Клиническое значение показателей летучих жирных кислот для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного панкреонекроза
Автор: Гагуа А.К., Акайзин Э.С., Метелев А.С.
Журнал: Хирургическая практика @spractice
Статья в выпуске: 3, 2018 года.
Бесплатный доступ
Работа основана на результатах обследования и лечения 34 пациентов: 23 больных с инфицированным панкреонекрозом (ИПН) и 11 больных со стерильным панкреонекрозом (СПН). Проводили анализ концентраций летучих жирных кислот (ЛЖК): уксусной, пропионовой, масляной и изовалериановой кислот в крови хроматографическим методом. Показатели уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот и суммы ЛЖК статистически значимо выше, а анаэробный индекс статистически значимо ниже у больных с ИПН по сравнению с показателями ЛЖК больных со СПН. Показатели ЛЖК являются информативными критериями для дифференциальной диагностики ИПН и СПН. Информативность показателей ЛЖК для дифференциальной диагностики ИПН и СПН не зависит от пола пациентов.
Панкреонекроз, летучие жирные кислоты, диагностика
Короткий адрес: https://sciup.org/142221848
IDR: 142221848 | DOI: 10.17238/issn2223-2427.2018.3.16-20
Текст научной статьи Клиническое значение показателей летучих жирных кислот для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного панкреонекроза
Новые технологии диагностики позволяют выявить микроорганизмы и микробные метаболиты для оптимизации лечения заболеваний человека. Для оптимизации хирургической тактики актуальны исследования по ранней диагностике и консервативному лечению панкреонекроза (ПН) [1-6]. Летучие жирные кислоты (ЛЖК) – метаболиты факультативно-анаэробных и облигатно-анаэробных бактерий представляют собой органические кислоты, содержащие до 6 углеродных атомов [7-11]. Этиологическими агентами гнойной инфекции часто являются условно-патогенные микроорганизмы, среди которых возрастает роль неклостридиальных анаэробных бактерий. Для оптимизации диа- гностики и лечения гнойной инфекции необходимо быстрое обнаружение возбудителей, их классификация как аэробов (факультативных анаэробов) или облигатных анаэробов для выбора адекватного лечения [7,8]. Хроматографический метод отличается от традиционного бактериологического исследования высокой чувствительностью и быстротой получения результата [8,9,12]. Анализ ЛЖК в качестве специфических метаболитов облигатных анаэробов используют для экспресс-диагностики возбудителей клостридиальной и неклостридиальной анаэробной инфекции [8,13,14]. Изучение содержания ЛЖК в биоптатах поджелудочной железы и периферической крови методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией, позволило доказать роль анаэроб-
ной неклостридиальной инфекции в развитии инфицированного панкреонекроза [1,2]. По данным проведённых нами ранее исследований с использованием метода газовой хроматографии установлена информативность показателей ЛЖК крови для диагностики инфицированного панкреонекроза [3]. Значение анаэробной микрофлоры и ее метаболитов для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного панкреонекроза до настоящего времени изучено недостаточно.
Цель исследования – оценка информативности показателей ЛЖК для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного ПН.
Материалы и методы
Работа основана на результатах обследования и лечения 34 больных ПН, находившихся в хирургическом отделении Ивановской областной клинической больницы. Возраст больных варьировал от 21 года до 84 лет и в среднем составлял 44 ± 3 года. Мужчин было 27 (79%) и женщин — 7 (21%). Причины возникновения ПН: прием алкоголя, желчнокаменная болезнь, травма поджелудочной железы, осложнение эндоскопической ретроградной панкреатикохолангиогра-фии с эндоскопической папиллосфинктеротомией. Диагноз ПН устанавливали на основании клинических и лабораторных данных, а также результатов лучевых методов исследования: УЗИ, МСКТ, МРТ. На основании выполненных исследований выделены две группы пациентов. В 1-ю группу включены 23 больных с инфицированным панкреонекро-зом (ИПН). Мужчин было 19 (83%) и женщин — 4 (17%). 2-ю группу составили 11 пациентов со стерильным ПН (СПН). Мужчин было 8 (73%) и женщин — 3 (27%).
Всем больным проводили интенсивное консервативное лечение, эффективность которого оценивали на основании клинико-лабораторных данных, а также инструментальных методик обследования.
