О возможности применения С-реактивного белка и прокальцитонина как актуальных и доступных маркеров воспаления в хирургии

Воспаление – комплексная защитно-приспособительная реакция, вызывающая изменение не только в поврежденной ткани, но и во всех системах органов. Данный процесс про- текает стадийно: различают стадии альтерации, экссудации и пролиферации. Воспаление сопровождается различными изменениями, в первую очередь изменением метаболизма, причем в зависимости от стадии изменения будут иметь различную степень выраженности. [1]

Пусковое звено воспалительного процесса – альтерация, причем, так как воспаление – типический патологический процесс, различные альтернирующие факторы (физические, химические, биологические) вызывают сходные клинические и патофизиологические проявления. [2]

Изменения метаболизма при воспалении в первую очередь проявляются синтезом белков острой фазы. Это группа соединений плазмы крови, содержание которых увеличивается в ответ на любое повреждение ткани и, как следствие, воспаление. Эти белки синтезируются в печени, по химической структуре являются преимущественно гликопротеинами. К белкам острой фазы относятся гаптоглобин, церулоплазмин, трансферрин, кальпротектин, С-реактивный белок, интерферон, фибриноген и др. [3]

Изменения, вызванные воспалением, достаточно быстро отразятся в картине крови, так как белки острой фазы имеют большую скорость высвобождения в кровь. Именно поэтому по анализу крови удобно диагностировать состояние воспаления. [4] Особенно актуальна ранняя, быстрая и точная диагностика воспаления в хирургии, так как большая группа заболеваний имеет сходную симптоматику. Кроме того, это может помочь в принятии решения по поводу выбора хирургической или консервативной терапии.

Практически все белки острой фазы нашли свое применение в лабораторной диагностике воспаления, однако ряд методик содержит существенные недостатки. Так, одни методики недостаточно специфичны, другие весьма трудоемки и имеют высокую экономическую стоимость. [5] Именно поэтому является актуальным поиск универсального фактора диагностики воспаления, который был бы достаточно специфичен для постановки диагноза и малозатратен с точки зрения финансовых и трудовых ресурсов.

Целью работы является рассмотрение возможности использования С-реактивного белка как наиболее актуального и доступного маркера воспаления в хирургическом стационаре.

С-реактивный белок (СРБ) – самый распространенный белок острой фазы воспаления, который в малых количествах синтезируется в печени. Хотя основным источником СРБ является печень, некоторое количество СРБ вырабатывается эндотелием сосудов. С-реактивный белок является негликолизированным белком с пентамерной структурой: состоит из пяти отдельных субъединиц, образующих за счет нековалентных связей циклическую структуру с молекулярной массой, варьирующей от 110000 до 140000 Дальтон. [6]

Концентрация СРБ возрастает в ответ на воздействие различных альтернирующих факторов и коррелирует с воспалением.

Содержание СРБ в крови при воспалительном процессе увеличивается крайне быстро (за 6-8 часов), причем подъем может превышать референтное значение в 1000 раз. [7]

Повышение концентрации СРБ в крови - ранний признак инфекционного процесса в организме. С-реактивный белок имеет огромное значение в неспецифическом иммунитете, его титр нарастает при впервые возникшем патологическом процессе или обострении уже имеющегося хронического очага. [8] СРБ впервые был выделен в крови больных пневмонией и получил свое название из-за способности образовывать преципитат при контакте с С-полисахаридом пневмококков. [9]

Повышение содержания СРБ наиболее выражено при бактериальных, а не вирусных инфекциях. Увеличение содержания отмечается при активном ревматическом процессе, ревматоидном артрите, инфаркте миокарда, остром панкреатите и панкреонекрозе, сепсисе, при злокачественных опухолях. Также определение концентрации СРБ применяется для оценки длительности назначения антибиотиков при антибактерильной терапии. Существует корреляция между повышением скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и СРБ, однако СРБ появляется и исчезает раньше, чем изменяется СОЭ. [10] Кроме того, СОЭ является ненадежным показателем воспаления, так как на него влияет множество факторов, в том числе и физиологических, таких как прием гормональных препаратов, хронические аллергические реакции, чрезмерное употребление витаминных комплексов, особенно витамина A, погрешности в диете, индивидуальные особенности организма. Высокая степень ожирения также увеличивает СОЭ. Незначительное увеличение СОЭ отмечено приблизительно у восьми процентов мужчин, и оно не считается отклонением от нормы. На значение показателя оказывает влияние жизненный уклад и наличие вредных привычек, как табакокурение и пристрастие к алкоголю. В женском организме повышение СОЭ может объясняться началом менструации, приемом пероральных контрацеати-вов, беременностью. [11] В отличие от СОЭ, уровень СРБ не подвержен колебаниям по вышеуказанным причинам, что говорит о надежности этого показателя.

