Патогенетическое обоснование выбора метода хирургического лечения острого холецистита и его осложненных форм

В структуре хирургической патологии различные нозологические формы холецистита являются одними из наиболее часто встречающихся заболеваний. Несоответствие нарастания гнойно-воспалительных изменений в желчном пузыре с клиническими данными является частой причиной запоздалой диагностики, что в конечном итоге требует выполнения технически более трудной операции.

Общеизвестно, что любое хирургическое вмешательство в зависимости от его объема и состояния гомеостатических систем организма больного влияет на их иммунную систему, вплоть до развития вторичного иммунодефицита, следствием которого являются гнойновоспалительные и септические осложнения, нередко приводящие к летальному исходу [4, 14]. Статистические данные свидетельствуют о том, что частота гнойно-воспалительных и септических осложнений при хирургическом лечении больных с острым и хроническим холециститом составляет 3,9-14,6% [2] и не имеет тенденции к снижению. Кроме того, от характера воспалительного процесса и особенностей его течения, а также от метода и объема операции во многом зависит интенсивность и полнота заживления тканей как в зоне хирургической раны, так и непосредственно на месте оперативного вмешательства [1, 12, 15, 16]. Поэтому есть настоятельная необходимость в разработке не только новых хирургических технологий и методов, но и в поиске объективных диагностических маркеров для оценки активности и характера воспалительного процесса, а также эффективности применения различных способов оперативного вмешательства.

Как известно, цитокины и другие биологически активные субстанции, формирующиеся в процессе антигенной стимуляции иммунной системы, являются медиаторами межклеточных реакций, участвующими в иммунном ответе, гемопоэзе, развитии воспаления, репарации и т.д.; они также обеспечивают взаимодействие иммунной системы с другими системами организма [8, 9].

В зависимости от направленности действия все медиаторы можно отнести к двум основным группам – провоспалительные (инициирующие реакцию воспаления) и противовоспалительные (блокирующие воспалительные процессы). К провоспалительным агентам относят: фактор некроза опухолей -α (ФНО-α), ИЛ-1β, ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-15, эластазу нейтрофилов, ИФ-γ, протеинкиназу, хемоаттрактантные белки моноцитов 1 и 2, фактор ингибиции лейкемии или D-фактор, тромбоксан, фактор активации тромбоцитов (ФАТ), адгезивные растворимые молекулы, вазоактивные нейропептиды, фосфолипазу А2, тирозинкиназу, ИАП-1, свободные кислородные радикалы, простациклин, простагландины, CD14 и многие другие. К противовоспалительным агентам относят: ИЛ-1 растворимый рецептор, ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13, тип II рецептора ИЛ-1, липополисахаридсвязывающие белки, ИЛ-2 растворимый рецептор, трансформирующий фактор роста -β, адреналин, ФНО -α растворимый рецептор, антагонист рецептора лейкотриена В4, растворимый CD14, белки «теплового шока» и многие другие [7, 8, 9]. Именно наличие этих двух «противоборствующих» систем в организме определяет направленность процессов воспаления и репарации.

В связи с этим целью настоящего исследования является определение содержания про-(ИЛ-1β и ФНО -α) и противовоспалительных (ИЛ-4) цитокинов в сыворотке крови больных с острым калькулезным холециститом и его осложненными формами для сравнительной оценки реакции организма на хирургическую травму при разных способах оперативного вмешательства.

Материал и методы исследования . Всего обследовано 38 больных с различными формами острого калькулезного холецистита, поступивших в хирургическое отделение Бурятской республиканской клинической больницы им. Н.А. Семашко (г. Улан-Удэ).

В зависимости от способа оперативного вмешательства больные были разделены на 3 группы: в I-ую группу вошли 9 больных, которым оперативное вмешательство проводили традиционным (открытым) способом; во II-ю – 14 пациентов, оперированных лапароскопическим методом; в III-ю – 15 больных, оперированных чрезсрединным минилапаротомным доступом, разработанным и предложенным авторами [5]. Возраст больных варьировал от 23 до 63 лет и в среднем составил 41,4±4,8 лет.

Контрольную группу составили 12 здоровых доноров.

Из 38 больных с острым калькулезным холециститом у 11 пациентов диагностирована катаральная или обтурационная форма болезни, у 9 – флегмонозная, у 8 – гангренозная, у 5 – водянка желчного пузыря и еще у 5 – эмпиема желчного пузыря.

Содержание про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных определяли до проведения, через 24 ч, 7 и 14 суток после оперативного вмешательства.

