой пневмонией коэффициент вариации (Кv) снижался в 1,6 раза по сравнению с контролем и составлял 10,77 (10,38; 11,22) % (p<0,001), при этом у больных 2-й группы данный показатель возрастал в 1,5 раза относительно здоровых и составлял 27,21 (26,62; 29,83) % (p=0,016). Тяжесть пневмонии при гриппе A/H1N1 сопряжена с увеличением коэффициента вариации в 2,5 раза (p1<0,001) (табл.1).
13
Не выявлено изменений нейрогенного тонуса (НТ), как у больных нетяжелой пневмонией, так и у пациентов с тяжелой пневмонией, относительно контрольной группы (p>0,05). Также не отмечено различий значения нейрогенного тонуса между 1-й и 2-й группами больных (p1>0,05). При этом миогенный тонус (МТ) у пациентов с нетяжелой пневмонией не отличался от уровня здоровых людей, а у больных тяжелой пневмонией возрастал на 26% и составлял 2,89 (2,43; 2,94) (p=0,015). При развитии тяжелой пневмонии МТ оказался выше в 1,3 раза (p 1<0,001) по сравнению с больными 1-й группы (табл.1). У пациентов с нетяжелой пневмонией ПШ не отличался от группы контроля (p>0,05). У больных 2-й группы показатель шунтирования увеличивался в 1,2 раза (p<0,05) по сравнению с контрольной группой и составлял 1,34 (1,11; 1,51) (p=0,044), причем на 22% (p1<0,05) превышал значение данного параметра у больных нетяжелой пневмонией (табл.1). Таблица 1 Показатели микроциркуляции у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 (Me (25-й;75-й)) Показатель
Здоровые, (n=20)
Больные нетяжелой пневмонией, (n=30)
ПМ, пф.ед.
4,91 (4,46; 5,28)
3,93 (3,68; 4,07) p=0,007
σ, пф.ед
0,75 (0,63; 1,06)
0,57 (0,54; 0,57) p=0,015
Кv,%
17,73 (15,28; 20,31)
10,77 (10,38; 11,22) p<0,001
НТ
1,91 (1,63; 2,42)
1,97 (1,94; 1,99) p=0,775
МТ
2,12 (1,85; 2,51)
2,13 (2,04; 2,15) p=0,965
ПШ
1,06 (0,98; 1,09)
1,05 (1,04; 1,08) p=0,877
14
Больные тяжелой пневмонией, (n=20) 2,47 (1,41; 2,47) p<0,001; p1<0,001 0,44 (0,25; 0,44) p<0,001; p1<0,001 27,21 (26,62; 29,83) p=0,016; p1<0,001 2,44 (2,12; 2,61) p=0,015; p1=0,054 2,89 (2,43; 2,94) p=0,015; p1<0,001 1,34 (1,11; 1,51) p=0,044; p1=0,034
Примечание: р – статистическая значимость различий по сравнению со здоровыми р1 – статистическая значимость различий между группами пациентов с пневмонией
Установлено, что у пациентов с нетяжелой пневмонией, по сравнению с контрольной группой, не выявлено изменений значения Amax(Э) (p>0,05) (табл.2). У больных тяжелой пневмонией Amax(Э) снижалась в 1,6 раза по сравнению с контролем и составляла 0,21 (0,16; 0,24) (p=0,007), что на 35% (p1<0,001) меньше относительно пациентов 1-й группы (табл.2). Установлено, что Amax(Н) у пациентов с нетяжелой пневмонией не отличалась относительно контроля (p>0,05). Данный показатель снижался в 1,8 раза (p=0,005) у больных 2-й группы по сравнению с контролем, причем был на 34% (p1<0,001) меньше относительно пациентов 1-й исследуемой группы, и составил 0,18 (0,11; 0,18) (табл.2). Таблица 2 Показатели микроциркуляции у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 (Me (25-й;75-й)) Показатель Amax(Э) Amax(Н) Amax(М) Amax(Д) Amax(С)
Здоровые, (n=20)
Больные нетяжелой пневмонией, (n=30)
0,34 (0,25; 0,48)
0,32 (0,28; 0,38) p=0,82
0,34 (0,22; 0,48)
0,27 (0,26; 0,30) p=0,47
0,32 (0,19; 0,35)
0,28 (0,27; 0,30) p=0,81
0,18 (0,14; 0,24)
0,15 (0,14; 0,16) p=0,22
0,12 (0,10; 0,14)
0,14 (0,13; 0,15) p=0,06
Больные тяжелой пневмонией, (n=20) 0,21(0,16; 0,24) p=0,007; p1<0,001 0,18 (0,11; 0,18) p=0,005; p1<0,001 0,18 (0,11; 0,19) p=0,018; p1<0,001 0,10 (0,10; 0,12) p=0,009; p1=0,009 0,04 (0,03; 0,06) p<0,001; p1<0,001
Примечание: р – статистическая значимость различий по сравнению со здоровыми р1 – статистическая значимость различий между группами пациентов с пневмонией
15
