Clinical value of indicators of volatile fatty acids of blood for diagnostics of pancreatic necrosis

Здравоохранению необходимы новые технологии диагностики, позволяющие выявить микроорганизмы и микробные метаболиты для оптимизации лечения заболеваний человека. Актуальны исследования по ранней диагностике и консервативному лечению панкреонекроза (ПН) для выбора оптимальной хирургической тактики [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]. Факультативные и облигатные анаэробы количественно преобладают в кишечном биоценозе человека. Летучие жирные кислоты (ЛЖК) – метаболиты факультативно-анаэробных и облигатно-анаэробных бактерий представляют собой органические кислоты, содержащие до 6 углеродных атомов [8, 9, 10, 11]. 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]. Хроматографический метод отличается от традиционного бактериологического исследования высокой чувствительностью и быстротой получения результата [8, 12]. Анализ ЛЖК в качестве специфических метаболитов облигатных анаэробов используют для экспресс-диагностики возбудителей клостридиальной и неклостридиальной анаэробной инфекции [10, 13, 14]. Изучение содержания ЛЖК в биоптатах поджелудочной железы и периферической крови методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией, позволило доказать роль анаэробной 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 диагностики панкреонекроза до настоящего времени изучено недостаточно.

Цель исследования – оценка информативности показателей ЛЖК в для диагностики ПН.

Материалы и методы

Работа основана на результатах обследования и лечения 35 больных ПН, находившихся в хирургическом отделении Ивановской областной клинической больницы. Возраст больных варьировал от 21 года до 84 лет и в среднем составлял 45 ± 3 года. Мужчин было 28 (80%) и женщин — 7 (20%). Причины возникновения ПН: избыточный прием алкоголя, желчнокаменная болезнь, травма поджелудочной железы, осложнение эндоскопической ретроградной панкреатикохо-лангиографии с эндоскопической папиллосфинктеротоми-ей. Диагноз ПН устанавливали на основании клинических и лабораторных данных, а также результатов лучевых методов исследования: УЗИ, МСКТ, МРТ. 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 (ГЖХ) 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, 12]. 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 [9]. Рассчитывали сумму ЛЖК. Анаэробный индекс (АИ) рассчитывали путем деления суммы концентраций пропионовой, масляной и изовалериановой кислот на концентрацию уксусной кислоты.

Анализ данных проводили с использованием пакета про-граммStatisticaверсия6.0(StatSoftInc.).Рассчитывалисреднюю арифметическую (М), ошибку средней арифметической (m). Оценку значимости различий между двумя выборками по уровню количественных признаков проводили с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни и непараметрического критерия серий Вальда-Вольфовица. Различия между основной группой и группой сравнения считали значимыми при p < 0,05.

Результаты

В результате обследования у пациентов диагностирован различной степени распространенности ПН.

В таблице 1 представлены: сумма ЛЖК, анаэробный индекс и содержание уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой кислот в крови у практически здоровых доноров (группа сравнения) и больных с панкреонекрозом. Значения концентраций ЛЖК практически здоровых доноров: уксусная, пропионовая, масляная кислоты – 0,0010 ± 0,0002 ммоль/л, изовалериановая кислота – 0,0008 ± 0,0006 ммоль/л [10].

Концентрации уксусной, пропионовой, масляной кислот и суммы ЛЖК выше, а анаэробный индекс и концентрация изовалериановой кислоты у больных с ПН ниже по сравнению с показателями ЛЖК практически здоровых доноров.

ВозрастбольныхПНмужчинвсреднемсоставил40±3года, возраст больных ПН женщин (табл. 2) в среднем составил 62 ± 6 года. Возраст больных ПН мужчин был статистически значимо меньше по сравнению с возрастом больных ПН женщин (p = 0,002).

Возраст больных с ПН

Показатели	Мужчины; n = 28	Женщины; n =7
Возраст, лет	40 ± 3	62 ± 6

Примечание. Различия статистически значимы – p = 0,002.

Таблица 1

Содержание летучих жирных кислот в ммоль/л у больных с ПН

Показатели	Доноры; n = 20	Больные с ПН; n = 35
уксусная кислота	0,0010 ± 0,0002	0,2535 ± 0,0488
пропионовая кислота	0,0010 ± 0,0002	0,0143 ± 0,0025
масляная кислота	0,0010 ± 0,0002	0,0034 ± 0,0004
изовалериановая кислота	0,0008 ± 0,0006	0,0003 ± 0,0001
Сумма ЛЖК	0,0038 ± 0,0008	0,2715 ± 0,0498
Анаэробный индекс	2,8000 ± 0,6261	0,4283 ± 0,1848

Для изучения влияния возраста больных на концентрации ЛЖК пациенты были разбиты на 3 группы: 1 группа – 21-35 лет, 2 группа – 36-55 лет и 3 группа – 55-90 лет (табл. 3).