Определение содержания провоспалитель-ных цитокинов ИЛ-1β (кат. №К050) и ФНО -α (кат. №К020), а также противовоспалительного цитокина ИЛ-4 (кат. № К080) в сыворотке крови обследованных лиц выполнялось иммунофер-ментным методом с использованием наборов ProCon («Протеиновый контур», Санкт-Петербург, Россия). Иммуноферментный анализ цитокинов проводился в неразбавленных образцах сыворотки крови пациентов и доноров, замороженных при температуре -20 ° С. Непосредственно перед анализом неразбавленные образцы размораживали посредством тепловой обработки на водяной бане при температуре 37 ° С, чтобы предотвратить осаждение фибриногена.

Все измерения проводились с помощью автоматического вертикального фотометра «Mul-tiscan MCC 340» при длине волны 450 нм, устанавливая нулевое поглощение по лунке со стандартом 0. Количественное содержание ИЛ-1 Р , ИЛ-4 и ФНО -α в сыворотке крови выражали в пкг/мл.

Для оценки баланса про- и противовоспалительных цитокинов рассчитывали индексы их соотношения по формуле: ИС=ИЛ-1β / ИЛ-4 и ИС=ФНО –α / ИЛ-4 (усл. ед.).

Статистическая обработка полученных результатов включала вычисление средних арифметических величин (М) и ошибку репрезентативности средней арифметической (m). В работе использовали методы непараметрической статистики. Достоверными считали различия между сравниваемыми рядами с уровнем вероятности 95% (р.<0.05).

Результаты исследования и их обсужде ние . В табл. 1 представлены результаты исследования про- (ИЛ-1β и ФНО -α) и противовоспалительных (ИЛ-4) цитокинов в сыворотке крови больных в зависимости от формы холецистита. Анализ результатов исследования показал, что при всех формах острого калькулезного холецистита (ОКХ) уровень как про-, так и противовоспалительных цитокинов был более высоким, чем у здоровых людей (контроль). Однако при разных формах ОКХ абсолютные значения цитокинов имели существенные отличия. Так, наибольший уровень ФНО -α выявлен у пациентов с катаральным холециститом, что достоверно выше, чем у больных с другими формах заболевания. В сыворотке крови больных с флегмонозной формой ОКХ уровень ФНО -α был достоверно более низким, чем при катаральной, но выше, чем при остальных формах заболевания. Уровень данного цитокина у больных с гангренозной формой ОКХ и при эмпиеме желчного пузыря (ЖП) был примерно равным. Наименьший уровень ФНО -α был зафиксирован у больных с водянкой ЖП (табл. 1).

При анализе результатов определения другого провоспалительного цитокина – ИЛ-1β выявлена примерно одинаковая динамика изменений ФНО -α с незначительными отличиями между различными формами ОКХ. Также как и ФНО -α, при всех формах ОКХ уровень ИЛ-1β был достоверно выше, чем в контроле. При этом наибольшее содержание ИЛ-1β выявлено в сыворотке крови больных с эмпиемой ЖП, а наименьшее – у пациентов с флегмонозной формой ОКХ. У больных с водянкой ЖП, катаральной и гангренозной формами ОКХ уровень ИЛ-1β был примерно одинаковым (табл. 1).

Что касается противовоспалительного цитокина ИЛ-4, то при всех формах ОКХ выявлен рост данного медиатора. Эти изменения были наиболее заметными при эмпиеме и водянке ЖП. У больных с катаральной, флегмонозной и гангренозной форме ОКХ средние значения ИЛ-4 были примерно равными и достоверно превышали контрольные цифры (табл. 1).

При оценке индексов соотношения про- и противовоспалительных цитокинов у больных с разными формами ОКХ выявлено преобладание провоспалительных медиаторов при катаральной, флегмонозной и гангренозной формах заболевания, а также при эмпиеме ЖП (табл. 2). При этом характер изменения индексов соотношения ФНО -α / ИЛ-4 и ИЛ-1β / ИЛ-4 у больных с разными формами ОКХ был примерно одина- ковым. Однако максимальная величина индекса соотношения ФНО -α / ИЛ-4 выявлена у больных с катаральной форой ОКХ, а ИЛ-1β / ИЛ-4 – при гангренозной форме заболевания. В то же время у больных эмпиемой и водянкой ЖП индекс соотношения ФНО -α / ИЛ-4 достоверно не отличался от контрольных цифр, а ИЛ-1β / ИЛ-4 встречался только у пациентов с водянкой ЖП (табл. 2).

