Нарушения иммунного статуса у пациентов с тяжелыми ожогами, ассоциированные с неблагоприятным исходом

EDN: UFBRWO

1 Введение. Тяжелые термические поражения являются не только существенной медицинской, но и важной социальной проблемой, так как пострадавшие, чаще всего, люди трудоспособного возраста, а их лечение сопряжено с длительным периодом медицинской и социальной реабилитации. Ожоговая болезнь, которая представляет собой системный ответ организма на обширные термические поражения, занимающие более 10% поверхности тела, имеет множество осложнений [1]. К ним можно отнести сепсис, почечную недостаточность, поливалентную анемию, иммунодефицитные состояния, острые язвы желудочно-кишечного тракта и т.д. Патогенез ожоговой болезни связан со множественными нарушениями в организме пострадавшего, связанными с большим числом факторов воздействия: нервнорефлекторного – из-за выраженного болевого синдрома в ожоговых ранах, интоксикации, связанной с резорбцией продуктов распада собственных тканей, а также инфекционного воздействия по причине контаминации ожоговых ран различными видами микроорганизмов, как правило, высокопатогенных и со множественной устойчивостью к антибактериальным препаратам. Одним из важных факторов благоприятного исхода ожоговой болезни является нормальное функционирование механизмов специфического и неспецифического иммунитета. Этот фактор важен не только в борьбе с инфекционными осложнениями, но и в механизмах заживления ожоговых ран. В исследованиях показано, что угнетение иммунной системы при термической травме ведет к более частым осложнениям как инфекционного характера (сепсис, абсцессы, флегмоны мягких тканей), так и неинфекционного (медленное заживление ран, формирование некроза, неудачные операции по пересадке аутодермотрансплантатов) характера [2–4]. В связи с этим для уточнения нарушений специфического и неспецифического иммунитета и их влияния на прогноз у пострадавших с тяжелой термической травой было проведено данное исследование.

Цель – проанализировать показатели иммунных клеток крови и уровня провоспалительных цитокинов у выздоровевших и погибших пациентов с тяжелыми ожогами.

Материал и методы . Для исследования использованы данные 45 пострадавших с термическими ожогами (горячими жидкостями или пламенем), поступивших в Саратовский центр термических поражений (ныне ГУЗ «Областной клинический центр комбустиологии») с 2010 по 2012 г. Среди пациентов было 35 мужчин, 10 женщин. Средний возраст

1 Ответственный автор – Алексей Юрьевич Божедомов

Corresponding author – Alexey Yu. Bozhedomov

пациентов – 41,5 года с колебаниями от 18 до 68 лет (табл. 1). Стандартизацию групп по тяжести травмы проводили путем определения у пациентов индекса тяжести поражения (ИТП), который рассчитывали по следующей формуле:

сумма площадей поверхностных ожогов (1–2–3а-степени) в % поверхности тела + площадь глубоких ожогов (3б–4 степени) × 3.

ИТП менее 30 единиц характеризует легкую термическую травму, от 30 до 60 единиц соответствует среднетяжелой термической травме, от 60 до 90 единиц – тяжелой, свыше 90 единиц – крайне тяжелой термической травме. В исследование включали пострадавших с ИТП более 30 единиц и не включали пациентов, имевших ожог дыхательных путей, так как он существенно влияет на иммунный статус больных с ожогами, течение ожоговой болезни и прогноз. В исследование также не включали пострадавших с химическими ожогами из-за специфики течения раневого процесса.

Все пострадавшие были разделены на 2 группы по исходу травмы – группа выздоровевших – 33 пациента (26 мужчин и 7 женщин) и погибших – 12 пациентов (9 мужчин, 3 женщины). Из табл. 1 видно, что в группе выздоровевших термическая травма была преимущественно тяжелой, а в группе погибших – крайне тяжелой. Возраст был выше в группе погибших пациентов. Причинами смерти у всех пациентов были осложнения ожоговой болезни – сепсис, полиорганная недостаточность.

