Украинский журнал хирургии 2 (21) 2013
Вернуться к номеру
Особенности цитокиновой реактивности при остром и хроническом панкреатите
Авторы: Клименко М.В., Харьковская медицинская академия последипломного образования, Харьков, Украина
Рубрики: Хирургия
Разделы: Клинические исследования
Версия для печати
Проанализированы данные по изучению особенностей содержания трансформирующего фактора роста β1 (TGF-β1) в сыворотке крови у больных с острым и хроническим панкреатитом в первые 10 суток заболевания. Патогенетически обосновано диагностическое значение не только уровня TGF-β1, но и динамики показателя, являющегося маркером пролиферации фибробластов и кооперации клеток воспаления в поджелудочной железе.
Проаналізовані дані з вивчення особливостей умісту трансформуючого фактора росту β1 (TGF-β1) у сироватці крові у хворих на гострий і хронічний панкреатит у перші 10 діб захворювання. Патогенетично обгрунтовано діагностичне значення не тільки рівня TGF-β1, але і динаміки показника, що є маркером проліферації фібробластів і кооперації клітин запалення в підшлунковій залозі.
The authors analyzed data regarding the studying characteristics of the content of transforming growth factor β1 (TGF-β1) in blood serum of patients with acute and chronic pancreatitis in the first 10 days of disease. The diagnostic value was pathogenetically proved not only for the level of TGF-β1, but also for the dynamics of the index, which is a marker for fibroblast proliferation and inflammatory cells cooperation in the pancreas.
трансформирующий фактор роста β1 (TGF-β1), острый панкреатит, хронический панкреатит.
трансформуючий фактор росту β1 (TGF-β1), гострий панкреатит, хронічний панкреатит.
transforming growth factor β1 (TGF-β1), acute pancreatitis, chronic pancreatitis.
Анализ современных данных по проблеме острого (ОП) и хронического панкреатита (ХП) убедительно доказал, что неуклонный рост числа больных панкреатитом, развитие рецидивов, увеличение количества послеоперационных осложнений делают необходимым и перспективным оптимизацию ранней диагностики для определения лечебной и хирургической тактики [1, 3, 5, 10].
Среди разнообразия механизмов повреждения поджелудочной железы (ПЖ) наиболее значимым патогенетическим фактором ОП и ХП является воспаление, которое замыкает порочный круг патогенеза. Согласно подавляющему большинству современных научных работ про и противовоспалительные регуляторные цитокины играют ключевую роль в патогенезе острого и хронического панкреатитов. Существуют данные о ведущей роли цитокинов в формировании фиброза ПЖ и панкреонекроза. В настоящее время доказано, что ОП и гнойный перитонит сопровождаются вторичным иммунодефицитом, который в значительной степени усугубляет течение болезни [2, 4, 6–9, 14].
Однако вышеизложенные данные еще не всегда учитываются в хирургической практике. Одним из важнейших механизмов патогенеза воспаления ПЖ является дисбаланс между провоспалительными и регуляторными цитокинами [7, 8, 14]. В настоящее время вопросы изучения профиля цитокинов при ОП и ХП остаются недостаточно изученными. Не определены тонкие иммунологические механизмы цитокиновых взаимодействий в развитии характера воспалительных изменений ПЖ в динамике патологического процесса. Не до конца ясна взаимосвязь между локальными и системными концентрациями интерлейкинов, уровнем воспалительных изменений в ПЖ и нарушением ее функции. Практически не изучена диагностическая и прогностическая роль при ОП и ХП трансформирующего фактора роста b1 (TGFb1) — одного из самых универсальных маркеров, который оказывает влияние на процессы инициации пролиферации фибробластов, синтез компонентов экстрацеллюлярного матрикса, кооперацию клеток воспаления (в первую очередь макрофагов) в поджелудочной железе [7, 11, 13, 14]. Дальнейшее изучение пока еще неизвестных механизмов действия плейотропных цитокинов имеет важнейшее значение для разработки новых методов ранней диагностики и лечения больных панкреатитом.
Цель работы — определить диагностическое значение цитокинового статуса у больных с острым и хроническим панкреатитом на основании изучения особенностей содержания трансформирующего фактора роста b1 в сыворотке крови.
Материал и методы
Проанализированы результаты собственных наблюдений 92 больных, находившихся на стационарном лечении в хирургических отделениях Харьковской ГКБСНМП им. проф. А.И. Мещанинова. Основную группу клинического наблюдения составили 72 больных с панкреатитом. Из них в первую группу включен 51 пациент с ОП: с легкой формой — 20 больных, средней тяжести — 12, тяжелой — 12, с крайне тяжелой формой — 7 пациентов. Во вторую группу включен 21 пациент с ХП. Клиническую группу сравнения составили 20 больных с абдоминальным болевым синдромом (АБС), а контрольную группу — 10 здоровых врачей в возрасте 23–30 лет (по 5 мужчин и женщин), у которых исследовался уровень TGFb1 в сыворотке крови для определения нормы значений. Клинические группы репрезентативны по полу, возрасту и сопутствующей патологии. Вошедшие в исследование пациенты были наиболее трудоспособного возраста. В сформированных группах ретроспективно проведена оценка клиникоанамнестических, лабораторных, инструментальных и терапевтических показателей.