Таблица 1

Формы холецистита	n	Про- и противовоспалительные цитокины (пкг/мл)
		ФНО-α	ИЛ-1β	ИЛ-4
Катаральная	11	128,8±4,6*	112,9±5,7*	56,1±3,7*
Флегмонозная	9	110,4±2,1*	105,2±5,8*	60,5±5,8*
Гангренозная	8	99,3±1,9*	117,5±5,1*	53,6±5,8
Эмпиема ЖП	5	95,7±3,8*	120,6±9,3*	61,3±8,2
Водянка ЖП	5	85,5±3,6*	112,4±9,8*	63,4±4,9*
Контроль	12	45,8±1,7	38,2±1,4	40,4±3,0

Примечание : n – число обследованных людей в группе; * – достоверные различия по сравнению со здоровыми донорами (контроль) (p<0,05).

Содержание про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных с различными формами острого калькулезного холецистита

Соотношение про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных с разными формами острого калькулезного холецистита (М±m)

Таблица 2

Формы холецистита	n	ФНО -α/ИЛ-4	ИЛ-1β/ИЛ-4
Катаральная	11	2,39±0,19*	2,12±0,21*
Флегмонозная	9	1,97±0,19*	1,91±0,25*
Гангренозная	8	1,99±0,19*	2,45±0,38*
Эмпиема ЖП	5	1,56±0,16	1,92±0,12*
Водянка ЖП	5	1,50±0,21	2,06±0,48
Контроль	12	1,20±0,10	1,00±0,08

Примечание : n – число обследованных людей в группе; * – достоверные различия по сравнению со здоровыми донорами (контроль) (p<0,05).

Таким образом, судя по результатам расчета индекса соотношения про- и противовоспалительных цитокинов, у больных ОКХ выявлено преобладание провоспалительных цитокинов над уровнем противовоспалительного медиатора (ИЛ-4), что свидетельствует о более активном течении воспаления у больных с катаральной, флегмонозной и гангренозной формами заболевания, чем у пациентов с эмпиемой и водянкой ЖП, у которых, вероятно, идет хронизация процесса.

Дальнейшее исследование проводилось без учета форм острого калькулезного холецистита, и основное внимание уделялось изменению уровней про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных в зависимости от способа хирургического вмешательства.

В табл. 3 представлены результаты определения про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных, оперированных разными способами. Результаты исследования показали, что содержание про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных разных групп практически не отличается. Изменение концентрации ФНО -α и ИЛ-1β в сыворотке крови пациентов разных групп в динамике послеоперационного периода происходило однонаправленно, но с некоторыми отличиями. Через 24 ч после оперативного вмешательства у больных всех групп отмечается достоверный рост уровня ФНО -α и ИЛ-1β в сыворотке крови по сравнению с исходными значениями до операции. При этом видно, что у больных I-й группы через 24 ч после операции традиционным открытым доступом холецистэктомии наблюдается наибольший рост уровня этих цитокинов в сыворотке крови, а при проведении лапароскопической операции и минидоступа – наимень- ший. В дальнейшем, вплоть до 14 суток после операции, концентрации ФНО -а и ИЛ-1в в сыворотке крови во всех группах больных закономерно снижаются, но у больных III-й группы выявлено более выраженное падение уровня провоспалительных цитокинов, практически до средних контрольных значений.

В послеоперационном периоде динамика изменения ИЛ-4 в сыворотке крови значительно отличается между группами. Так, через 24 ч после операции у пациентов I-й группы уровень ИЛ-4 в сыворотке крови вырос, достигая максимальных значений на 7-е сутки наблюдения. На 14-е сутки после выполнения традиционной открытой операции уровень ИЛ-4 в сыворотке крови у пациентов I-й группы несколько снижается, но остается достоверно более высоким

(p<0,05), чем в контроле. Подобные результаты выявлены у пациентов II-й группы. В то же время, изменение уровня ИЛ-4 в сыворотке крови больных III-й группы было более выраженным, чем у пациентов I группы. Уже через 24 ч после операции у пациентов III-й группы наблюдается резкий рост уровня ИЛ-4 в сыворотке крови, что в 1,8 раза выше, чем до операции и в 2,6 раза выше, чем в контроле. К 7-м суткам уровень ИЛ-4 в сыворотке крови пациентов этой группы достигает максимальных значений, что значительно выше не только контрольных и исходных значений, но и результатов больных I-й группы. К 14-м суткам наблюдения у пациентов III-й группы уровень ИЛ-4 практически нормализовался, тогда как у больных других групп все еще оставался достоверно высоким (табл. 3).

