Органные дисфункции и воспалительная реакция при остром постманипуляционном панкреатите в эксперименте

DOI:

Corresponding author — Maxim A. Rantsev

Тел.: +7 (912) 2449873

и тяжелым осложнением, связанным с выполнением как диагностической, так и лечебной ЭРХПГ/ПТ [1-7]. По данным различных авторов, частота развития ОПМП достигает от 3,5 до 15% и более [1, 3-5, 8, 9]. У части пациентов (5-15%) наблюдается развитие тяжелого течения ОПМП, приводящего к длительной госпитализации в отделении интенсивной терапии с использованием значительных ресурсов лечебного учреждения [3, 8, 9]. Кроме того, у пациентов с тяжелым течением ОПМП отмечается высокий уровень смертности (до 30%) [10]. Важно отметить, что каждый случай развития ОПМП несет в себе потенциальную угрозу возникновения риска судебного расследования, особенно в случае наступления летального исхода.

Несмотря на то, что технология и оборудование для ЭРХПГ/ПТ продолжают совершенствоваться, снижение частоты ОПМП по-прежнему остается серьезной клинической проблемой. До сих пор ведутся многочисленные споры относительно значимости отдельных факторов риска, вызывающих развитие ОПМП [6, 8, 7, 11]. Вследствие этого до настоящего времени современного эффективного средства консервативного лечения, позволяющего значительно облегчить течение развившегося ОПМП и повысить выживаемость пациентов, еще не предложено.

В 2010 г. нами предложен способ формирования распространенного панкреонекроза [12], который эффективно воспроизводит ОПМП тяжелой степени течения. В исследовании применено соединение L-17 (2-морфолино-5-фенил-6Н-1,3,4-тиадиазин гидробромид) из новой группы химических соединений 5-фенилзамещенных-6H-1,3,4-тиадиазин-2-аминов [13]. Влияние соединения L-17 на течение органной дисфункции и выраженность воспалительной реакции при ОПМП освещено недостаточно.

Цель — доказать возможность снижения тяжести течения органных дисфункций и воспалительной реакции соединением L-17 на модели острого постманипуляционного панкреатита.

Материал и методы. Моделирование ОПМП проводили на 40 особях здоровых половозрелых нелинейных крысах в возрасте 4–6 мес. средней массой 250 г. Животных содержали в условиях вивария ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения РАН (г. Екатеринбург, Россия), без признаков заболеваний. Все экспериментальные процедуры с животными были одобрены этическим комитетом при ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения РАН (протокол заседания №02/21 от 01.12.2021) и выполнены в соответствии с принципами Европейской конвенции по охране позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей

(Страсбург, Франция, 18.03.1986), а также с нормативными документами, рекомендованными Европейским научным фондом (ESF) и Хельсинской декларацией о гуманном отношении к животным (2000) и в соответствии с Правилами проведения лабораторных исследований (приказ Минздрава России №464н от 18.05.2021).

Для операции по воспроизведению экспериментального ОПМП использовали персистирующее повышение давления в главном панкреатическом и общем желчном протоке животных путем прецизионного лигирования главного панкреатического протока в месте впадения в двенадцатиперстную кишку [12]. Разработанная экспериментальная модель ОПМП по механизму развития острого панкреатита соответствовала основным патогенетическим элементам ОПМП после ЭРХПГ/ПТ После выведения животных из эксперимента (1-е и 7-е сут. после операции) исследованы лабораторные показатели, отражавшие выраженность воспалительной реакции и тяжесть органной дисфункции.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью статистического пакета программ Statistica 12 и статистического пакета для языка R . Данные представлены в формате M±m . Проверка на нормальность данных была выполнена тестом Шапиро — Уилка, и результат его выполнения указал на нормальность распределения большинства показателей ( p -value>0,05). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. При сравнении лабораторных данных на 1-е и 7-е сут. использован U -тест Манна — Уитни, позволяющий сравнивать независимые выборки относительно выборочного распределения, так как тест Левена на гомогенность дисперсий указал на разнородность сравниваемых данных ( p -value<0,05).

В контрольную группу отнесены 20 животных с экспериментальным ОПМП без медикаментозного воздействия, в экспериментальную группу включены 20 животных с экспериментальным ОПМП на фоне введения соединения L-17. Выведение из эксперимента осуществляли на 1-е и 7-е сут. Дизайн исследования представлен на рисунке 1.