Не отмечено изменений Amax(М) у пациентов 1-й группы относительно здоровых людей (p>0,05). При этом Amax(М) снижалась в 1,7 раза (p=0,018) у больных тяжелой пневмонией по сравнению с группой контроля, и на 34% (p1<0,001) была меньше по сравнению с пациентами 1й группы и составляла 0,18 (0,11; 0,19). При анализе значений Amax(Д) у пациентов 1-й группы различий по сравнению со здоровыми не выявлено (p>0,05). При этом, у больных 2-й группы, Amax(Д) снижалась в 1,8 раза по сравнению с группой контроля, и составляла 0,10 (0,10; 0,12) (p=0,009), что на 34% (p1=0,009) меньше, чем в группе пациентов с нетяжелой пневмонией (табл.2). Анализ показателя Amax(С) не выявил различий при сравнении значений амплитуд у пациентов с нетяжелой пневмонией и контроля (p>0,05). Однако, Amax(С) снижалась у больных 2-й группы по сравнению со здоровыми в 3 раза и составляла 0,04 (0,03; 0,06) (p<0,001), что на 74% (p1<0,001) меньше, чем у пациентов 1-й группы (табл.2). Исследование гематологических показателей у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 в динамике Установлено, что у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 отмечаются выраженные сдвиги лейкоцитарной формулы, сопряженные с активностью воспалительного процесса. Лейкопения в первые сутки манифеста вирусной инвазии является характерным признаком развития иммунного ответа, и, в определенных случаях, маркером синдрома системной воспалительной реакции (рис.3).
16
Рис.3. Динамика уровня лейкоцитов в крови у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 Примечание: * - статистическая значимость различий относительно здоровых # - статистическая значимость различий относительно больных нетяжелой пневмонией
В результате присоединения вторичной, бактериальной инфекции у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 отмечается развитие лейкоцитоза,
который,
в
свою
очередь,
является
общепринятым
диагностическим критерием SIRS. Генерализация воспалительной реакции у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 является предиктором развития полиорганной недостаточности. Определение уровня цитокинов у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 Установлено, что у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 уровень TNFα в крови увеличивался в 4 раза по сравнению с контролем и составлял 19,38 (16,97; 21,50) пкг/мл (p<0,001) (табл.3). Таблица 3 Уровень цитокинов у пациентов с пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 (Me (25-й;75-й)) Здоровые (n=20)
Больные пневмонией на фоне гриппа A/H1N1, (n=50)
Больные нетяжелой пневмонией, (n=30)
TNFα пкг/мл
4,94 (3,23; 9,12)
19,38 (16,97; 21,50) p<0,001
17,54 (16,23; 19,20) p=0,003
IL-1β пкг/мл
0,89 (0,79; 0,96)
3,72 (2,24; 4,52) p<0,001
2,25 (2,22; 2,77) p<0,001
IL-10 пкг/мл
0,10 (0,07; 0,32)
2,36 (1,19; 10,65) p<0,001
2,06 (1,05; 4,35) p=0,001
Neopter in нг/мл
1,63 (0,87; 8,59)
17,97 (13,26; 61,53) p<0,001
13,91 (11,89; 15,7) p=0,003
Показа тель
17
Больные тяжелой пневмонией, (n=20) 21,25 (20,38; 22,80) p=0,002 p1=0,123 4,23 (4,21; 4,56); p<0,001 p1=0,099 3,60 (1,76; 17,62) p<0,001 p1=0,313 62,83 (46,62; 79,70) p<0,001
p1=0,002 Примечание: p- статистическая значимость различий по сравнению со здоровыми p1- статистическая значимость различий между больными 1-й и 2-й групп
При этом у пациентов 1-й группы уровень TNFα повышался в 3,5 раза и составлял 17,54 (16,23; 19,20) пкг/мл (p=0,003), а у больных тяжелой пневмонией – в 4,3 раза и составлял 21,25 (20,38; 22,80) пкг/мл (p=0,002). Концентрация TNFα в крови пациентов в зависимости от выраженности воспалительного процесса в легких не отличалась (p 1>0,05). Выявлено, что у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1, по сравнению со здоровыми, концентрация IL-1β в кровотоке увеличивалась в 4,2 раза и составляла 3,72 (2,24; 4,52) пкг/мл (p<0,001). При этом уровень IL-1β у больных 1-й группы возрастал в 2,5 раза по сравнению с контролем и составлял 2,25 (2,22; 2,77) пкг/мл (p<0,001), а у пациентов 2-й группы – в 4,7 раза и составлял 4,23 (4,21; 4,56) пкг/мл (p<0,001). Тем не менее, различий концентраций IL-1β в крови больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 в зависимости от выраженности воспалительного процесса в легких не отмечено (p1>0,05) (табл.3). Концентрация