Для оценки иммунного статуса пострадавших использовали следующие цитокины: фактор некроза опухоли α (ФНО-α), интерлейкин-12 (ИЛ-12), моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1 (МСР-1). Известно, что ФНО-α является стимулятором гра-нулоцитопоэза, так как активирует клетками ретикулоэндотелиальной системы синтез моноцитарно-гранулоцитарного колониестимулирующего фактора, а также имеет свойства хемоаттрактанта для нейтрофильных гранулоцитов и моноцитов. Лабораторным параметром, который отражал эффекты ФНО-α у больных, использовали абсолютное количество нейтрофилов периферической крови. ИЛ-12 – цитокин, ответственный за антиген-зависимую дифференцировку Т-клеточного звена лимфоцитов, а также фактор, стимулирующий пролиферацию Т-лимфоцитов. Параметром, связанным с активностью этого фактора, использовали общее количество лимфоцитов периферической крови. МСР-1 является одним из главных хемотаксических факторов для моноцитов и макрофагов, который участвует в патогенезе острого и хронического воспалений. Для оценки его эффектов выбран уровень моноцитов периферической крови в абсолютных значениях.

Таблица 1

Характеристика групп пациентов

Группа	Число пациентов, абс. (мужчин/женщин)	Средний возраст, лет ( M±m )	ИТП, ед ( M±m )
Выздоровевшие	33 (26/7)	38,58±4,21	72,89±5,64
Умершие	12 (9/3)	50,13±5,67 ( р =0,26)	100,47±6,85* ( р =0,012)

Исследования проведены на 1, 3, 7, 15, 30 и 45-е сутки с момента получения термической травмы. Выбор данных сроков обусловлен сменой стадий ожоговой болезни. Так, 1-м суткам соответствует период ожогового шока, 3-м суткам – период выхода из шока и начало острой ожоговой токсемии, 7-м суткам – период разгара острой ожоговой токсемии, начало очищения ран от некроза, 15-м суткам – период ожоговой септикотоксемии, завершения очищения ран от некроза и их инфицирования. Периоды 30-х и 45-х суток соответствуют разным стадиям ре-конвалесценции – купированию воспаления в ранах и их эпителизации.

Лабораторные исследования выполняли на базе клинико-диагностической лаборатории Саратовского центра термических поражений и центральной научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России по следующим методикам:

• 1.    Подсчет форменных элементов крови осуществлялся аппаратным методом с использованием анализатора фирмы Philips.

• 2.    Изучение уровня ФНО-α, MCP-1, ИЛ-12 проводили с использованием количественных иммуно-ферментных тестов на анализаторе StatFax 2100 при помощи реактивов следующих производителей: ФНО-α, ИЛ-12 – Biosource, Europe S.A, Бельгия,

MCP-1 – ЗАО «Вектор Бест», г. Новосибирск. В группу контроля вошли 15 здоровых доноров.

Статистическую обработку проводили на персональном компьютере с использованием пакета статистических программ SPSS Statistics v 23.0. Определяли среднее значение и его ошибку при нормальном распределении вариационного ряда, а также медиану и интерквартильный размах (25–75% квартили) для параметров, распределение которых отличалось от нормального. Нормальность распределения устанавливали по критерию Шапиро – Уилка. Статистическую значимость полученных различий проверяли с помощью критерия Стьюдента для выборок с нормальным распределением и U -критерия Манна – Уитни – при распределении, отличавшемся от нормального. Различия между вариационными рядами считали статистически значимыми при критическом уровне p ≤0,05.

Дизайн исследования рассмотрен и одобрен на заседании комитета по этике при ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» (протокол №1 от 20.05.2010). От всех пациентов получено информированное добровольное согласие на участие в исследовании.

