Сепсис – одна из наиболее сложных и до конца не изученных проблем здравоохранения. Тяжелое течение сепсиса и септический шок, встречающиеся согласно статистике, примерно в 2/3 всех случаев заболевания, все еще остаются наиболее частыми причинами смерти пациентов в отделениях интенсивной терапии. Несмотря на создание новых, эффективных методов борьбы с сепсисом, ежегодно во всем мире регистрируется более 18 млн случаев заболевания, летальность же колеблется на уровне 50–80 % [1, 2].
Наибольшая заболеваемость сепсисом среди всех возрастных групп наблюдается у новорожденных и составляет около 3 млн детей во всем мире (22 на 1000 живорождений) со смертностью 11–19 % и выраженными многочисленными долговременными неврологическими нарушениями [3, 4]. У новорожденных с повышением температуры тела в течение более 1 часа, не вызванным экологическими причинами и превышающим 39 °C, чаще встречаются бактериемия, менингит, пневмония, а также патологии, связанные с вирусными заболеваниями, в частности герпес-симплексным энцефалитом [5]. Респираторное расстройство, включая тахипноэ, хрюканье, расширение носа и ретракцию дыхательных мышц, может быть единственным проявлением сепсиса с пневмонией или без нее и может быть изначально спутано с преходящим тахипноэ у новорожденного. У новорожденных с сепсисом быстрое клиническое ухудшение наступает, если не начато своевременное управление антибиотиками. Сепсис новорожденных может осложняться метастатическими очагами инфекции, диссеминированным внутрисосудистым свертыванием, застойной сердечной недостаточностью и шоком [6]. Эндогенные антимикробные пептиды (АМП) играют важную роль в регулировании адаптивной иммунной системы, а также в развитии процессов воспаления [7]. Врожденная иммунная система, защищая организм от инфекций, активирует адаптивный иммунитет. Противомикробные пептиды являются неспецифическими факторами гуморального иммунитета, обладают иммуномодулирующей и нейтрализующей активностью эндотоксина, а также обеспечивают защиту организма от различных микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и грибы. Основная функция эндогенных антимикробных пептидов – это поддержание приобретённого иммунитета [8, 9].
Дефензины выступают в роли активных хемоаттрактантов для клеток иммунной системы, увеличивая синтез цитокинов. Так, α-дефензины за счет IFNα, ИЛ-10 и ИЛ-6 в условиях in vitro способны повысить адгезию Т-лимфоцитов к эпителиоцитам легких [6, 10], а HNP-1, активируя гены синтеза некоторых хемокинов, может опосредованно выступать в роли хемоаттрактанта для моноцитов [6]. Хемотаксическое действие дефензинов проявляется при очень низких их уровнях, что значительно меньше концентраций, требуемых для уничтожения микробов [2, 3, 11].
Дефензины, будучи иммунопротекторными пептидами, обладают широким спектром биологических свойств, от прямой способности уничтожения патологического агента до модуляции иммунных ответов и регулирования воспалительного процесса [10]. При воспалительных процессах активация нейтрофилов приводит к скоростному высвобождению альфа-дефензинов. Это приводит к повышению их концентрации в плазме крови, что создает проблему в предотвращении цитопатического действия по отношению к собственным клеткам [12]. В условиях патологии, в частности при сепсисе, концентрация альфа-дефензинов значительно увеличивается. Помимо этого, немаловажна роль альфа-дефензинов в защите от таких инфекций, как ВИЧ и летальная легочная патология в результате адаптированного к мыши штамма SARS-коронавируса [13, 14].
Имеется закономерность в реакции организма на грамотрицательные бактерии, отличающаяся от аналогичных ответных реакций при грамположительной инфекции. Так, в первом случае наблюдается повышение продукции некоторых цитокинов: фактора некроза опухоли (TNF-β), интерлейкина-1 (ИЛ-1), интерлейкина-6 (ИЛ-6), что, соответственно, приводит к дисбалансу про- и противовоспалительных цитокинов, являясь патогенетической основой септического шока и полиорганной недостаточности, а нередко и ДВС-синдрома [15].
При неонатальном сепсисе количество цитокинов в крови резко увеличивается. Это происходит еще до увеличения белков острой фазы. Количество некоторых цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, TNF-α) увеличивается быстрее у новорожденных в ответ на бактериальную инфекцию. Это увеличение можно наблюдать еще до появления признаков и симптомов сепсиса у новорожденных. Поскольку цитокины не проникают через плацентарный барьер, увеличение этих цитокинов наблюдается в образцах крови, взятых из пуповины. Это позволяет судить о возможности развития сепсиса у новорожденных в первые часы жизни, а также прогнозировать последующее течение сепсиса. Из них более информативными считаются ИЛ-6 и ИЛ-8. Количество интерлейкина-6 выше при раннем сепсисе. ИЛ-8 – это провоспалительный цитокин, который ускоряет активацию нейтрофилов и хемотаксис. ИЛ-8 является не только маркером сепсиса, но и индикатором степени тяжести инфекции [15–17].