IL-10
в
крови
больных
тяжелой
пневмонией
увеличивалась в 22 раза по сравнению с контролем и составляла 2,36 (1,19; 10,65) пкг/мл (p<0,001). Причем уровень IL-10 у больных нетяжелой пневмонией в кровотоке повышался в 19 раз и составлял 2,06 (1,05; 4,35) пкг/мл (p=0,001), а у пациентов 2-й группы - в 34 раза по сравнению со здоровыми и составлял 62,83 (46,62; 79,70) пкг/мл (p<0,001). Различий содержания IL-10 в зависимости от тяжести воспалительного процесса в легких не выявлено (p1>0,05) (табл.3). Установлено, что концентрация неоптерина в крови больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 увеличивалась в 11 раз (p<0,05) по сравнению со здоровыми людьми и составляла 17,97 (13,26; 61,53) нг/мл (p<0,001). При этом уровень неоптерина у пациентов 1-й группы возрастал
18
по сравнению с контролем в 8,5 раз и составлял 13,91 (11,89; 15,7) нг/мл (p=0,003) и в 38,5 раз – у больных 2-й группы и составлял 62,83 (46,62; 79,70) нг/мл (p<0,001). Также установлено, что концентрация неоптерина была выше в 4,5 раза (p1<0,05) у больных 2-й группы по сравнению с больными нетяжелой пневмонией (табл.3). Исследование лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 При исследовании феномена лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии установлено, что у больных 1-ой группы ЛТА увеличивалась на 1-2 сутки от
начала
заболевания
(табл.4).
Установлено,
что
максимальное
повышение ЛТА, как у больных нетяжелой пневмонией, так и у пациентов с тяжелой пневмонией приходится на 3-4 сутки с момента госпитализации в стационар. Вероятно, это связано с пиком вирусемии, манифестацией вторичной бактериальной инфекции, как следствие, прогрессированием синдрома
системной
воспалительной
реакции
и
выраженным
повреждением/активацией эндотелия (табл.4). Таблица 4 Лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 (Me (25-й;75-й)) ЛТА %
Здоровые, (n=20)
1-ая группа, (n=30)
1-2 сутки
14,0 (12,8; 15,0)
22,5 (18,8; 24,5) p<0,001
3-4 сутки
14,0 (12,8; 15,0)
30,0 (22,2; 32,1) p=0,002
5-6 сутки
14,0 (12,8; 15,0)
15,3 (14,1; 18,5) p=0,076
2-ая группа, (n=20) 16,0 (13,1; 28,0) p=0,274; p1=0,025 31,0 (26,5; 32,8) p=0,003; p1=0,267 14,5 (12,1; 15,8) p=0,610; p1=0,507
Примечание: р – статистическая значимость различий по сравнению со здоровыми p1 – статистическая значимость различий между группами пациентов с пневмонией
19
Корреляционные взаимосвязи у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 У больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 между некоторыми показателями микроциркуляции, плазменно-коагуляционного гемостаза, маркерами системного воспаления, числом клеток крови выявлены корреляционные взаимосвязи. Между показателем шунтирования (ПШ) и ЛТА выявлена прямая, средней силы связь (r=0,44; p<0,05), между Amax(Э) и ЛТА установлена прямая, средней силы связь (r=0,45; p<0,05). Выявлена прямая, средней силы связь между количеством тромбоцитов, лимфоцитов
и
активностью
лимфоцитарно-тромбоцитарных
взаимодействий (r=0,52; p<0,05), (r=0,49; p<0,05), выявлена прямая, средней силы, связь между концентрацией в крови IL-1β, TNFα и Amax(Э) (r=0,64; p<0,05), (r=0,75; p<0,05). У больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 выявлена прямая, средней силы, связь между концентрацией металлопротеиназы ADAMTS13 и количеством тромбоцитов (r=0,58; p<0,05). Прогнозирование тяжести течения пневмонии при гриппе A/H1N1 на основе многомерного дискриминантного анализа Связь результатов лабораторного и инструментального обследования с тяжестью заболевания и летальным исходом оценивалась при помощи дискриминантного
анализа,
для
выявления
показателей
вносящих
наибольший вклад в развитие тяжелого течения пневмонии построена многомерная модель. Построение модели осуществлялось пошаговым методом
включения
переменных.