После установления диагноза ПН всем пациентам проводили анализ концентраций ЛЖК: уксусной, пропионовой, масляной и изовалериановой в крови хроматографическим методом. Подготовка образцов крови для хроматографии выполнена методом жидкостной экстракции диэтиловым эфиром [8]. Газо-жидкостную хроматографию для количественного определения уксусной, пропионовой, масляной и изовалериановой кислот выполняли на автоматизированном газовом хроматографе «Кристаллюкс-4000» с капиллярной колонкой «HP-FFAP» Agilent Technologies (длина – 50 м; диаметр – 0,32 мм; толщина фазы – 0,5 мкм) и пламенно-ионизационным детектором; газ-носитель – гелий [9,13]. Идентификацию и количественное определение концентраций ЛЖК осуществляли при помощи аналитических стандартов и программного комплекса для обработки хроматографических данных «МультиХром». Продолжительность хроматографического анализа ЛЖК составляет 40-60 минут с момента доставки исследуемого материала в лабораторию. Рассчитывали сумму ЛЖК. Анаэробный индекс рассчитывали путем деления суммы концентраций пропионовой, масляной и изовалериановой кислот на концентрацию уксусной кислоты.
Анализ данных проводили с использованием пакета программ Statistica версия 6.0 (StatSoft Inc.). Рассчитывали среднюю арифметическую (М), ошибку средней арифметической (m). Оценку значимости различий между двумя выборками по уровню количественных признаков проводили с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Различия между группами считали значимыми при p < 0,05.
Результаты
В результате обследования у пациентов диагностирован различной степени распространенности инфицированный и стерильный ПН.
В таблице 1 представлены: сумма ЛЖК, анаэробный индекс и содержание уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот в крови у больных с инфицированным и стерильным ПН. Показатели уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот и суммы ЛЖК статистически значимо выше, а анаэробный индекс статистически значимо ниже у больных с инфицированным ПН по сравнению с показателями ЛЖК больных со стерильным ПН.
Таблица 1
Содержание летучих жирных кислот (в ммоль/л) у больных с инфицированным и стерильным ПН
Показатели |
Панкреонекроз |
|
инфицированный; n = 23 |
стерильный; n = 11 |
|
уксусная кислота |
0,40652 ± 0,04505* |
0,03582 ± 0,00934 |
пропионовая кислота |
0,03584 ± 0,00623* |
0,00511 ± 0,00062 |
масляная кислота |
0,00455 ± 0,00039** |
0,00201 ± 0,00032 |
изовалериановая кислота |
0,00038 ± 0,00006*** |
0,00015 ± 0,00004 |
сумма ЛЖК |
0,44729 ± 0,04527* |
0,04309 ± 0,00946 |
анаэробный индекс |
0,13874 ± 0,02893**** |
0,885295 ± 0,26693 |
Примечания: Различия значимы: * – p < 0,00001; ** – p = 0,0002; *** – p = 0,016; **** – p = 0,0009.
Возраст больных мужчин с ПН варьировал от 21 года до 71 года и в среднем составлял 39 ± 2 лет. Возраст больных женщин с ПН варьировал от 36 года до 84 лет и в среднем составлял 62 ± 6 лет. Возраст больных ПН мужчин был статистически значимо меньше по сравнению с возрастом больных ПН женщин (p = 0,002). Возраст больных с ИПН варьировал от 21 года до 63 лет и в среднем составлял 43 ± 3 года. Возраст больных с СПН варьировал от 23 года до 72 лет и в среднем составлял 46 ± 5 лет. По возрасту больных с ИПН и больных со СПН статистически значимых различий между группами найдено не было. Возраст больных мужчин с ИПН варьировал от 21 года до 63 лет и в среднем составлял 39 ± 3 лет. Возраст больных женщин с ИПН варьировал от 36 года до 84 лет и в среднем составлял 61 ± 10 лет. Возраст больных мужчин с ИПН был статистически значимо меньше по сравнению с возрастом больных женщин с ИПН (p = 0,034). Возраст больных мужчин со СПН варьировал от 23 лет до 71 года и в среднем составлял 40 ± 6 лет. Возраст больных женщин со СПН варьировал от 57 года до 72 лет и в среднем составлял 65 ± 4 года. Возраст больных мужчин со СПН был статистически значимо меньше по сравнению с возрастом больных женщин со СПН (p = 0,041).