Целью исследования явилось определение критериев развития сепсиса у новорожденных различного гестационного возраста на основе комплексного анализа клинико-анамнестических, биохимических и иммунологических данных.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в научно-исследовательской лаборатории НИИ Педиатрии им. К.Я. Фараджевой, г. Баку. Работа выполнена в отделениях патологии новорожденных, анестезиологии, интенсивной терапии и реанимации. Была исследована кровь 80 новорожденных (50 – с сепсисом, 30 – здоровых). По гестационному возрасту (ГВ) все новорожденные дети были разделены на 2 группы:
В I группу входило 17 новорожденных детей (ГВ 38–41 неделя);
Во II группу входило 33 новорожденных (ГВ 27–37 недель).
Контрольную группу составляли 30 здоровых новорожденных детей, родившихся в родильном доме № 7 г. Баку.
Среди инфицированных новорожденных I группы средний срок гестации составил 37,8 ± 0,2 недель, II группы – 32,8 ± 0,5 недель. В группе наблюдавшихся доношенных новорожденных детей средняя масса тела при рождении была 3181 ± 107,9 г, у недоношенных этот показатель был равен 1983,6 ± 91,5 г.
Биохимическая оценка проводилась путем изучения маркеров общего, прямого и непрямого билирубина по методу Ендрашика; АЛАТ, АСАТ – по методике Рейтмана-Френкеля – с использованием наборов фирмы «HUMAN» (Германия). Определение концентрации АМФ проводили методом иммуноферментного анализа (ИФА) по принципу «сэндвича» – иммуноферментным методом.
Определение концентрации АМП проводилось методом иммуноферментного анализа (ELISA) по принципу «сэндвич» – на иммуноферментном анализаторе «ElisysUno» производства Германии. Были использованы наборы DEF-a1 фирмы «USCN» (КНР), Endotoxin (ET) ELISA Kit фирмы «abbexa». Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью определения U-критерия Уилкоксона (Манна – Уитни).
Результаты исследования и их обсуждение
Активность патологического процесса в печени в целом влияла на изменения плазменных уровней изучаемых показателей антимикробных пептидов. Эти изменения были более характерны для новорожденных детей с неонатальным сепсисом. Повышение уровней билирубинa, прямого билирубина, нeпрямого билирубина, a также АСАТ и АЛАТ у доношенных и недоношенных новорожденных детей в I и II группах по сравнению с контрольной группой является маркером неблагоприятного прогноза (табл. 1).
При исследовании I группы общий билирубин составлял 154,4 ± 25,3 мкмоль/л при норме 2,0–17,1 мкмоль/л, прямой билирубин 23,6 ± 3,8 мкмоль/л при норме 2,0–0,42 мкмоль/л, нeпрямой билирубин 131,6 ± 24,3 мкмоль/л при норме 2,0–17,1 мкмоль/л, АЛАТ – 95,0 ± 35,1 МЕ/мл при норме 10–45 МЕ/мл, АСАТ – 109,5 ± ± 45,2 МЕ/мл при норме10–38 МЕ/мл II группе общий билирубин составлял 150,6 ± 12,5 мкмоль/л прямой билирубин 22,3 ± 3,0, нeпрямой билирубин 131,1 ± ± 11,2 мкмоль/л, АЛАТ – 51,0 ± 10,1 МЕ/мл, АСАТ – 59,8 ± 13,9 МЕ/мл.
Таблица 1
Биохимические данные новорожденных детей с сепсисом в сравнении контрольной группой
|
Показатели |
Нормальная величина |
I группа (n = 17) доношенные |
II группа (n = 33) недоношенные |
P1 |
|
Общий билирубин, мкмоль/л |
2,0–17,1 |
154,4 ± 25,3 (52–432) |
150,6 ± 12,5 (62–320) |
0,546 |
|
Прямой билирубин, мкмоль/л |
2,0–0,42 |
23,6 ± 3,8 (10–50) |
22,3 ± 3,0 (10–72) |
0,652 |
|
Нeпрямой билирубин, мкмоль/л |
2,0–17,1 |
131,6 ± 24,3 (34–90) |
131,1 ± 11,2 (50–280) |
0,346 |
|
АЛАТ, МЕ/мл |
10–45 |
95,0 ± 35,1 (21–300) |
51,0 ± 10,1 (28–118) |
0,202 |
|
АСАТ, МЕ/мл |
10–38 |
109,5 ± 45,2 (28–380) |
59,8 ± 13,9 (30–160) |
0,135 |
Примечание. p1 – статистическая значимость различий между показателями I и II групп.
Результаты представлены в виде М ± m.М – среднее значение, m – стандартная ошибка (min-max) –размах вариации: минимальное и максимальное значения ряда.