В
модель
были
включены
12
переменных, вносящих наибольший вклад в дискриминацию. Переменная Amax(С) оказывает наибольший вклад, переменная TFPI – вторая по значению, третьей по значимости – переменная ПМ, наименьший вклад в общую дискриминацию вносит переменная НТ. Таким образом, изменения
20
исследуемых показателей: снижение Amax(С), увеличение концентрации TFPI
и
снижение
показателя
микроциркуляции
ПМ
являются
прогностически неблагоприятными и могут быть использованы для диагностики тяжести течения пневмонии, развития ОРДС и полиорганной недостаточности у больных пневмонией на фоне гриппа A/H1N1(табл.5). Вне
всякого
сомнения,
выявленные
механизмы
нарушений
микрокровотока, цитокинемии, усиления лимфоцитарно-тромбоцитарного взаимодействия, изменения про- и антикоагулянтной активности являются важнейшими факторами патогенеза фатальных осложнений тяжелых пневмоний на фоне гриппа A/H1N1: сепсиса, ОРДС и полиорганной недостаточности. Таблица 5 Вклад переменных в общую дискриминацию Переменная
Частная Лямбда
Amax(С)
0,022566
TFPI
0,023822
ПМ
0,023931
Kv
0,041467
Лимфоциты
0,091051
Amax(Д)
0,093932
Amax(Э)
0,093934
Amax(Н)
0,145466
TNF α
0,159389
ADAMTS-13
0,163054
inhibitor PLT
0,182901
НТ
0,207516
21
ВЫВОДЫ 1.
У больных пневмонией при гриппе A/H1N1 снижается показатель
микроциркуляции и максимальные амплитуды колебаний кровотока в эндотелиальном диапазоне, увеличивается миогенный тонус и показатель шунтирования. 2.
В крови пациентов с пневмонией при гриппе A/H1N1 повышается
концентрация
TFPI,
уменьшается
содержание
металлопротеиназы
ADAMTS-13 и ее ингибитора. 3.
У больных пневмонией при гриппе A/H1N1 в крови, относительно
здоровых, возрастает уровень TNFα в 4,3 раза, IL-1β в 4,7 раза, IL-10 в 34 раза, неоптерина – в 38,5 раз. 4.
В крови больных пневмонией при гриппе A/H1N1 в ранние сроки с
момента заболевания возрастает лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия, снижается количество лейкоцитов в 2,1 раза, тромбоцитов – в 2,4 раза, лимфоцитов – в 2,8 раза. 5.
У больных пневмонией при гриппе A/H1N1 установлены прямые,
средней силы корреляционные взаимосвязи
между лимфоцитарно-
тромбоцитарной
амплитудой
адгезией
и
максимальной
колебаний
микрокровотока в эндотелиальном диапазоне, прямая корреляционная связь,
средней
силы,
выявлена
между
концентрацией
TNFα
и
максимальной амплитудой колебаний микрокровотока в эндотелиальном диапазоне, прямая корреляционна связь, средней силы, выявлена между количеством тромбоцитов и показателем лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии. 6.
Дискриминантный анализ показал, что у больных пневмонией на
фоне гриппа A/H1N1, показатели Amax(С), TFPI, и ПМ, вносят наибольший вклад в развитие тяжелого течения заболевания.
