Эндотелиальная дисфункция при термической травме
Автор: Моррисон В.В., Божедомов А.Ю., Моррисон А.В.
Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj
Рубрика: Патологическая физиология
Статья в выпуске: 2 т.15, 2019 года.
Бесплатный доступ
Цель: оценить уровень маркеров эндотелиальной дисфункции при термической травме различной тяжести. Материал и методы. В исследование включены 57 пациентов. Изучено содержание васкулоэндотелиального фактора роста (VEGF), общего эндотелина, метаболитов оксида азота (NO), установлено количество циркулирующих эндотелиальных клеток (ЦЭК) в динамике развития ожоговой болезни. Результаты. При термической травме в крови возрастает, по сравнению с контролем, содержание маркеров повреждения эндотелия, максимально выраженное на 7-15-е сутки. Так, на 7-е сутки при тяжелой и крайне тяжелой термической травме уровень VEGF превышает контрольные значения более чем в 50 раз, а уровень эндотелина, NO и количество ЦЭК возросли в 3-5 раз. Заключение. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о повреждении эндотелиальной выстилки при термической травме.
Маркеры эндотелиальной дисфункции, термическая травма
Короткий адрес: https://sciup.org/149135308
IDR: 149135308
Текст научной статьи Эндотелиальная дисфункция при термической травме
-
1 Введение. Проблема ожогов остается чрезвычайно актуальной в современной медицине из-за роста их распространенности, сложностей патогенеза термической травмы и высокой летальности [1, 2]. Ожоговая болезнь приводит к формированию тяжелых расстройств гемодинамики, интенсификации свободно-радикального окисления, выбросу цитокинов, возникновению дистрофических процессов, нарушению функции органов и систем, вплоть до развития полиорганной недостаточности. Одним из ведущих механизмов развития полиорганной недостаточности является системное повреждение эндотелия сосудов [3–5].
Mаркерами дисфункции эндотелия признаны эн-дотелин, оксид азота (NO), васкулоэндотелиальный фактор роста (VEGF). Высокоспецифичным маркером состояния эндотелия является количество десквами-рованных эндотелиоцитов в плазме крови [6–8].
Цель: оценить уровень биомаркеров эндотелиальной дисфункции при термической травме различной тяжести.
Материал и методы. В исследование были включены 33 пациента, находившихся на стационарном лечении в Саратовском центре термических поражений. В основу рандомизации групп наблюдения положены общеизвестные принципы оценки тяже-
сти термической травмы, включающие определение площади ожоговой поверхности, глубины ожога, индекса Франка (ИФ).
Больные разделены на две группы: 1) со среднетяжелой термической травмой (ИФ<90 баллов); 2) с тяжелой и крайне тяжелой термической травмой (ИФ≥90 баллов). Группы сопоставимы по полу, возрасту и различались только по тяжести полученной термической травмы (при среднетяжелой травме ИФ=51,6±3,35; при тяжелой ИФ=113,0±8,6).
Исследования проводили в следующие сроки с момента получения термической травмы: 1-е сутки (период ожогового шока), 3-и сутки (период выхода из ожогового шока), 7-е сутки (период интоксикации), 15-е сутки (период очищения ран от некротических тканей и их инфицирования), 30 суток (период эпи-телизации).
Контролем служили образцы крови 24 здоровых доноров.