Его большое значение в иммунных реакциях определяется способностью активировать фагоцитоз и систему комплемента по классическому пути, хемотаксис Т-лимфоцитов, участвовать в процессе опсонизации, элиминировать микроорганизмы при соединении с ионами кальция. СРБ является провоспалительным фактором, так как стимулирует моноцитарную выработку IL1, IL6 и TNFα. [12]

Взаимодействуя с противомикробными и противоопухолевыми иммунологическими механизмами, СРБ активирует макрофаги, нейтрофилы и С1–С4 компоненты комплемента, что может приводить к включению калликреиновой, фибринолитической систем гемостаза, высвобождению активаторов свертывающей и противосвертывающей системы. Наряду с этим способность СРБ ингибировать агрегацию тромбоцитов и стабилизировать их мембраны путём блокирования фактора агрегации тромбоцитов предполагает наличие у данного соединения антикоагулянтной функции. [13]

СРБ специфически связывается с целым рядом веществ, которые образуются из поврежденных клеток организма че- ловека или инфекционных агентов. Период полувыведения СРБ составляет 19 часов. Это меньше, чем у всех остальных белков острой фазы, поэтому концентрация СРБ быстро растет в ответ на альтерацию и воспаление, но, в то же время, так же быстро уменьшается после прекращения действия альтернирующих факторов. [14]

СРБ широко используется для выявления различных воспалительных заболеваний. Принцип метода заключается в способности СРБ вызывать агглютинацию частиц латекса, покрытых антителами к человеческому С-реактивному белку. Агглютинация латексных частиц пропорциональна концентрации СРБ и может быть измерена турбидиметрически. Сущность метода состоит в измерении интенсивности света определённой длины волны, прошедшего через кювету содержащую коллоидный раствор, чаще всего через суспензию, образованную частицами С-реактивного белка. [15]

В норме в сыворотке крови определяются лишь следовые количества его в пределах от 0 до 10 мг/л. [16] Стоит учитывать, что в разных лабораториях могут быть разные референтные значения, поэтому в клинической практике интерпретировать результат следует, исходя из данных конкретной лаборатории, а не из стандартизированной научной литературы. Воспаление или острое повреждение тканей приводит к тысячекратному увеличению концентрации СРБ в сыворотке крови. При этом специфичность теста и положительное прогностическое значение достаточно высоки. Так, если раньше считалось, что прокальцитонин превосходит С-реактивный белок по специфичности, то сейчас некоторыми исследованиями была выявлена равная эффективность определения данных маркеров воспаления. Стоит отметить, что, в отличие от прокальцитонина, α1-антитрипсина, α1-макро-глобулина, определение С-реактивного белка является менее трудоемким и более доступным методом диагностики. [17] Турбидиметрическая методика достаточно проста в осуществлении, проведение данного анализа не требует глобальных финансовых затрат.

На содержание СРБ не оказывают влияния гормоны, что свидетельствует в пользу надежности этого маркера. [18]

Все это дает основание рассматривать СРБ как универсальный маркер воспаления, наиболее предпочтительный анализ, являющийся простым, дешевым, доступным и не уступающим в точности более дорогим методам диагностики воспаления. Для хирургического стационара СРБ весьма удобен и подходит по всем этим параметрам. За счет того, что СРБ позволяет определить воспаление на самых ранних этапах, у хирурга появляется возможность принять решение о проводимой терапии.

Показаниями к назначению данного анализа могут являться такие состояния, как подозрение на бактериальную инфекцию [19]; дифференциальная диагностика бактериальных и вирусных воспалительных состояний, особенно в хирургии. [19]

С помощью данного метода можно провести оценку кардиоваскулярного риска [20] и степени активности воспалительных заболеваний [21]; дифференциальную диагностику типичных хирургических болезней, таких как болезни Крона и язвенного колита; [19] дифференциальную диагностику ревматоидного полиартрита от неосложненных заболеваний, сопровождающихся образованием LE-клеток. [19]

Также метод способствует раннему обнаружению послеоперационных осложнений [22]; обнаружению отторжения трансплантантов; [23] обнаружению внутриматочной инфекции [21]; оценке обширности распространения или повторного приступа инфаркта после острого инфаркта миокарда [20].

Кроме того, определение СРБ в сыворотке крови позволяет проводить мониторинг антибиотикотерапии бактериальных инфекций [24]; мониторинг противовоспалительной терапии при ревматоидных заболеваниях [24].