Сводные результаты лабораторных исследований

П р и м еч а н и е : * — разница показателей статистически значима — p <0,05 для критериев в группах сравнения; IL — интерлейкин.

Результаты. Сводные результаты лабораторных исследований представлены в таблице. У всех животных с первых часов после операции наблюдали формирование острого панкреатита. В 1-е сут. из эксперимента выведено 20 животных (по 10 из каждой группы).

У всех животных констатировано формирование органных дисфункций, развитие воспалительной реакции с образованием обширных зон некроза в железе и серозного перитонита. В контрольной группе общее состояние крыс, изменение лабораторных показателей и выраженность морфологических изменений были более значимыми. При ОПМП на фоне введения соединения L-17 концентрация α-амилазы сыворотки крови на 1-е сут. была в 2 раза ниже по сравнению с контрольной группой без медикаментозного воздействия (13300±1618 и 6164±659 U/1 МЕ). Это свидетельствовало о наличии протективного эффекта соединения L-17 при ОПМП на экзокринную функцию поджелудочной железы. К 7-м сут. уровень амилаземии в обеих группах находился в пределах нормы и не отражал тяжесть состояния животных. По концентрации АСТ (аспартатаминотрансферазы) и АЛТ (аланинаминотрансферазы) оценивали выраженность печеночной дисфункции при ОПМП. Концентрация АЛТ на 1-е сут. была значимо выше в контрольной группе (507,0±47,3 против 305,0±41,6 U/l), при этом концентрация АСТ была менее выраженной на фоне введения соединения L-17 (453,8±42,9 против 558,3±47,5 U/l). В контрольной группе ОПМП концентрация АЛТ к 7-м сут. в 1,5 раза превышала значения в экспериментальной группе (106,0±28,3 и 56,2±9,1 U/l соответственно). Концентрация АСТ изменялась аналогичным образом, но была более низкой у животных экспериментальной группы (251,7±4,4 и 162,3±21,0 U/l). Следовательно, можно говорить, что соединение L-17 оказывало некоторое протективное действие и на функцию печени при ОПМП. Уровень эндогенной токсемии, косвенно отражающий почечную дисфункцию, оценивали по связывающей способности альбумина и коэффициенту распределения «К» (соотношение концентрации веществ низкой и средней молекулярной массы плазмы и эритроцитов). В 1-е сут. течения ОПМП в контрольной группе связывающая способность альбумина была значительно ниже, чем в экспериментальной группе с соединением L-17 (88±3,1 и 9б±2,0% соответственно). К 7-м сут. связывающая способность альбумина в контрольной группе стала снижаться (86±4,4%), а в экспериментальной группе на фоне соединения L-17, наоборот, восстановилась до нормы (98±2,4%). На 1-е сут. в контрольной группе коэффициент К составил 0,45±0,04, а в экспериментальной группе — только 0,41±0,07. К 7-м сут. значение коэффициента К в контрольной группе продолжало увеличиваться (до 0,54±0,11), а в экспериментальной группе (0,45±0,02) оставалось близким к значению интактных животных, что подтверждало снижение эндогенной интоксикации при ОПМП на фоне введения соединения L-17.

При исследовании показателей воспалительной реакции на 1-е сут. в контрольной группе с ОПМП наблюдали явления выраженной лейкопении (2,3±0,1х109/л) с малым количеством гранулоцитов (1,85±0,2х109/л) и моноцитов (0,09±0,01х109/л) при одновременном резком «всплеске» IL (IL-1 до 545,5±139,5 пг/мл; IL-6 до 221,7±43,6 пг/мл и IL-10 до 746,3±136 пг/мл). Тогда как в экспериментальной группе с ОПМП на фоне введения соединения L-17 количество лейкоцитов соответствовало уровню интактных животных (3,65±0,37х109/л) с большим количеством гранулоцитов (2,57±0,2х109/л) и моноцитов (0,13±0,03х109/л). Одновременно выявили меньшую концентрацию IL (IL-1 до 54,45±1,3 пг/мл; IL-6 до 58,48±0,7 пг/мл и IL-10 до 61,05±18,1 пг/мл). К 7-м сут. в контрольной группе отмечено прогрессирование воспалительной реакции (лейкоциты — 9,75±0,88х109/л, гранулоциты 7,45±0,84х109/л и моноциты 0,44±0,06х109/л). В экспериментальной группе, напротив, выраженность изменений воспалительной реакции не имела кардинальных отличий от 1-х сут. (лейкоциты — 4,63±1,05х109/л; гранулоциты 3,22±0,62х109/л и моноциты — 0,28±0,03х109/л). Концентрация IL к 7-м сут. закономерно снижалась и была сопоставима в группах сравнения.