Определение содержания биомаркеров эндотелиальной дисфункции в сыворотке крови проводили с использованием количественных иммунофермент-ных тестов на анализаторе Stat Fax 2100 при помощи реактивов следующих производителей: VEGF с помощью наборов реактивов фирмы Biosource, Europe S.A. (Бельгия), общего эндотелина — фирмы Biomedica Gruppe (Австрия). Уровень нитритов и нитратов как показателя содержания оксида азота определяли с помощью реактива Грисса. Количество циркулирующих эндотелиальных клеток (ЦЭК) ис-
Показатели поражения эндотелия у больных со среднетяжелой и тяжелой термической травмой
Показатель |
Группа |
Контроль |
1-е сутки |
3-и сутки |
7-е сутки |
15-е сутки |
30 суток |
1-я |
2,7±0,4 |
2,2±0,3 |
2,4±0,3 |
2,4±0,4 |
2,2±0,3 |
||
Эндотелин, фмоль/мл |
2-я |
0,42±0,1 |
3,0±0,9 |
3,3±1,1 |
2,6±0,7 |
2,7±0,6 |
2,1±0,5 |
р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
||
1-я |
4,5±1,1 |
5,2±1,4 |
7,0±1,0 |
6,5±0,9 |
3,2±0,5 |
||
ЦЭК, х104/л |
2-я |
2,8±0,5 |
2,7±0,7 |
4,1±0,9 |
8,6±2,0 |
8,6±2,3 |
4,9±1,3 |
р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
||
1-я |
53,6±6,7 |
64,2±5,0 |
52,7±6,0 |
61,3±8,1 |
|||
NO, мкмоль/л |
2-я |
27,2±3,5 |
92,9±8,1 |
97,0±6,8 |
81,8±6,7 |
70,9±8,2 |
|
р |
<0,001 |
<0,001 |
<0,01 |
>0,05 |
|||
1-я |
230,0±65,3 |
346,5±86,6 |
547,7±147,1 |
528,9±102,0 |
487,3±87,3 |
||
VEGF, пг/мл |
2-я |
28,7±3,6 |
714,9±154,7 |
653,6±107,5 |
1585,6±287,8 |
1025,8±128,3 |
834,2±288,6 |
р |
<0,001 |
<0,02 |
<0,001 |
<0,001 |
>0,05 |
П р и м еч а н и е : р — достоверность различий между первой и второй группами.
следовали по методике J. Hladovec в модификации Н. Н. Петрищева с применением фазово-контрастной микроскопии [9].
Статистический анализ проводился с использованием параметрических методов на персональном компьютере с вычислением средних значений, ошибки среднего для выборок с нормальным распределением. Достоверность различий оценивали при помощи t-теста Стьюдента. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05.
Результаты . Количество всех маркеров повреждения эндотелия во все сроки после получения термической травмы значительно возрастает по сравнению с контролем (таблица).
Концентрация VEGF у больных с тяжелой и крайне тяжелой термической травмой на всех этапах наблюдения была значительно выше, чем у больных со среднетяжелой травмой. Максимальные изменения наблюдались к 7-м суткам, когда концентрация VEGF в 1-й группе превышала контрольные значения в 20 раз, а во 2-й группе более чем в 50 раз. На 30-е сутки его уровень у больных с тяжелой и крайне тяжелой термической травмой несколько понизился по сравнению с 7-ми сутками, но все же существенно превышал контрольные значения.
Концентрация эндотелина в крови в обеих группах превышала контрольные значения на всех этапах исследования, но не обнаружено значимых отличий его содержания у больных с различной тяжестью ожоговой травмы.
Содержание метаболитов оксида азота возрастает уже на стадии шока и сохраняется на высоком уровне в течение всего времени наблюдения. Изменения более выражены при тяжелой ожоговой травме.
Количество циркулирующих в крови эндотелиальных клеток достоверно возрастает спустя 7–15 суток, однако не выявлено существенных отличий у больных с различной тяжестью термической травмы.
Обсуждение. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что эндотелий при термической травме подвергается выраженному неблагоприятному воздействию. Можно констатировать, что тяжесть эндотелиальной дисфункции при ожогах зависит от тяжести полученной термической травмы и повышение в крови маркеров эндотелиальной дис- функции достигает максимума на 7–15-е сутки с момента получения травмы.
Результаты наших исследований свидетельствуют о значительном возрастании концентрации в крови метаболитов оксида азота в течение всего времени наблюдения. Важная роль оксида азота в патогенезе ожоговой травмы подтверждается фактом, что как активация, так и торможение продукции NO увеличивает летальность крыс при экспериментальном ожоге [10]. С избытком оксида азота связывают развитие септического состояния и полиорганной недостаточности при тяжелых ожогах. При высоких концентрациях оксида азота образуется токсичный пероксинитрит, который обладает цитотоксическим действием и приводит к развитию апоптоза в эндотелиальных клетках [3,7].
Как первичный мессенджер, NO регулирует продукцию эндотелием эндотелина, одного из основных показателей развития эндотелиальной дисфункции [8]. Результаты наших исследований показали, что содержание эндотелина у всех больных и во все сроки наблюдения значительно превышало показатели контрольной группы и сочеталось с резким возрастанием концентрации метаболитов оксида азота.
Указанные изменения сочетаются в возрастанием в десятки раз концентрации VEGF, индуцирующим экспрессию эндотелиальной NO-синтазы и образование NO. VEGF, являющийся одним из адаптивных факторов, принимает участие в индукции и регуляции ангиогенеза, стимулирует пролиферацию эндо-телиоцитов и эпителизацию ран при ожогах [11].
