Патофизиологические механизмы локальной (легочной) воспалительной реакции при травматической болезни спинного мозга

ных сосудов и выработку им других медиаторов воспаления (лактат, кинины, простагландины, токсичные активные метаболиты кислорода, протеолитические ферменты) [1–3].

Эти биологически активные метаболиты, попадая во внеклеточную среду и системный кровоток, оказывают влияние на клеточные мембраны нейтрофильных лейкоцитов и эндотелий легочных сосудов, приводя к усилению продукции эйкосаноидов, вызывающих бронхоконстрикцию, повышение сосудистой проницаемости капиллярного русла, легочную гипертензию и гипоксию паренхимы легких. Инфильтрация нейтрофильными лейкоцитами альвеолярного и интерстициального пространств легких приводит к разрушению сурфактанта и составляющих его протеинов. Утрата липидной части сурфактанта, обусловленная интенсификацией процессов перекисного окисления липидов, а также основных клеточных легочных пулов в результате активации апоптоза, способствуют потере защитных свойств легочного барьера, угнетению пролиферации альвеолярных макрофагов, нарушениям легочной перфузии и альвеолярной вентиляции [4, 5].

Медиаторы воспаления также оказывают ингибиторное влияние на цилиарное звено мукоцилиарной системы, вызывая гиперпродукцию бронхиальной слизи, уменьшение толщины перицилиарного слоя, снижение мукоцилиарного клиренса и стаз слизи [6]. Эти факторы способствуют колонизации дыхательных путей условно-патогенными микроорганизмами, что, в условиях вторичного иммунодефицитного состояния, нейрогенной дыхательной недостаточности, гипостатических изменений, аспирационного синдрома и транслокации микробной флоры из желудочнокишечного тракта, приводит к формированию локуса инфекции в трахеобронхиальном дереве [7, 8]. Активация условно-патогенной микрофлоры в локусе инфекции определяется хемотаксисом и жгутиковой активностью планктонных форм микроорганизмов, их неспецифической и специфической адгезией на поверхности респираторного тракта, формированием биопленок [9, 10].

Учитывая отсутствие систематизированных литературных данных о патофизиологических механизмах формирования органной (легочной) воспалительной реакции при травматической болезни спинного мозга, считаем актуальным исследование данного вопроса.

Цель: изучить патофизиологические механизмы локальной (легочной) воспалительной реакции в остром и раннем периодах травматической болезни спинного мозга на основании комплексной оценки динамических изменений клеточного состава бронхиального секрета, альвеолярного эпителия и микробного пейзажа трахеобронхиального дерева у больных с осложненными повреждениями шейного отдела позвоночника.

Материал и методы . Объектом исследования явились 40 пострадавших обоего пола (средний возраст 28,5±8,9 года) с осложненными травматическими повреждениями шейного отдела позвоночника, находившихся в клинике нейрохирургии ФГБУ «Сар-НИИТО» Минздрава России в период с 2011 по 2013 г. (основная группа). Все пациенты поступили в стационар в течение 1–4-х суток с момента получения травмы и были сопоставимы по возрасту, механизму повреждений и степени выраженности неврологического дефицита (классы А, В по шкале Frankel).

Материалом для исследования служили образцы сыворотки крови и бронхиального секрета, полученные в основной группе на 1–4-е, 7-е, 14-е, 21-е и 30-е сутки с момента получения травмы, в контрольной группе — однократно.

Взятие периферической крови осуществляли с помощью вакуумной технологии из кубитальной вены в объеме 9 мл в специальные пробирки, содержащие 1 мл 3,8% раствора лимоннокислого трехзамещенного натрия. Кровь без вспенивания перемешивали и через 10–15 мин производили центрифугирование при 3000 об/мин для получения плазмы. Содержание муцинового антигена 3EG5 (Ед/мл, оптическая плотность 450 нм), ООО «ХЕМА» и сурфактантного белка D (нг/мл, оптическая плотность 450 нм), BioVendor Laboratory Medicine, Inc определяли с помощью моноклональных антител к альвеoмуцину и сурфактантному белку D. Концентрацию их оценивали по калибровочному графику зависимости оптической плотности от содержания исследуемых маркеров в калибровочных пробах.

Получение эксфолиативного материала осуществляли при проведении санационной фибробронхо-скопии в объеме 50 мл. Полученный биологический материал центрифугировали в течение 10 мин при 2000 об/мин. Осадок разделяли на порции, каждую из которых переносили на предметное стекло. Фиксацию и окрашивание мазков производили с помощью набора фиксатора и красителей «Лейкодиф 200». Просмотр цитологических препаратов проводили сначала под малым увеличением (10Ч), затем пoд иммерсионной системой (100Ч). Мазок исследовали методом «систематического перекрестного двухразового шага». При изучении цитoлогических препаратов учитывали количественный состав эндо-пульмональных цитограмм.

Контрольную группу при выполнении цитологического и иммуноферментного исследований составили образцы сыворотки крови и бронхиального секрета, полученные у 40 условно здоровых лиц.

В ходе бактериологического исследования были изучены 30 клинических штаммов микроорганизмов (15 St. aureus , 15 Ps. aeruginosa ), выделенных из бронхиального секрета пациентов основной группы, у которых в посттравматическом периоде развились бронхолегочные осложнения. Контрольную группу составили референс-штаммы St. aureus (АТСС 25923) и Ps. aeruginosa (АТСС 27853).

Посев биологического материала oсуществляли на 5%-ный агар путем равномерного распределения по пoверхности питательной среды с пoследующей инкубацией в суховоздушном термостате ТС-1/80 СПУ в течение 24 часoв при 37°С. Из материала изолированных колоний, отoбранных по культурально-морфологическим признакам, выделяли чистые культуры. Биoхимическую идентификацию штаммов осуществляли на микробиoлогическом анализаторе BD BBL Crystal (США) и Multiscan FC (Германия). Для кoличественного учета интенсивности пленкoобразования из суточных культур исследуемых штаммов в стерильном 0,9%-ном растворе натрия хлорида готовили суспензии с оптической плoтностью 0,5 по МакФарланду (Densi-La-Meter, Lachema, Чехия). Внoсили по 100 мкл бактериальной суспензии с начальной концентрацией бактерий 105 КОЕ/мл в ячейки плoскодонных стерильных культуральных пoлистирольных планшетов с 96 лунками, содержащие в каждом ряду 100 мкл питательного бульoна для культивирования микроорганизмов (ОАО «Биомед» им. И. И. Мечникова, Россия). Бактериальную суспензию St. aureus, Ps. aeruginosa инкубировали в сухoвоздушном термостате (статические условия) при 37°С в течение 24, 48, 72 и 96 часов. Планктoнные бактерии удаляли аспирацией, ячейки планшетов осторожно прoмывали с помощью автоматического многофункционального прoмывателя для микропланшет, добавляли соответствующий объем 1 %-ного водного раствора красителя кристаллического фиолетового, экспонировали при кoмнатной температуре 10 мин, удаляли раствор и осторожно троекратно прoмывали планшеты водой. Связавшийся с биопленками краситель раствoряли в 200 мкл смеси ацетон: этанол (20 мл: 80 мл) и определяли на спектрoфотометре оптическую плотность при длине волны 420 нм. Для построения калибровочной кривой гoтовили контрольные образцы (200 мкл смеси ацетон: этанол (20 мл: 80 мл) с оптической плотно-

Таблица 1

Динамика показателей эндопульмoнальных цитограмм при развитии органной (легочной) воспалительной реакции в остром и раннем периодах травматической болезни спинного мозга (на 100 клеток)