Результаты. При сравнении уровней цитокинов у больных с ожогами выявлено, что показатели ФНО-α были значительно повышены по сравнению с контролем на протяжении всего исследования в обеих группах (табл. 2). У погибших отмечено более

Таблица 2

Динамика уровня медиаторов воспаления у пострадавших с термической травмой, Mе ( Q ₁; Q ₃)

Цитокин, пг/мл Группа Сутки Контроль 1-е 3-и 7-е 15-е 30-е 45-е ФНО-α Выздоровевшие 0,8 (0,4; 15,5); p=0,22 0,6 (0,2; 101,0); p=0,15 0,8 (0,4; 21,5); p=0,03 0,7 (0,3; 1,0); p=0,2 0,6 (0,3; 20,8); p=0,24 0,7 (0,3; 0,9); p=0,37 0,1 (0; 1,5) Умершие 0,7 (0,1; 101,0); p=0,77 8,8 (0,25; 59); p=0,701 0,3 (0,2; 10,1); p=0,67 1,05 (0,7; 22,5); p=0,05 1,8 (0,1; 101); p=0,95 15,2 (0,5; 28,6); p=0,11 0,1 (0; 1,5) ИЛ-12 Выздоровевшие 44,15 (15; 101,0); p<0,001 27,2 (9,6; 44,5); p<0,001 32,1 (28,2; 50,7); p<0,001 49,3 (30,6; 93,9); p<0,001 66,6 (41,8; 82,8); p<0,001 102,2 (76,3; 148,7); p<0,001 2,6 (0,2; 5,0) Умершие 11,5 (5,2; 101,0); p=0,017 40,75 (24,3; 77,0); p=0,007 29,0 (22,0; 43,5); p<0,001 31,05 (26,4; 58,2); p<0,001 73,9 (44,5; 101,0); p=0,026 151,9 (83,5; 162,6); p<0,001 2,6 (0,2; 5,0) МСР-1 Выздоровевшие 314,5 (101,0; 441,6); p=0,009 221,5 (101,0; 502,0); p=0,05 387,5 (147,9; 447,9); p<0,001 302,1 (101,0; 503,0); p<0,001 261,4 (79,2; 515,4); p=0,001 51,4 (45,2; 60,2); p<0,001 45,0 (23,4; 62,1) Умершие 46,2 (34,9; 130,6); p=0,79 316,4 (90,0; 596,0); p=0,01 306,8 (154,1; 1210,0); p<0,001 269,7 (127,0; 402,0); p<0,001 289,5 (101,0; 506,2); p=0,026 502,9 (281,2; 827,2); p<0,001 45,0 (23,4; 62,1) выраженное повышение данного показателя, не достигавшее, однако, статистической значимой величины. Кроме этого, отмечен большой разброс показателей, что, вероятно, связано с погрешностями при лабораторном анализе, так как данный цитокин имеет малый период полужизни.

На протяжении всех этапов исследования в обеих группах отмечено статистически значимое повышение уровня ИЛ-12 (см. табл. 2), но при этом в сроки 7–15 суток, то есть в острый период термической травмы, также в обеих группах зарегистрированы минимальные значения на протяжении исследования, тем не менее значительно превышавшие контрольные величины, а на 30–45-е сутки, то есть в период реконвалесценции и заживления ран, – максимальные значения.

При сравнении уровня МСР-1 выявлено также значительное его повышение на протяжении всего исследования в обеих группах (см. табл. 2). В группе выздоровевших пациентов зафиксированы стабильно высокие уровни МСР-1 на протяжении всего исследования с тенденцией к снижению на этапе эпи-телизации ран. В группе умерших отмечены также значительно повышенные уровни МСР-1 со значительными колебаниями и пиковыми значениями на сроках 7-х и 45-х суток. Достоверного преобладания этого фактора в той или иной группе не зарегистрировано.

При исследовании количества иммунных клеток крови получены следующие данные (табл. 3). Наибольшее преобладание числа нейтрофильных гранулоцитов над контрольными значениями отмечено на сроках 1-х суток в обеих группах, в дальнейшем также в обеих группах наблюдалось снижение этого показателя до уровня контрольных значений. При этом различия исчезали в группе выживших на 30-е сутки, погибших – на 45-е сутки. Небольшое преобладание этого показателя на протяжении всего исследования было в группе погибших больных.