Таблица 2
Показатели АМП (дефензинов, эндотоксинов, ИЛ-6, ИЛ-8) у новорожденных детей с сепсисом
|
Параметры |
Доношенные |
p |
Недоношенные |
p |
p1 |
||
|
Контрольная группа (n = 23) |
I группа (n = 17) |
Контрольная группа (n = 7) |
II группа (n = 33) |
||||
|
Дефензины, нг/мл |
48,4 ± 1,3 (31,2–58,4) |
806,6 ± 58,6 (397,2–1098) |
< 0,001 |
41,9 ± 4,2 (25,8–58,4) |
740,3 ± 40,1 (401,8–1076) |
< 0,001 |
0,771 |
|
Эндотоксин, МE/мл |
0,410 ± 0,018 (0,27–0,57) |
1,541 ± 0,039 (1,24–1,77) |
< 0,001 |
0,337 ± 0,019 (0,25–0,39) |
1,554 ± 0,017 (1,36–1,73) |
< 0,001 |
0,157 |
|
ИЛ-6 pq/ml |
3,3 ± 0,2 (1,7 ± 5,6) |
51,7 ± 5,3 (11,2 ± 77,2) |
< 0,001 |
3,1 ± 0,3 (3,8 ± 2,1) |
50,7 ± 3,2 (16,8 ± 74,3) |
< 0,001 |
0,673 |
|
ИЛ-8 pq/ml |
11,8 ± 0,37 (6,7 ± 15,1) |
347,6 ± 9,0 (236,3 ± 398,4) |
< 0,001 |
12,3 ± 0,4 (13,4 ± 10,8) |
313, ± 11,4 (134–396,1) |
< 0,001 |
0,202 |
Примечание. Статистическая значимость различий:
р – с показателями соответствующей контрольной группы;
р1 – между показателями основных групп.
В табл. 2 представлены показатели АМП у новорожденных с сепсисом.
При исследовании было выявлено, что количество эндотоксина в I группе было повышено в 3,7 раза (1,541 ± 0,039) МЕ/мл, при контроле 0,410 ± 0,018 МE/мл, а во II группе в 4,6 раза (1,554 ± 0,017) МE/мл, при контроле 0,337 ± 0,019 МE/мл. Бактериальный эндотоксин, будучи постоянным структурным компонентом наружной клеточной стенки грамотрицательных бактерий, освобождается при их разрушении. Повышение количества дефензина отражает степень активации нейтрофилов (табл. 2).
Уровень дефензинов в сыворотке крови в I группе увеличивается в 16,6 раза (806,6 ± ± 58,6 нг/мл) при контроле 48,4 ± 1,3 нг/мл, а во II группе – в 17,6 (740,3 ± 40,1 нг/мл) при контроле 41,9 ± 4,2 нг/мл.
Полученные данные свидетельствуют о значительных изменениях концентраций дефензинов в крови новорожденных с сепсисом, что объясняется их иммунопротекторными свойствами на фоне воспалительной реакции организма, что позволяет дефензинам выступать в роли прогностического маркера.
При анализе активности воспалительного процесса у доношенных и недоношенных новорожденных детей c диагнозом «Сепсис» мы изучали также содержание цитокинов: интерлейкина ИЛ-6, ИЛ-8.
Количество интерлейкина-6 в I группе составляло 51,7 ± 5,3 рq/ml, увеличиваясь в 17,4 раза при сравнении с контрольной группой (3,3 ± 0,2 рq/ml), а во II группе – 50,7 ± 3,2 рq/ml, что в 1,06 раза выше, чем в контрольной группе (3,1 ± 0,3рq/ml).
Количество интерлейкина-8 в I группе составляло (347,6 ± 9,0 рq/ml) увеличиваясь в сравнении с контрольной группой в 21,8 раза (11,8 ± 0,37 рq/ml), а во II группе – в 10,8 раза (313, ± 11,4 рq/ml) при контроле 12,3 ± 0,4 nq/ml. Повышение уровня интерлейкинов является закономерной реакцией иммунной системы, причем возникновение данных изменений часто происходит раньше клинических проявлений, что свидетельствует о дисбалансе системы цитокинов на ранних стадиях септического процесса.
Заключение
Количественное определение дефензинов может служить в качестве дополнительного маркера воспаления при сепсисе, что позволяет усовершенствовать диагностику и добиться прогресса в своевременном решении вопроса о проведении и правильном подборе терапии.
Комплексная оценка биохимических данных (билирубин, АСАТ, АЛАТ) вместе с изменениями показателей иммунного состояния и количества антимикробных пептидов у доношенных и недоношенных детей с сепсисом может использоваться в качестве критериев, характеризующих воспалительный процесс при сепсисе, а также помочь спрогнозировать результат и оценить степень иммунодефицитного состояния.
При оценке прогностической и диагностической значимости различных цитокинов и медиаторов иммунного ответа важен комплексный подход к определению иммунного статуса больного. Одновременное определение ИЛ-6 и ИЛ-8 позволяет судить об иммунореактивности пациентов, так как эти цитокины сигнализируют об опасности раньше, чем клинические симптомы развития инфекционного осложнения станут явными.