Учитывая закономерную связь воспалительной реакции и коагулопатических изменений, были выполнены исследования показателей отражавших выраженность нарушений гемокоагуляции. В контрольной группе ОПМП на 1-е сут. выявили резкое повышение концентрации Д-димеров (918,6±170 пг/мл), являющихся интегральным показателем, отражающим тяжесть воспалительной реакции и выраженность гемокоагуляционных нарушений. Данные тромбоэластограммы (R — 3,38±0,3 мин, К — 0,7±0,2 мин, максимальная амплитуда [МА] — 74,8±3,5 мм) и значительное увеличение коэффициента эластичности Е до 360±55,4 (норма 134,5±6,2). Полученные данные позволили говорить о наличии выраженных явлений гиперкоагуляции в контрольной группе. В экспериментальной группе с ОПМП на 1-е сут. концентрация Д-димеров (175,6±25,3 пг/мл) была на порядок ниже в сравнении с группой контроля. Показатели тромбоэластограммы (R — 4,78±0,5 мин, К — 1,3±0,2 мин, МА — 67,8±1,3 мм) вкупе с коэффициентом Е (213,4±18,1) указывали на снижение выраженности явлений гиперкоагуляции в сравнении с контрольной группой с ОПМП. К 7-м сут. в контрольной группе концентрация Д-димеров сохранялась на высоком уровне (716,1±19б пг/мл). Значения показателей тромбоэластограммы (R — 4,21±0,3 мин, К — 0,8±0,1 мин, МА — 67,2±2,7 мм) и высокий коэффициент эластичности Е (213,7±35,0) вместе с Д-димерами показывали сохранение явлений гиперкоагуляции, что можно расценить как формирование явлений ДВС-синдрома. В экспериментальной группе к 7-м сут. имелось двукратное уменьшение концентрации Д-димеров (60,7±5,5 пг/мл). Показатели тромбоэластограммы (R — 2,9±0,7 мин, К — 1,2±0,1 мин, МА — 61,8±2,9 мм) и значение коэффициента эластичности Е (166,5±24,9) вместе со значениями Д-димеров указывали на нормализацию системы гемостаза и снижение явлений гиперкоагуляции в экспериментальной группе с ОПМП.

Обсуждение. Полученные результаты экспериментального исследования подтверждают клинические данные ряда авторов [3, 8, 9, 14], что после травматизации большого сосочка двенадцатиперстной кишки может развиться острый панкреатит, характеризующийся тяжелым течением. Его течение в эксперименте к 7-м сут. также сопровождается распространенным некрозом поджелудочной железы, прогрессированием органных дисфункций и воспалительной реакции, развитием гнойного распространенного перитонита, флегмоны парапанкреа-тической клетчатки и двусторонней сливной долевой пневмонии.

Выявлено, что применение соединения L-17 из группы замещенных тиадиазинов приводит (в 7 случаях из 10) к снижению тяжести течения экспериментального ОПМП с уменьшением тяжести органных дисфункций и воспалительной реакции. В патогенезе органной дисфункции при тяжелом течении острого панкреатита важную роль играют нарушения микроциркуляции и гиперкоагуляции, приводящие к уменьшению тканевой перфузии являющейся компонентом панкреатогенной агрессии и последующих воспалительно-коагуляционных нарушений [15, 16, 17]. Изначально определенные свойства соединения L-17 [13] и результаты исследования позволяют предположить то, что снижение тяжести течения органных дисфункций и выраженности воспалительной реакции на фоне введения соединения L-17, вероятно, обусловлено улучшением перфузии тканей, сопровождающегося уменьшением выраженности воспалительной реакции.

Заключение. Полученные экспериментальным путем данные свидетельствуют о принципиальной возможности снижения выраженности основных органных дисфункций и воспалительной реакции соединением L-17, что требует проведения дальнейших исследований.

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.