Следует отметить, что СРБ образуется в острый период болезни. В случае перехода воспалительного процесса в хроническую форму он исчезает из крови и появляется вновь в стадии обострения. Таким образом, для диагностики хронического воспалительного заболевания в стадии ремиссии данный маркер непригоден. [25]

Помимо СРБ существует множество других маркеров воспаления, из которых достаточно часто используется прокальцитонин. Прокальцитонин нашел достаточно активное применение в хирургическом стационаре.

Прокальцитонин - полипептид с молекулярной массой 12 793 Да. Он образуется в нейроэндокринных клетках человека (С-клетки щитовидной железы, в легких и печени) и в обычных условиях подвергается последующему расщеплению на три молекулы: кальцитонина (32 аминокислотных остатков), катакальцин (21 аминокислотных остатков) и М-концевой пептид (57 аминокислотных остатков). В ходе инфекции не-расщепленная молекула ПКТ выделяется в кровоток, при этом уровень КТ не повышается. Циркулирующая в крови молекула, в отличие от внутриклеточного ПКТ, укорочена на 2 аминокислотных остатка и, в сущности, соответствует исходному участку молекулы от 2-го до 116-го аминокислотных остатков. [26]

Прокальцитонин – это предшественник гормона кальцитонина. При бактериальной инфекции повышается концентрация прокальцитонина в крови. Этот факт способствовал тому, что прокальцитонин стали использовать в качестве маркера бактериальных инфекций. Установлено, что после стимуляции TNF или IL6 печеночная ткань человека продуцирует прокальцитонин в большом количестве. [27]

Концентрация циркулирующего в крови прокальцитонина чрезвычайно низкая. У здоровых людей и доноров она определяется на уровне 0,01 нг/мл. При тяжелых бактериальных инфекциях он может возрастать от 20 до 200 нг/мг. Концентрация прокальцитонина в 1,6 нг/мл является пороговой для разделения лихорадок бактериальной и не бактериальной природы. Для больных с нейтропениями этот порог ниже: между 0,5 и 1 нг/мл. [28] При тяжелых инфекциях высокие уровни, а особенно отсутствие снижения показателей прокальцитонина на фоне лечения антибиотиками, имеет серьезное прогностическое значение. С другой стороны, клиническому улучшению предшествует снижение показателей прокальцитонина. [27]

Для определения концентрации прокальцитонина в плазме крови используется иммунолюминометрический метод. В основе метода лежит реакция двух высокоспецифичных моноклональных антител с двумя позициями молекулы прокальцитонина. (кальцитонином и катакальцином), при этом исключается перекрестное взаимодействие. [28]

Для экспресс-диагностики разработан полуколичествен-ный иммунохроматографический метод определения концентрации прокальцитонина в плазме или сыворотке крови. В тесте используются мышиные моноклональные антитела к катакальцину, конъюгированные с коллоидным золотом (трейсер) и поликлональные бараньи антикальцитониновые антитела. [28]

Данные методики высокочувствительны, точны. Применение антимикробных химиопрепаратов, анальгетиков, антикоагулянтов, диуретиков, вазоактивных средств не влияет на концентрацию прокальцитонина. [29] Однако, в силу особенностей проведения, эти методы существенно дороже, нежели турбидиметрия, которая используется для определения СРБ.

Заключение

С-реактивный белок – достоверный метод диагностики воспалительных заболеваний, в том числе и в хирургии. Концентрация СРБ значительно увеличивается при бактериальной инфекции. Значения СРБ находятся в корреляции со стадией воспалительного процесса и его активностью, и уменьшаются при реконвалесценции.

Кроме того, концентрация СРБ может быть повышена при болезнях, сопровождающихся распадом клеток и некрозом ткани: злокачественные опухоли, хронические воспаления, различные хирургические патологии, операции, травмы, а также в послеоперационном периоде и т. д. Помимо этого, оценка уровня СРБ может помочь в определении степени кардиоваскулярного риска.

Все это, а также финансовая доступность и простота метода делают С-реактивный белок актуальным и привлекательным анализом для диагностики воспаления, особенно в хирургии, где важно быстро принимать решения относительно лечения больного. Однако для диагностики хронического воспалительного заболевания в стадии ремиссии данный маркер непригоден, что также следует иметь в виду при интерпретации результатов.

По сравнению с прокальцитонином СРБ является более дешевым методом, что позволяет широко использовать данный маркер в некрупных, малооснащенных больницах. Доступность анализа дает возможность более частого его назначения пациентам, и это положительно сказывается на ранней диагностике и последующем лечении. Прокальцитонин, как более дорогой анализ, более пригоден для крупных городских лечебных учреждений.