Прямым клеточным маркером повреждения и ремоделирования эндотелиальной выстилки сосудов является возрастание содержания десквамированных эндотелиальных клеток в периферической крови. Уровень ЦЭК является отражением системного повреждения эндотелия, указывает на повышение процессов апоптоза и некроза в нем [12]. На 7–15-е сутки наблюдается не только максимальное повышение количества ЦЭК, но и наличие в препаратах конгломератов десквамированных клеток, что указывает на тяжелое повреждение эндотелиальной выстилки [13].
Полученные данные подтвердили результаты ранее проведенных исследований об увеличении количества ЦЭК в крови в динамике развития ожоговой болезни [14].
Некротические и апоптотические процессы в эндотелии, отражаемые содержанием в крови ЦЭК, являются ведущими в патогенезе полиорганной недостаточности. Больные с повышенным уровнем ЦЭК имели большую вероятность развития этого осложнения [5, 15].
Заключение. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о повреждении эндотелиальной выстилки при термической травме.
Список литературы Эндотелиальная дисфункция при термической травме
- Алексеев А. А., Тюрников Ю. И. Статистические показатели работы ожоговых стационаров Российской Федерации за 2009 год. Комбустиология 2011; 4 URL: www.burn.ru (электронный ресурс)
- Соколов В. А., Скворцов Ю. Р. Зарубежная статистика ожогов. Скорая медицинская помощь 2011; 3: 58-61
- Cakir B, Yegen BC. Systemic responses to burn injury. Turk J Med Sci 2004; 34: 215-26
- Shapiro NI, Schuetz P, Yano К, еt al. The association of endothelial cell signaling, severity of illness, and organ dysfunction in sepsis. Critical Care 2010; 14 (5): 182-93
- Моррисон В. В. Божедомов А. Ю. Симонян М. А. Моррисон А. В. Системный воспалительный ответ и цитокиновый профиль в динамике развития ожоговой болезни. Саратовский научно-медицинский журнал 2017; 13 (2): 229-32
- Ferrata N, Gerber HP, Le Couter J. The biology VEGF and its receptors. Nat Med 2003; 9: 669-76
- Лапшина Л. А., Кравчун П. Г., Титова А. Ю., Глебова О. В. Значение определения нитритов-нитратов как маркеров дисфункции эндотелия при сердечно-сосудистой патологии. Украинский медицинский часопис 2009; 6 (74): XI-XII. URL: http://www.umj.com.ua / article / 2939
- Петрищев Н. Н., Власов Т. Д. Типовые формы дисфункции эндотелия. В кн.: Клиническая патофизиология / под ред. В. А. Черешнева, П. Д. Литвицкого, В. Н. Цыгана. СПб.: СпецЛит, 2012; с. 166-79)
- Петрищев Н. Н., Беркович О. А. Диагностическая ценность определения десквамированных эндотелиоцитов в крови. Клиническая лабораторная диагностика 2001; 1:50-2
- Zilan A, Cetinkale O, Kiran B, et al. The role of supplementation or inhibition of nitric oxide production in burn injury to reduce ischemic damage. Ulus Travma Derg 2003; 9 (3): 169-75
- Bao P, Kodra A, Tomic-Canic M, et al. The role of vascular endothelial growth factor in wound healing. J Surg Res 2009; 153 (2): 347-58
- Власов Т. Д., Петрищев Н. Н. Дисфункция эндотелия: причины, механизмы, фармакологическая коррекция. В кн.: Физиология и патофизиология эндотелия. СПб.: СПбГМУ, 2003; с. 4-38
- Дубас И. А., Немцов М. Л., Акуленок А. В. Число циркулирующих эндотелиальных клеток у больных артериальной гипертензией II степени при лечении некоторыми ингибиторами АПФ. В кн.: Материалы Всероссийской 66-й научной конференции им. Н. И. Пирогова. Томск, 2007; с. 182-4
- Foresta C, Schipilliti M, De Toni L. Blood levels, apoptosis, and homing of the endothelial progenitor cells after skin burns and escharectomy. J Trauma 2011; 70 (2): 459-65
- Kung CT, Su CM, Chen CT, et al. Circulating endothelial progenitor cells may predict outcomes in adult patients with severe sepsis in the emergency department. Clin Chim Acta 2016; 455: 1-6. 10.1016 / j. cca. 2016.01.015.
- DOI: 10.1016/j.cca.2016.01.015