Заключение
Исследование свободно-радикального статуса фагоцитов при бактериальной, и, в частности, при стафилококковой инфекции, имеет особое значение, так как закладывает основу для проведения грамотной патогенетически обоснованной терапии. Кроме того, определение оксидантного статуса организма необходимо проводить в динамике инфекционного процесса, так как полученные в разные периоды заболевания данные являются основанием для прогноза течения и характера патологического процесса и важны при назначении некоторых фармакологических препаратов. Например, применение некоторых иммуностимуляторов (пирогенал, продигиозан) нежелательно при повышенном оксидантном потенциале и может привести как обострению аллергических заболеваний, так и служить запуском аутоиммунных расстройств.
При изучении свободно-радикального статуса больных различными формами стафилококковой инфекции мы учитывали и то, что любое инфекционное заболевание обусловлено иммунодефицитным состоянием, которое усугубляется при неблагоприятоном течении заболевания и выражается в снижении количества и подавлении функций Т-лимфоцитов [270], нарушении соотношения субпопуляций лимфоцитов, а также в подавлении факторов неспецифической антиинфекционной резистентности. Проведенные нами исследования показали существование значительных нарушений свободно-радикальных процессов при стафилококковых инфекционных заболеваниях. Интегральное взаимодействие макро- и микроорганизма носит динамический характер и воспалительная реакция в начале в виде локального ответа на инфекцию (группы больных с ангинами, ягодичными постинъекционными абсцессами, флегмонами, маститами), при сепсисе приводит к хаотическому нарушению всех механизмов противоинфекционной защиты и повреждению собственных органов и тканей.
Примером компенсированного подъема активности свободно-радикальных процессов являются результаты изучения состояния прооксидантной и антиоксидантной систем у больных с ягодичными абсцессами. Повышение внеклеточного выброса радикалов (активные формы кислорода и оксид азота) в острый период заболевания происходило параллельно с подъемом активности антиоксидантной системы. Показатели активности каталазы, супероксид дисмутазы и антиоксидантной активности плазмы нормализовались уже ко вторым суткам. Доля внутриклеточных радикалов и фагоцитарные показатели у больных этой группы в острый период снижены более чем в два раза, но имеют положительную динамику и нормализуются к моменту выписки из стационара. Таким образом, при этой форме локализованной стафилококковой инфекции происходит повышение продукции радикалов, что объясняется необходимостью быстрой внеклеточной инактивации бактерий путем окисления структур микроорганизмов. Для предотвращения опосредованной свободными радикалами самодеструкции клеток-фагоцитов и воспалительного повреждения подлежащих тканей происходит индукция генов, кодирующих ферменты антирадикальной защиты и регистируется повышенный уровень каталазы, супероксид дисмутазы и общей антиокислительной емкости плазмы.
Однако при более тяжелых по характеру и течению гнойно-воспалительных заболеваниях (фолликулярная и лакунарная ангины, одонтогенные флегмоны, лактационный мастит, генерализованная стафилококовая инфекция) выявлены существенные нарушения состояния свободно-радикальной системы.
При изучении свободно-радикального статуса фагоцитов при различных формах локализованной стафилококковой инфекции мы отдавали себе отчет, что, изучая нейрофильные или лейкоцитарные пулы клеток крови, нами исследуются последствия местной воспалительной реакции, то есть последствия локального повреждения. Но и по эти признаки оказались ценными в качестве, как диагностических, так и прогностических критериев оценки тяжести заболевания. Несмотря на то, что выброс АФК при абсцессах и флегмонах ограничен небольшой областью, часть реактивных оксидантов неизбежно проникает в окружающую ткань и кровь, вызывая системные реакции. Кроме того, известно, что в случае образования больших количеств NO, последний реагирует с супероксидным радикалом, образуя другую активную форму кислорода – пероксинитрит (ONOO-). Токсичный сам по себе, пероксинитрит может неэнзиматически продуцировать высокореакционоспособные гидроксильные радикалы, включая тем самым, оксид азота в образование новых активных форм кислорода [271]. Повышенное содержание радикалов, сохраняющееся в течение 7-10 дней является существенным фактором риска развития и аутоиммунных заболевани. Защитным щитом для организма в этом случае служит антиоксидантная система [272]. Так., свободно-радикальный статус фагоцитов больных с ангиной характеризовался максимальным внеклеточным выбросом радикалов (оксид азота, АФК) нейтрофилами в острый период воспалительного процесса, на фоне подъема (в первые сутки), а затем резкого спада активности антиоксидантной системы (СОД и КАТ нейтрофилов периферической крови больных, антиокислительная емкость плазмы). Активность антиоксидантных ферментов нормализовалась к седьмым суткам, в отличие от показателей радикал-формирующей способности нейтрофилов (они остаются слегка повышенными и перед выпиской из стационара). Полученные данные согласуются с данными Тихомировой О.