Таблица 3

Содержание про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных с острым калькулезным холециститом оперированных разными способами

Группы/ цитокины	До операции	Сроки исследования 24 ч	7 сут	14 сут
ФНО - а
I (9)	106,9±6,5*	341,9±20,9*/**	158,5±11,1*/**	78,3±5,8*
II (14)	107,9±4,9*	278,5±12,7*/**	129,4±6,6*/**	60,5±3,2*/**
III (15)	109,2±4,7*	262,1±11,2*/**/ Х	123,4±6,4*/**	57,7±3,1**
Контроль (12)	45,8±1,7
ИЛ -1 в
I (9)	113,9±6,6*	330,4±19,1*/**	183,7±12,7*/**	84,5±10,0*
II (14)	114,3±4,9*	291,4±12,5*/**	151,5±6,5*/**	58,8±2,5*/**
III (15)	111,1±4,6*	277,8±11,5*/**	144,4±6,0*/**	50,5±2,1*/**
Контроль (12)	38,2±1,4
ИЛ -4
I (9)	56,8±5,0	68,1±6,0	90,9±8,0*/**	73,8±6,5*
II (14)	59,8±4,1*	91,5±6,3*/**	124,4±8,5*/**	57,4±3,9*
III (15)	57,7±3,9*	103,8±6,9*/**/ Х	150±10,0*/**/ Х	46,1±3,1 Х
Контроль	40,4±3,0
(12)

Примечание: в скобках дано число обследованных людей в группе; * - достоверные различия по сравнению со здоровыми донорами (контроль), ** - по сравнению с данными до операции, Х - по сравнению с данными у больных I-й группы.

Результаты расчета индекса соотношения ФНО -а / ИЛ-4 показали, что у всех групп больных до оперативного вмешательства (исходное значение) данный показатель был выше, чем в контроле (p<0,05). При этом стоит отметить, что индексы соотношения ФНО -а / ИЛ-4 во всех группах практически не отличались между собой (табл. 4). Через 24 ч после операции во всех группах отмечалось повышение индекса соотношения ФНО -а / ИЛ-4. При этом в I-й группе больных повышение данного показателя было более выраженным, чем у пациентов II-й и III-й групп. На 7-е сутки после операции индексы соотношения ФНО -а / ИЛ-4 во всех группах снижаются. В то же время индекс соотношения ФНО -а / ИЛ-4 у больных I-й группы остается достоверно более высоким (p<0,05), чем в контроле, тогда как у пациентов II-й и III-й группы он не только нормализуется, но и даже снижается относительно контрольных цифр. К 14-м суткам данный показатель во всех группах не отличался от нормальных значений. Анализ результатов оценки индекса соотношения ИЛ-1в/ИЛ-4 показал, что динамика изменения этого показателя практически совпадает с результатами, полученными при расчете ФНО -а/ ИЛ-4 (табл. 4).

Таблица 4

Индексы соотношения про- и противовоспалительных цитокинов (усл. ед.) у больных с острым калькулезным холециститом, оперированных разными способами

Группы/ИС	до операции	24 ч	7 сут	14 сут
ФНО-а/ИЛ-4
I (9)	1,99+0,19*	5,33+0,51*/**	1,90+0,26	1,14+0,14**
II (14)	2,07±0,21*	3,45+0,35*/**	1,32+0,13**	1,11+0,11**
III (15)	2,03+0,18*	2,70+0,24*/ Х	0,89+0,09**/ Х	1,29+0,07**
Контроль (12)	1,20+0,097
ИЛ-1Ь/ИЛ-4
I (9)	2,19+0,33*	5,31+0,81*/* *	2,22+0,32*	1,21+0,16**
II (14)	2,07+0,21*	3,45+0,35*/**	1,32+0,13**	1,11+0,11**
III (15)	2,1+0,19*	2,89+0,27*/ Х	1,04+0,097**/ Х	1,18+0,11**
Контроль (12)	1,00+0,08

Примечание : в скобках дано число обследованных людей в группе; * - достоверные различия по сравнению со здоровыми донорами (контроль), ** - по сравнению с данными до операции, Х - по сравнению с данными больных I-й группы.