22
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Больным пневмонией на фоне гриппа A/H1N1 при поступлении в стационар
для
полиорганной
прогнозирования
тяжести
недостаточности
наряду
и
вероятности с
развития
общеклиническими
исследованиями следует определять показатель Amax(C), концентрацию TFPI и показатель микроциркуляции (ПМ). Список работ, опубликованных по теме диссертации Статьи, опубликованные в научных рецензируемых журналах, определенных ВАК: 1. Малярчиков, А.В. Состояние микроциркуляции у больных с тяжелым течением гриппа A/H1N1 / А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов // Врачаспирант. – 2013. – №1.1(56). – С. 161-167. 2. Иммунологический и бактериологический мониторинг у больных с пневмониями на фоне гриппа A/H1N1 / К.Г. Шаповалов, Т.Е. Белокриницкая, Ж.С. Бурдинская, А.В. Малярчиков // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. – 2011. – № 1. – С. 79-82. 3. Изменение концентрации некоторых антикоагулянтов при развитии острого повреждения легких на фоне гриппа A/H1N1 / Е.В. Пруткина, А.В. Малярчиков, Н.Н. Цыбиков [и др.] // Сибирский медицинский журнал. – 2011. – №3. – С. 88-90. 4. Организация медицинской помощи больным с тяжелыми пневмониями на фоне гриппа A/H1N1 / К.Г. Шаповалов, Т.Е. Белокриницкая, В.Ф. Лига, Н.В. Ларева, А.П. Филев, Ю.В. Пархоменко, Ф.Р. Чепцов, В.А. Шильников, И.Н. Шилина, С.В. Костромитин, А.Р. Махазагдаев, Д.Н. Шишенков, А.В. Малярчиков // Общая реаниматология. – 2010. – VI (2). – С. 15-20. 5. Роль ингибитора тканевого фактора, плазменной протеиназы ADAMTS-13 и ее ингибитора в патогенезе острого респираторного дистресс-синдрома при гриппе A/H1N1 / Е.В. Пруткина, А.В Малярчиков, Н.Н. Цыбиков [и др.] // Общая реаниматология. – 2011. – № 4. – С. 16-19. Работы, опубликованные в прочих изданиях: 1. Малярчиков, А.В. Изменения показателей микроциркуляции как типовой патологический процесс у больных с тяжелыми пневмониями на фоне гриппа A/H1N1 / А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов // Материалы XIII
23
съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов. – СПб., 2012. – С. 262-263. 2. Шаповалов, К.Г. Характер микрофлоры и ее чувствительность к антибактериальным препаратам у больных с пневмониями на фоне гриппа A/H1N1 / К.Г. Шаповалов, А.В. Малярчиков // Материалы XIII съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов. – СПб., 2012. – С. 316. 3. Шаповалов, К.Г. Эпидемиология пациентов с гриппом A/H1N1 и сезонным гриппом в ОРИТ / К.Г. Шаповалов, А.В. Малярчиков // Итоги эпидемии гриппа A/H1N1 : материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Чита: ЧГМА, 2010. – С. 119120. 4. Уровень ингибитора пути тканевого фактора при пневмониях на фоне гриппа A/H1N1 / Е.В. Пруткина, А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов, Н.В. Исакова // Итоги эпидемии гриппа A/H1N1 : материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Чита: ЧГМА, 2010. – С. 133-135. 5. Уровень плазменной протеиназы ADAMTS-13 и ее ингибитора при пневмониях на фоне гриппа A/H1N1 / Е.В. Пруткина, А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов, Н.В. Исакова // Итоги эпидемии гриппа A/H1N1 : материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Чита: ЧГМА, 2010. – С. 135-137. 6. Гемостазиологические изменения у больных с тяжелым течением гриппа A/H1N1 нуждающихся в искусственной вентиляции легких К.Г. Шаповалов, Е.В. Пруткина, А.В. Малярчиков [и др.] // Итоги эпидемии гриппа A/H1N1 : материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Чита: ЧГМА, 2010. – С. 140141. 7. Малярчиков, А.В. Показатели микроциркуляции у больных с тяжелыми пневмониями на фоне гриппа A/H1N1 / А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов // Итоги эпидемии гриппа A/H1N1 : материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Чита: ЧГМА, 2010. – С. 85-87. 