В., изучавшей активность антиоксидантной системы у детей с лакунарной ангиной и показавшей максимальный спад активности СОД в лимфоцитах на четвертые сутки и тенденцией к повышению перед выпиской [273]. Различные сроки спада активности антиоксидантной системы в таких элементах крови, как нейтрофил и лимфоцит, вероятно, связаны с тем, что нейтрофилы являются клетками первой защиты организма и изменения в их метаболизме осуществляет запуск биохимических каскадных реакций, приводящих к изменению функционирования и иммуннокомпетентных клеток (Т,В-лимфоциты). Фагоцитарные показатели больных с фолликулярной и лакунарной ангиной снижены по сравнению с контролем. По гипотезе Рябиченко Е.В. с соавторами [274], возможно, внеклеточный выброс оксидантов задействует все энергетические ресурсы клеток, определяя их неполноценность и, как следствие, приводит к нарушению фагоцитоза. По нашему же предположению, причиной столь сильного снижения эффективности фагоцитоза является нарушение в перераспределении радикалов в клетке. Для проверки истинности подобной гипотезы мы применили метод оценки внутриклеточной продукции радикалов с помощью флуоресцентного красителя гидроэтидина. Было обнаружено, что доля внутриклеточных активных форм кислорода значительно снижена в нейтрофилах больных по сравнению со здоровыми, причем степень снижения внутриклеточных радикалов коррелировала со степенью тяжести инфекционного процесса. Из полученных данных мы заключили, что в активной фазе гнойно-воспалительного процесса происходит мощный выброс свободных радикалов кислорода и азота, которые могут инактивировать и уничтожать микроорганизмы во внеклеточном пространстве. При этом смещается равновесие вне\внутриклеточная продукция микробицидных радикалов в сторону внеклеточного процесса. В результате образующегося внутриклеточного дефицита радикалов страдает завершенность фагоцитоза и создаются условия для длительной персистенции бактерий внутри фагоцитов. Поглощенные фагоцитами стафилококки оказываются защищенными от бактерицидных факторов сыворотки крови, фракция внутриклеточных радикалов мала и не является помехой для внутриклеточного размножения стафилококков. Кроме того, наряду с повышенным внеклеточным образованием супероксид аниона и оксида азота обнаружено значительное (более чем в два раза) снижение доли внутриклеточных АФК, особенно в острый период заболевания, что и приводит к неэффективному внутриклеточному перевариванию бактерий (снижены все изучаемые фагоцитарные показатели), являясь предпосылкой их длительной персистенции в организме. Исследованные параметры свободно-радикального статуса достоверно больше изменены в группе больных с более тяжелыми гнойно-воспалительными процессами и являлись одними из показателей тяжести течения инфекционного процесса.
Наиболее драматичная картина по силе и характеру патогенетических изменений получена при изучении свободно-радикального статуса больных с генерализованной инфекцией. По мере расшифровки механизмов антиинфекционной защиты и накопления новых данных при рассмотрении проблемы сепсиса происходит постепенная трансформация понимания сути септического процесса: от ведущей и единственной роли инфекционного агента к признанию существенного значения реактивности организма. Вероятно, одним из пусковых механизмов в развитии системного воспалительного ответа является гиперергическая стресс-реакция. Действительно, в обеих подгруппах больных с генерализованной стафилококковой инфекцией, нейтрофилы продуцировали больше радикалов, но активность этих процессов не сравнима с таковой у больных с локализованной инфекцией: в подгруппе больных с сепсисом нейтрофилы продуцируют более чем в двенадцать раз превосходящие нормальные количества супероксидного аниона, в подгруппе больных с тяжелым сепсисом количество продуцируемого супероксид аниона превосходит нормальный показатель более чем в 15 раз; уровень нитратов и нитритов в плазме крови выше нормы в 15 (подгруппа больных с сепсисом) и в 18 раз (подгруппа больных с тяжелым сепсисом). Высокие концентрации оксида азота и активных форм кислорода, дополняя действие липидных медиаторов и протеаз, при генерализованной инфекции включаются в цепную реакцию, приводящую к гибели клеток, поражению тканей и вторичной активации нейтрофилов. При сравнении показателей активности радикал-формирующей способности нейтрофилов больных разных подгрупп обнаружено, что продукция супероксиданион радикала и оксида азота во второй подгруппе (тяжелый сепсис) достоверно выше (р<0,01). К седьмому-четырнадцатому дню показатели активности свободно-радикальных процессов у больных с сепсисом и тяжелым сепсисом снижаются незначительно и к моменту выписки из стационара остаются повышенными. Выявленный подъем активности процессов генерации радикалов у больных с генерализованной инфекцией не приводит к быстрому и эффективному уничтожению патогенных бактерий. Процент выживших бактерий после фагоцитоза в обеих группах схож: каждый четвертый-пятый микроорганизм продолжает персистировать внутриклеточно, защищенный от сывороточных бактерицидных компонентов крови человека. Причиной столь низкой фагоцитарной эффективности генерализованной стафилококковой инфекции ( в обеих подгруппах) оказалось, как и в других группах, снижение количества внутриклеточных активных форм кислорода. Однако при генерализованной инфекции степень снижения количества внутриклеточных активных метаболитов кислорода оказалась максимальной: у больных сепсисом составляет всего 10% от показателя здоровых доноров, у больных с тяжелым сепсисом - 8% (p<0.001).