Количество лимфоцитов на протяжении всего исследования в обеих группах было ниже контрольных значений. Снижение числа лимфоцитов по сравнению с контролем было наиболее выражено на сроках 1-х и 7-х суток у выживших и на сроках 7-х и 45-х суток – в группе погибших пациентов. У выздоровевших пациентов начиная с 15-х суток наблюдалась четкая тенденция к росту количества лимфоцитов. Напротив, у умерших больных их число постоянно снижалось, и к 30-м и 45-м суткам количество лимфоцитов становилось почти в 3 раза меньше контрольных значений.

Сравнение количества моноцитов показало, что в обеих группах отмечено их повышение на ранних сроках с момента травмы и их дальнейшее снижение с 15-х суток в группе выживших и с 3-х суток – в группе погибших пациентов. В группе умерших больных также зарегистрировано наибольшее повышение количества моноцитов в 1-е сутки с его дальнейшим снижением до минимальных значений к 45-м суткам, что было в 2,5 раза меньше, чем в контроле.

Далее проведено сравнение уровня патогенетически зависимых показателей (табл. 4). Так, при сравнении уровня ФНО и нейтрофилов в группах выживших и погибших пациентов достоверных различий по уровню ФНО не было, однако имелась тенденция к более высоким значениям этого фактора в группе погибших больных. При сравнении числа нейтрофилов на протяжении всего исследования имелась тенденция к более высоким уровням нейтрофилов также у погибших. На сроке 30 суток с момента травмы различия были статистически значимыми.

При сравнении уровней ИЛ-12 и лимфоцитов отмечено, что в группе погибших имелась тенденция к снижению числа лимфоцитов, которая достигла статистически значимой разницы к 7-м суткам и сохранялась таковой до конца исследования (табл. 5). При сравнении уровня ИЛ-12 в группах не выявлено четкой тенденции к преобладанию в какой-либо группе. Однако нарастание уровня ИЛ-12, происходившее в обеих группах с увеличением срока от момента травмы, совпадало с увеличением числа лимфоцитов в крови только в группе выживших и, напротив, с их снижением – в группе умерших.

Таблица 3

Динамика абсолютного числа клеток периферической крови у пострадавших с термической травмой, M±m

Показатель, ×109/л	Группа	Сутки						Контроль
		1-е	3-и	7-е	15-е	30-е	45-е
Нейтрофилы	Выздоровевшие	11,05±0,68; p <0,001	6,92±0,41; p =0,011	6,72±0,25; p =0,006	6,51±0,21; p =0,023	5,73±0,24; p =0,134	4,71±0,21; p =0,954	4,67±0,44
	Умершие	12,56±1,36; p <0,001	6,95±0,97; p =0,101	7,67±0,49; p <0,001	6,95±0,45; p =0,019	7,27±0,53; p =0,004	5,63±1,15; p =0,387	4,67±0,44
Лимфоциты	Выздоровевшие	1,05±0,15; p <0,001	0,91±0,08; p <0,001	1,07±0,07; p <0,001	1,19±0,05; p <0,001	1,21±0,06; p <0,001	1,46±0,06; p =0,005	1,9±0,13
	Умершие	0,97±0,11; p <0,001	0,83±0,12; p <0,001	0,8±0,06; p <0,001	0,84±0,05; p <0,001	0,79±0,07; p <0,001	0,62±0,08; p <0,001	1,9±0,13
Моноциты	Выздоровевшие	0,46±0,05; p =0,69	0,46±0,05; p =0,642	0,55±0,04; p =0,17	0,43±0,02; p =0,873	0,39±0,02; p =0,663	0,32±0,02; p =0,051	0,42±0,04
	Умершие	0,53±0,09; p =0,42	0,32±0,04; p =0,143	0,32±0,03; p =0,071	0,3±0,02; p =0,011	0,34±0,04; p =0,312	0,17±0,03; p <0,001	0,42±0,04