Для выяснения влияния пола пациентов на показатели ЛЖК отдельно анализировали показатели для мужчин и женщин. В таблице 2 представлены: сумма ЛЖК, анаэробный индекс и содержание уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот в крови у больных мужчин с инфицированным и стерильным ПН. Показатели уксусной, пропионовой и масляной кислот, суммы ЛЖК статистически значимо выше, а анаэробный индекс статистически значимо ниже у больных мужчин с инфицированным ПН по сравнению с показателями ЛЖК больных мужчин со стерильным ПН. По показателю изовалериановой кислоты статистически значимого различия между группами найдено не было (p = 0,075).
Таблица 2
Содержание летучих жирных кислот (в ммоль/л) у больных мужчин с инфицированным и стерильным ПН
Показатели |
Панкреонекроз у мужчин |
|
инфицированный; n = 19 |
стерильный; n = 8 |
|
уксусная кислота |
0,43737 ± 0,05041* |
0,02337 ± 0,00933 |
пропионовая кислота |
0,03181 ± 0,00541* |
0,00526 ± 0,00047 |
масляная кислота |
0,00464 ± 0,00046** |
0,00211 ± 0,00041 |
изовалериановая кислота |
0,00037 ± 0,00007 |
0,00016 ± 0,00005 |
сумма ЛЖК |
0,47418 ± 0,05154* |
0,03091 ± 0,00961 |
анаэробный индекс |
0,10717 ± 0,01652*** |
1,18274 ± 0,48252 |
Примечания: Различия значимы: * – p = 0,00005; ** – p = 0,0023; *** – p = 0,0014.
В таблице 3 представлены: сумма ЛЖК, анаэробный индекс и содержание уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот в крови у больных женщин с инфицированным и стерильным ПН. Показатели уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот и суммы ЛЖК статистически значимо выше у больных женщин с инфицированным ПН по сравнению с показателями ЛЖК больных женщин со стерильным ПН. По анаэробному индексу статистически значимого различия между группами найдено не было (p = 0,077).
Таблица 3
Содержание летучих жирных кислот (в ммоль/л) у больных женщин с инфицированным и стерильным ПН
Показатели |
Панкреонекроз у женщин |
|
инфицированный; n = 4 |
стерильный; n = 3 |
|
уксусная кислота |
0,260000 ± 0,066958* |
0,069000 ± 0,005508 |
пропионовая кислота |
0,055000 ± 0,025557* |
0,004700 ± 0,002200 |
масляная кислота |
0,004125 ± 0,000375* |
0,001733 ± 0,000406 |
изовалериановая кислота |
0,000410 ± 0,000076* |
0,000120 ± 0,000051 |
сумма ЛЖК |
0,319535 ± 0,064401* |
0,075554 ± 0,007369 |
анаэробный индекс |
0,288699 ± 0,153338 |
0,092100 ± 0,018624 |
Примечания: Различия значимы: * – p = 0,034.
Обсуждение
Повышение показателей уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот и суммы ЛЖК отражает важную роль микроорганизмов и их метаболитов в патогенезе ИПН. Уксусную кислоту образуют факультативные и облигатные анаэробы, пропионовую продуцируют преимущественно облигатные анаэробы, а масляная, изомасляная, валериановая и изовалериановая кислоты являются специфическими метаболитами клостридиальных и неклостридиальных облигатных анаэробов [8,10]. В настоящее время чаще всего гнойно-воспалительные заболевания вызывают ассоциации возбудителей. Анаэробный индекс характеризует удельный вес облигатных анаэробов в микробной ассоциации. Из всех показателей ЛЖК для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного ПН наиболее статистически значимыми были изменения уксусной, пропионовой кислот и суммы ЛЖК (p < 0,00001).
В проведённых нами ранее исследованиях с использованием метода газовой хроматографии использовали показатели уксусной, пропионовой, масляной и изовалериановой кислот крови для диагностики инфицированного панкрео-некроза [3]. В настоящей работе предлагаем дополнительно использовать показатель суммы ЛЖК и анаэробный индекс. Показатель суммы ЛЖК обладает такой же высокой информативностью как и показатель уксусной кислоты.
Закономерности изменения показателей ЛЖК у всех пациентов (мужчин и женщин) с ИПН по сравнению с больными со СПН не отличались от закономерностей изменения показателей ЛЖК отдельно у больных мужчин с ИПН по сравнению с больными мужчинами со СПН и отдельно больных женщин с ИПН по сравнению с больными женщинами со СПН.