8. Синдром системной воспалительной реакции у больных пневмонией различного профиля / С.А.Лукьянов, А.В. Малярчиков, К.Е. Карташов [и др.] // Современные проблемы анестезиологии и реаниматологии: сборник тезисов. – Чита, 2012. – С. 21-22. 9. Шаповалов, К.Г. Анализ показателей микроциркуляции и компонентов регуляции сосудистого тонуса у больных с тяжелыми пневмониями на фоне гриппа A/H1N1 / К.Г. Шаповалов, А.В. Малярчиков // Материалы XII съезда федерации анестезиологов-реаниматологов. – Москва 2010. – С. 470-471. 10. Роль протеаз: ингибитора пути тканевого фактора (TFPI) и ADAMTS-13 в развитии острого повреждения легких при гриппозной пневмонии / Е.В. 24
Пруткина, А.В. Малярчиков, Н.Н. Цыбиков [и др.] // Материалы V-ой Всероссийской конференции по клинической гемостазиологии и гемореологии в сердечно-сосудистой хирургии. – Москва, 2011. – С. 425427. 11.Шаповалов, К.Г. Состояние микроциркуляции у больных на фоне гриппа A/H1N1 / К.Г. Шаповалов, А.В. Малярчиков // Материалы V-ой Всероссийской конференции по клинической гемостазиологии и гемореологии в сердечно-сосудистой хирургии. – Москва, 2011. – С. 559560. 12.Изменения гемостазиологических показателей у больных с тяжелым течением гриппа A/H1N1 / К.Г. Шаповалов, Е.В. Пруткина, А.В. Малярчиков [и др.] // Материалы V-ой Всероссийской конференции по клинической гемостазиологии и гемореологии в сердечно-сосудистой хирургии. – Москва, 2011. – С. 561-562. 13.Малярчиков, А.В. Динамика параметров микрокровотока при тяжелом течении гриппа A/H1N1 / А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов // Материалы I съезда анестезиологов-реаниматологов Забайкалья. – Чита, 2011. – С. 4143. 14.Изменения коагулологических показателей у больных с тяжелым течением гриппа A/H1N1, нуждающихся в искусственной вентиляции легких / А.В. Малярчиков [и др.] // Материалы I съезда анестезиологов-реаниматологов Забайкалья. – Чита, 2011. – С. 43-44. 15.Малярчиков, А.В. Особенности течения инфекционного процесса у пациентов с гриппом A/H1N1 и сезонным гриппом в ОРИТ / А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов // Материалы I съезда анестезиологовреаниматологов Забайкалья. – Чита, 2011. – С. 44-45. 16.Вклад некоторых компонентов гемостаза в патогенез острого респираторного дистресс – синдрома на фоне пневмонии / Е.В. Пруткина, К.Г. Шаповалов, А.В Малярчиков, Н.Н. Цыбиков // Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Новосибирск, 2011. – С. 210-213. 17. Шаповалов, К.Г. Эпидемиология пациентов с гриппом A/H1N1 находящихся в ОРИТ / К.Г. Шаповалов, А.В. Малярчиков // Итоги эпидемии гриппа A/H1N1 : Материалы Всероссийской научнопрактической конференции. – Челябинск, 2011. – С. 44-45. 18. Малярчиков, А.В. Изменения показателей микроциркуляции у больных с тяжёлыми пневмониями на фоне гриппа A H1N1 / А.В. Малярчиков, К.Г. Шаповалов // Итоги эпидемии гриппа A/H1N1 : Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Челябинск, 2011. – С. 23-25.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
25
ADAMTS-13 – металлопротеиназа, принадлежащая к семейству пептидазных белков «ADAM» ADAMTS-13 inhibitor – ингибитор фермента Amax – максимальные амплитуды колебаний в дыхательном (Д), миогенном (М), нейрогенном (Н), пульсовом (С), эндотелиальном (Э) диапазоне IL – интерлейкин Kv – коэффициент вариации PLT - тромбоциты SIRS – синдром системной воспалительной реакции TFPI – ингибитор пути тканевого фактора TNF α – фактор некроза опухолей ЛТА – лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия МТ – миогенный тонус НТ – нейрогенный тонус ОПЛ – острое повреждении легких ОРДС – острый респираторный дистресс-синдром ПМ – показатель микроциркуляции ПШ – показатель шунтирования
26