При сравнении уровня МСР-1 и количества моноцитов отмечено, что уровень МСР-1, значительно повышенный в обеих группах пациентов, в группе выживших сопровождался также повышенными уровнями моноцитов, а в группе погибших – напротив, их прогрессирующим снижением, наиболее заметным на сроках 15-х, 45-х суток (табл. 6). На этом фоне имелась тенденция к преобладанию уровня МСР-1 в группе погибших, не достигавшая статистически значимой разницы.

Обсуждение. На основании полученных в исследовании данных можно говорить о том, что при тяжелых ожогах происходит развитие острой нейроэндокринной реакции на термическую травму [4]. Для нее характерна активация стрессорных механизмов оси «гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников», итогом чего является гиперкортизолемия. В исследованиях ряда авторов отмечено, что выраженное повышение кортизола в крови улучшает прогноз пострадавших. Однако длительная высокая активность

Таблица 4

Динамика ФНО-α, Mе ( Q ₁; Q ₃), и количества нейтрофилов, M±m , у пострадавших с термической травмой

Показатель	Группа	Сутки
		1-е	3-и	7-е	15-е	30-е	45-е
ФНО-α, пг/мл	Выздоровевшие	0,8 (0,4; 15)	0,6 (0,2; 101,0)	0,8 (0,4; 21,5)	0,7 (0,3; 1,0)	0,6 (0,3; 20,8)	0,7 (0,3; 0,9)
	Умершие	0,7 (0,1; 101); p =0,769	8,8 (0,25; 59); p =0,602	0,3 (0,2; 10,1); p =0,113	1,05 (0,7; 22,5); p =0,321	1,8 (0,1; 101,0); p =0,732	15,2 (0,5; 28,6); p =0,301
Нейтрофилы, ×109/л	Выздоровевшие	11,05±0,68	6,92±0,41	6,72±0,25	6,51±0,21	5,73±0,24	4,71±0,21
	Умершие	12,56±1,36; p =0,27	6,95±0,97; p =0,97	7,67±0,49; p =0,077	6,95±0,45; p =0,339	7,27±0,5; p =0,004	5,63±1,15; p =0,192

Таблица 5

Динамика ИЛ-12, Mе ( Q ₁; Q ₃), и количества лимфоцитов периферической крови, M±m , у пострадавших с термической травмой

Показатель	Группа	Сутки
		1-е	3-и	7-е	15-е	30-е	45-е
ИЛ-12, пг/мл	Выздоровевшие	44,15 (15; 101,0)	27,2 (9,6; 44,5)	32,1 (28,2; 50,7)	49,3 (30,6; 93,9)	66,6 (41,8; 82,8)	102,2 (76,3; 148,7)
	Умершие	11,5 (5,2; 101); p =0,111	40,75 (24,3; 77,0); p =0,518	29 (22,0; 43,5); p =0,509	31,05 (26,4; 58,2); p =0,207	73,9 (44,5; 101,0); p =0,940	151,9 (83,5; 162,6); p =0,542
Лимфоциты, ×109/л	Выздоровевшие	1,05±0,15	0,91±0,08	1,07±0,07	1,19±0,05	1,21±0,06	1,46±0,06
	Умершие	0,97±0,11; p =0,701	0,83±0,12; p =0,641	0,8±0,06; p =0,009	0,84±0,05; p <0,001	0,79±0,07; p <0,001	0,62±0,08; p <0,001

Таблица 6

Динамика МСР-1, Mе ( Q ₁; Q ₃), и количества моноцитов периферической крови, M±m , у пострадавших с термической травмой