Показатели ЛЖК можно использовать как дополнительные критерии для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного ПН.
Выводы
Показатели ЛЖК являются информативными критериями для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного ПН.
Информативность показателей ЛЖК для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного ПН не зависит от пола пациентов.
Список литературы Клиническое значение показателей летучих жирных кислот для дифференциальной диагностики инфицированного и стерильного панкреонекроза
- Газовая хроматография в диагностике и прогнозе течения деструктивного панкреатита / А.Ц. Буткевич, А.П. Чадаев, В.Г. Истратов, Э.А. Хизриев // Клиническая медицина. - 2007. - № 3. - С. 43-46
- Комплексная оценка тяжести и эффективности интенсивной терапии панкреонекроза / А.Ц. Буткевич, В.Г. Истратов, А.Е. Бровкин [и др.] // Московский хирургический журнал. - 2014. - № 3. - С. 28-32
- Гагуа А.К. Возможности использования летучих жирных кислот в ранней диагностике инфицированного панкреонекроза / А.К. Гагуа, И. М. Иваненков, П.Ю. Воробьев // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. - 2014. - № 11. - С. 13-16
- Иваненков И.М. Возможности постоянной вено-венозной гемодиафильтрации в комплексном лечении инфицированного панкреонекроза / И.М. Иваненков, А.К. Гагуа, э.С. Акайзин // Вестник Ивановской медицинской академии. - 2014. - Т. 19, № 4. - С. 64-65
- The New Revised Classification of Acute Pancreatitis 2012 / M.G. Sarr, P.A. Banks, T.L. Bollen [et al.] // Surgical Clinics of North America. - 2013. - Vol. 93. № 3. - Р. 549-562
- Determinant-based classification of acute pancreatitis severity: an international multidisciplinary consultation / E.P. Dellinger, C.E. Forsmark, P. Layer [et al.] // Ann Surg. - 2012. - Vol. 256. № 6. - Р. 875-880
- Гагуа А.К. Использование летучих жирных кислот для экспресс-диагностики анаэробной неклостридиальной инфекции при гнойном холангите у больных механической желтухой / А.К. Гагуа, э.С. Акайзин, К.С. Вальков // Московский хирургический журн. - 2016. - № 2. - С. 23-27
- Акайзин Э.С. экспресс-диагностика возбудителей гнойной инфекции и быстрая оценка эффективности лечения у больных с осложненной травмой / э. С. Акайзин, В. Ф. Кулагин, С. Г. Слюсар // Вестник Ивановской медицинской академии. - 1997. - Т. 2, № 4. - С. 17-20
- Акайзин Э.С. Летучие жирные кислоты у детей с дисфункцией билиарного тракта / Э.С. Акайзин, А.Э. Акайзина// Клиническая лабораторная диагностика. - 2017. - № 2. - С. 112-115
- Хроматография и хроматомасс-спектрометрия в диагностике острой пострезекционой печеночной недостаточности / В.Г. Истратов, Н.А. Назаренко, В.С. Рузавин [и др.] // Анналы хирургической гепатологии. - 2009. - Т. 14, № 4. - С. 9-12
- The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism / G. Den Besten, К. van Eunen, A.K. Groen [et al.] // journal of Lipid Research. - 2013. - Vol. 54, № 9. - Р. 2325-2340
- Динамика показателей летучих жирных кислот, цитруллина и малонового диальдегида в комплексной оценке печёночной недостаточности у больных механической желтухой с гнойным холангитом / К.С. Вальков, А.К. Гагуа, Э.С. Акайзин, Е.Л. Алексахина // Вестник Ивановской медицинской академии. - 2016. - № 2. - С. 40-45
- Акайзин Э.С. Анализ количественного содержания летучих жирных кислот в диагностике гнойной инфекции у больных с осложненной травмой и в оценке эффективности лечения / э.С. Акайзин, В.Ф. Кулагин // Вестник Ивановской медицинской академии. - 2017. - № 4. - С. 57-58
- Покровский Е.Ж. Диагностическое значение содержания летучих жирных кислот в крови и экссудате брюшной полости при распространенном перитоните./ Е.Ж. Покровский, А.М. Станкевич, э.С. Акайзин // Вестник Ивановской медицинской академии. - 2012. - Т. 16, № 2. - С. 45-47