Другим подтверждением развивающегося оксидативного стресса у больных с генерализованной стафилококковой инфекцией служит также изменение уровня антиоксидантных ферментов (каталазы, супероксид дисмутазы). Действительно, в первой подгруппе больных со стафилококковой инфекций на пике воспаления (при поступлении в стационар) были обнаружены повышенные по сравнению с нормой показатели активности КАТ и СОД, была увеличена также антиоксидантная емкость плазмы. На фоне интенсивно начатого лечения (вторые сутки) активность КАТ, СОД и антиоксидантная емкость плазмы больных с сепсисом резко падали ниже нормального уровня (р<0,01). Затем на пятые, седьмые и на четырнадцатые сутки происходило постепенное увеличение всех измеряемых антиоксидантных параметров, но к 30 суткам ни один из показателей состояния антиоксидантной системы не достигал нормальной величины (р<0,01). В группе больных с «тяжелым сепсисом» доказательством перехода фазы гипервоспаления в фазу «супрессии» являются значительно сниженные параметры активности КАТ и СОД и антиоксидантной емкости плазмы уже в первые сутки, что говорит об истощении антиоксидантного потенциала организма и декомпенсированной стадии заболевания.
Таким образом, стафилококковая инфекция, в особенности ее генерализованная форма, приводит к значительному дисбалансу свободных радикалов и их ингибиторов в крови. Более того, направление продукции свободных радикалов нейтрофилами становится преимущественно внеклеточным, что не способствует внутриклеточному киллингу и приводит к воспалительному свободно-радикальному поражению клеток и тканей организма хозяина. Некоторые изменения параметров активности антиоксидантной системы (отсутствие подъема значений каталазы, супероксид дисмутазы и антиокислительной емкости плазмы в острый период) могут служить прогностическими критериями особо тяжелого течения гнойно-воспалительного процесса. Мы полагаем, что оптимальным является подход к оценке функционального состояния макрорганизма не с точки зрения «недостаточности» каких-либо органных функций – более грубых и часто неообратимых нарушений, а с точки зрения начальных проявлений отклонений от нормы,когда на клеточном уровне первоначально защитные функции радикалов превращаются в токсические для собственных органов и тканей. Нарушение равновесия в системе «прооксиданты-антиоксиданты» необходимо учитывать как в прогнозе течения заболевания, так и при проведении лечебных мероприятий и профилактике осложнений при различных формах стафилококковой инфекции. Такая стратегия позволит быстрее уловить перемены в состоянии больного, определить способность организма больного к самостоятельному поддержанию гомеостаза и оперативней вносить необходимые коррективы в терапию. Совокупность представленных данных указывает и на то, что, несмотря на бактерицидные свойства радикалов, на разных стадиях стафилококкового инфекционного процесса, ингибирование синтеза оксида азота и АФК может оказаться полезным.
Таким образом, патогенетической основой неблагоприятного развития инфекционного процесса стафилококковой этиологии служит, во-первых, нарушение перераспределения внеклеточных и внутриклеточных радикалов с формированием дефицита последних, последствием чего является нарушение процесса элиминации возбудителя из организма, и, во-вторых, снижение защиты собственных органов и тканей от внеклеточных радикалов за счет истощения активности антиоксидантной системы.
|