Показатель Группа Сутки 1-е 3-и 7-е 15-е 30-е 45-е МСР-1, пг/мл Выздоровевшие 314,5 (101,0; 441,6) 221,5 (101,0; 502,0) 387,5 (147,9; 447,9) 302,1 (101,0; 503,0) 261,4 (79,2; 515,4) 51,4 (45,2; 60,2) Умершие 46,2 (34,9; 130,6); p=0,212 316,4 (90,0; 596,0); p=0,518 306,8 (154,1; 1210); p=0,248 269,7 (127,0; 402,0); p=0,979 289,5 (101; 506,2); p=0,709 502,9 (281,2; 827,2); p=0,206) Моноциты, ×109/л Выздоровевшие 0,46±0,05 0,46±0,05 0,55±0,04 0,43±0,02 0,39±0,02 0,32±0,02 Умершие 0,53±0,09; p=0,526 0,32±0,04; p=0,057 0,32±0,03; p<0,001 0,3±0,02; p<0,001 0,34±0,04; p=0,398 0,17±0,03; p=0,025 этого гормона несет в себе и негативные стороны. Один из важных побочных эффектов кортизолемии – развитие местного и системного иммунодефицитов. В проведенном исследовании показано влияние данного процесса на иммунный статус пострадавших. Так, выявлена длительная активация неспецифического звена иммунитета, что видно из повышения ФНО-α, нейтрофилов. Известно, что кортизол стимулирует продукцию гранулоцитарно-моноцитарного колониестимулирующего фактора, проявление чего, вероятнее всего, показано в данном исследовании, что находит подтверждение в аналогичных исследованиях [5, 6].

Известно также, что кортизол снижает активность лимфоидной ткани как за счет угнетения продукции лимфоцитами провоспалительных цитокинов и иммуноглобулинов, так и из-за угнетения пролиферации лимфоцитов и активации их апоптоза. Как результат – на протяжении всего исследования выявлено угнетение активности специфического звена иммунитета как за счет снижения уровня регуляторных цитокинов (ИЛ-12), так и снижения числа эффекторных клеток (лимфоцитов), наиболее заметный в острый период термической травмы. В период реконвалесценции, когда активность стрессовых факторов снижается (30–45-е сутки), наблюдали обратную тенденцию, при этом уровень ИЛ-12 многократно превышал контрольные показатели [7, 8]. Таким образом, отсутствие роста ИЛ-12 и количества лимфоцитов к 7–15-м суткам служит маркером неблагоприятного исхода [9].

Аналогичные данные получены и при анализе МСР-1. При ожогах уровень этого цитокина был повышен на всем протяжении исследования, но в группе выживших пациентов он был относительно устойчив, как и стабильно повышенным было число моноцитов периферической крови. В группе погибших больных отмечены более высокие показатели данного цитокина, что сопровождалось более низкими уровнями моноцитов периферической крови: это указывало на отсутствие ответа на стимуляцию клеток моноцитарно-макрофагального звена и, как следствие, угнетение как местного, так и системного иммунитета. Таким образом, повышенный уровень МСР-1 на фоне снижения или нормального значения количества моноцитов периферической крови для данной категории пациентов также является неблагоприятным прогностическим маркером.

Выводы:

• 1.    Ожоги с ИТП свыше 30 баллов сопровождаются нарушениями иммунитета.

• 2.    Выявлены следующие нарушения иммунитета: в острый период термической травмы (1–7-е сутки) отмечается угнетение специфического звена (ИЛ-12, количества лимфоцитов) при активации неспецифического звена (ФНО-α, нейтрофилов). К 15–30-м суткам наблюдаются обратные процессы.

• 3.    При благоприятном исходе термической травмы с 15-х суток отмечена тенденция к увеличению уровня ИЛ-12 и числа лимфоцитов, что косвенным образом говорит о снижении активности стрессовых гормонов и начале репаративных процессов, а при неблагоприятном исходе – наблюдается продолжающееся снижение числа лимфоцитов и моноцитов, увеличение числа нейтрофилов и ФНО-α.

• 4.    Данные показатели можно использовать для прогнозирования исхода термической травмы и коррекции иммунотропной терапии.

Вклад авторов. Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку публикации.