Таблица 3

Содержание летучих жирных кислот в ммоль/л у больных с ПН в зависимости от возраста

Показатели	Возраст больных
	21-35 лет; n = 12	36-54 лет; n = 14	55-90 лет; n = 9
уксусная	0,34024 ±	0,15609 ±	0,28928 ±
кислота	0,07652	0,05874	0,12915
пропионовая	0,01601 ±	0,01507 ±	0,01093 ±
кислота	0,00364	0,00498	0,00335
масляная	0,00389 ±	0,00329 ±	0,00277 ±
кислота	0,00074	0,00058	0,00044
изовалериано-	0,00040 ±	0,00022 ±	0,00028 ±
вая кислота	0,00011	0,00005	0,00007
Сумма ЛЖК	0,36054 ±	0,17467 ±	0,30326 ±
	0,07742*	0,06231*	0,12987
Анаэробный	0,80339 ±	0,26639 ±	0,18003 ±
индекс	0,52802	0,07536	0,05311

Примечания. Различия статистически значимы:* – p = 0,017.

Показатель суммы ЛЖК больных ПН возрастной группы от 21-35 лет был статистически значимо выше по сравнению с показателем суммы ЛЖК больных ПН возрастной группы 36-54 лет (p = 0,017). По другим показателям летучих жирных кислот статистически значимых различий между группами найдено не было.

По полученным нами данным ПН в 4 раза чаще болели мужчины по сравнению с женщинами. Изучили концентрации ЛЖК в зависимости от пола больных ПН (табл. 4).

Таблица 4

Содержание летучих жирных кислот в ммоль/л у больных с ПН в зависимости от пола

Таблица 2

Показатели	Пол больных с ПН
	Мужчины; n = 28	Женщины; n = 7
уксусная кислота	0,26203 ± 0,05530	0,219229 ± 0,11068
пропионовая кислота	0,01502 ± 0,00289	0,01156 ± 0,00440
масляная кислота	0,00356 ± 0,00042	0,00256 ± 0,00051
изовалериановая кислота	0,00031 ± 0,00006	0,00023 ± 0,00006
Сумма ЛЖК	0,28092 ± 0,05645	0,23363 ± 0,11194
Анаэробный индекс	0,49863 ± 0,22952	0,14697 ± 0,05550

По показателям содержания летучих жирных кислот в зависимости от пола больных статистически значимых различий между группами найдено не было.

Обсуждение

Более высокие концентрации уксусной, пропионовой, масляной кислот и суммы ЛЖК у больных с ПН по сравнению с показателями ЛЖК практически здоровых доноров связаны с тем, что в патогенезе ПН значительная роль принадлежит микробной инфекции. Показатели ЛЖК можно использовать как дополнительные критерии для диагностики ПН.

Больные женщины с ПН в основном в возрасте от 55 до 90 лет, что соответствует пожилому и старческому возрасту. Больные панкреонекрозом мужчины были более молодого возраста по сравнению с больными панкреонекрозом женщинами. Более высокая заболеваемость ПН мужчин по сравнению с заболеваемостью ПН женщин, возможно, связана с тем, что избыточный прием алкоголя наблюдается чаще у мужчин, в том числе молодого возраста, по сравнению с женщинами.

Бактериологические методы диагностики анаэробов с подсчетом числа колониеобразующих единиц и рутинные методы определения чувствительности к антибиотикам длительны, сложны, трудоемки и дорогостоящи [8, 9]. Продолжительность хроматографического анализа ЛЖК составляет 40-60 минут с момента доставки исследуемого материала в лабораторию. Поэтому анализ показателей концентраций ЛЖК можно применять для ранней диагностики панкреонекроза.

Заключение

Показатели концентраций летучих жирных кислот в крови являются информативными критериями для диагностики панкреонекроза. Больные панкреонекрозом мужчины были более молодого возраста по сравнению с больными панкре-онекрозом женщинами. Показатель суммы ЛЖК больных панкреонекрозом возрастной группы от 21-35 лет был выше по сравнению с показателем суммы ЛЖК больных панкрео-некрозом возрастной группы 36-54 лет.