При корреляционном анализе между показателями про- (ФНО -а и ИЛ-1в) и противовоспалительного (ИЛ-4) цитокина в динамике послеоперационного периода у больных разных групп выявлены существенные различия. Так, корреляционные взаимосвязи между ФНО -а и ИЛ-4 у лиц контрольной группы были слабо отрицательными (r=-0,12). У больных III-ей группы коэффициент корреляции между этими цитокинами практически не отличался от контроля (r=-0,13), тогда как у пациентов I-й группы был, напротив, слабо положительным (r=0,22). Стоит отметить, что параметры корреляционных взаимодействий во II-й группе не отличались от индексов корреляции у пациентов III-й группы. Таким образом, дальнейший анализ корреляционных взаимосвязей проводили относительно I-й и III-й групп. Так, через 24 ч после операции у пациентов этих групп корреляционные связи между про- и противовоспалительными цитокинами оставались такими же, как и до хирургического вмешательства, что, вероятно, связано с тем, что при росте уровня ФНО -а происходит компенсаторное повышение содержания ИЛ-4. На 7-е сутки после операции характер корреляционных взаимосвязей между ФНО -а и ИЛ-4 значительно меняется: у больных I-й группы выявлен умеренный отрицательный коэффициент, а в III-й группе - усиление отрицательной связи с r=-0,13 до r=-0,36. На 14-е сутки после операции значение коэффициента корреляции между анализируемыми цитокинами в I-й группе больных было слабо положительным, а в III-й группе - достоверно высоким (r=0,58, p<0,05). Характер корреляционных взаимосвязей между ИЛ-1в и ИЛ-4 практически не отличался от ФНО -а.

Таким образом, результаты исследования показали, что у больных с разными формами

ОКХ определяется высокий уровень, как про-, так и противовоспалительных цитокинов, которые свидетельствуют, с одной стороны, об активности воспаления, а с другой - об усилении компенсаторных процессов. Результаты дальнейшего исследования выявили, что в динамике послеоперационного периода существенно меняется соотношение про- и противовоспалительных цитокинов в крови больных ОКХ, которое в значительной степени зависит от способа хирургического вмешательства. На ранних сроках после хирургического вмешательства (24 ч) у больных всех групп резко возрастает уровень провоспалительных цитокинов ФНО -а и ИЛ-1в. При этом во II-й и III-й группах рост провоспа-лительных цитокинов был менее выраженным, чем у пациентов I-й группы. В дальнейшем, к концу срока наблюдения (14-е сутки) уровень провоспалительных цитокинов ФНО -а и ИЛ-1 в у больных II-ой и III-ей групп практически нормализуется, тогда как у пациентов I-й группы все еще остается достоверно более высоким, чем у лиц контрольной группы. Кроме того, в динамике послеоперационного периода у пациентов всех групп неуклонно растет содержание противовоспалительного цитокина ИЛ-4. Причем во II-й и III-й группах больных увеличение ИЛ-4 было более выраженным и достоверно значимым, чем в I-й группе. При этом во II-й и III-й группах на фоне снижения провоспалительных цитокинов ФНО -а и ИЛ-1в наиболее выраженное повышение ИЛ-4 было зафиксировано через сутки после операции. В то же время, к концу всего срока наблюдения (14-е сутки) уровень ИЛ-4 в II-й и III-й группах достигал до нормальных значений.

Высокие показатели индексов соотношения ФНО -а / ИЛ-4 и ИЛ-1в / ИЛ-4 у больных ОКХ (до операции) свидетельствуют об активности воспалительного процесса, который усиливается при хирургическом вмешательстве. Так, значительное повышение индексов соотношения ФНО -α/ИЛ-4 и ИЛ-1β / ИЛ-4 через 24 ч после открытой холецистэктомии (группа I) свидетельствует о более выраженном усилении активности воспаления как в зоне операционной раны, так и на месте удаленного ЖП, чем при проведении лапароскопического способа (группа II) и разработанного метода лапароскопической операции минидоступом (группа III). Дальнейшее снижение индексов соотношения про- и противовоспалительных цитокинов свидетельствуют об ослаблении активности воспаления и усилении репаративных процессов за счет регуляторного действия ИЛ-4 (противовоспалительного цитокина), рост которого зафиксирован на этих сроках (7-е и 14-е сутки).

В итоге, результаты исследования свидетельствуют о том, что при проведении холецистэктомии через минидоступ, разработанный авторами, реакция организма на оперативное вмешательство выражена в меньшей степени, чем при выполнении операции как традиционным открытым, так и лапароскопическим способом. Подобные результаты получены и в эксперименте, и в клинике, в них убедительно показано, что, чем меньше длина хирургического разреза, тем меньше изменений наблюдается со стороны иммунитета [3, 8, 11, 15]. С учетом патогенетической значимости цитокинов, отражающих характер реакции организма больного на хирургическую травму, можно сделать заключение, что лапароскопическая холецистэктомия и метод холецистэктомии через минидоступ в отличие от традиционного открытого способа являются малотравматичными и не вызывают выраженной активации воспалительного процесса, несмотря на практически одинаковый уровень оперативного вмешательства в зоне удаляемого желчного пузыря. Иными словами, эффективность холецистэктомии во многом определяет вид доступа, а по изменению уровня про- и противовоспалительных цитокинов можно прогнозировать характер течения воспаления и процессов заживления хирургической раны в послеоперационном периоде.