В диагностике характера и степени поражения ПЖ, для определения тактики терапии у пациентов использовались положения Приказа МЗ Украины № 297 от 2.04.2010 года «Стандарти надання медичної допомоги хворим з невідкладними хірургічними захворюваннями органів черевної порожнини». В комплексном обследовании пациентов использовалась экспрессдиагностика ОП, основанная на обнаружении повышенной концентрации антигена трипсиногена2 в моче с помощью иммунохроматографии. Высокая чувствительность (95,8 %) и специфичность (95,2 %) по отношению к ОП позволяла избежать гипердиагностики ОП на догоспитальном этапе.
В связи с тем, что одним из важных патоморфологических субстратов панкреатита является гиперактивация фибропластических процессов в ткани железы, изучено содержание TGFb1 в сыворотке крови иммуноферментным методом с использованием стандартных наборов DRG ELISA TGFb1 EIA1864 (Германия). Исследовались значения TGFb1 на фотометре в первые 24–48 часов с момента поступления и на 7–10е сутки нахождения в стационаре у пациентов в соответствующих группах, результаты выражали в нанограммах на миллилитр. Помимо уровней показателя TGFb1 изучалась направленность динамики данного противовоспалительного цитокина.
Методами описательной статистики определялись числовые характеристики показателей (математическое ожидание, среднеквадратическое отклонение, ошибка среднего). В качестве критерия достоверности значений показателей между группами наряду с параметрическим критерием t Стьюдента применялся непараметрический критерий f Фишера.
Результаты и обсуждение
Содержание TGFb1 в первые 24–48 часов у больных с ОП составило 120,6 ± 22,4 нг/мл, с ХП — 78,8 ± ± 5,1 нг/мл (р < 0,001), у пациентов с АБС — 30,80 ± ± 3,62 нг/мл (р < 0,001), в контрольной группе — 20,7 ± 3,1 нг/мл (р < 0,001). У больных всех клинических групп отмечено достоверное повышение уровня TGFb1 в сыворотке крови по сравнению со здоровыми людьми. Однако если у больных с АБС это превышение было незначительным, то у пациентов с ОП показатель был увеличен в 5,8 раза (р < 0,001), у больных с ХП — в 3,8 раза (р < 0,001). Высокие показатели TGFb1 расценивали как участие противовоспалительных цитокинов в формировании генерализованной воспалительной реакции, когда аутолиз и некробиоз ПЖ, забрюшинной клетчатки и развитие ферментативного асцитперитонита носят абактериальный характер, а тяжесть состояния больных обусловлена выраженной панкреатогенной токсинемией [3, 6, 11, 14]. Умеренное повышение плейотропного цитокина у пациентов с АБС по сравнению со здоровыми лицами следует объяснить болевым синдромом и умеренно выраженными проявлениями хронических воспалительных заболеваний, но эти данные при статистической обработке не следует считать достоверными.
В динамике патологического процесса на 7–10е сутки также определен ряд закономерностей. Так, содержание TGFb1 у больных с ОП снизилось на 42 % — до 70,6 ± 14,8 нг/мл, тогда как у пациентов с ХП увеличилось до 97,4 ± 8,3 нг/мл (р < 0,001). У пациентов с АБС уровень TGFb1 существенно не изменился в динамике — 26,8 ± 3,8 нг/мл и не различался по сравнению с контрольной группой — 20,7 ± 3,1 нг/мл.
Факт роста среднего уровня TGFb1 в сыворотке крови с 78,8 ± 5,1 нг/мл до 97,4 ± 8,3 нг/мл к 7–10му дню стационарного наблюдения при обострении ХП мы связываем с более активным участием противовоспалительного цитокина в регуляции процессов асептического воспаления с некробиозом панкреацитов и ферментной аутоагрессией, пролиферации и стимуляции продукции коллагена и митогенеза фибробластов [11–14]. При сопоставлении этиологических факторов и уровней TGFb1 было выявлено, что пациенты с ХП, среди которых превалировало употребление алкоголя — 10 (47,7 %), имели более высокие уровни — 87,5 ± 7,4 нг/мл в 24–48 часов заболевания по сравнению с 7 (33,3 %) больными, у которых причинами ХП был алиментарный фактор — 62,3 ± 7,3 нг/мл (р < 0,001). В группе с ОП подобных закономерностей не было выявлено. Все это подтверждает мнение о том, что факторы роста являются активаторами воспаления, триггерами фиброгенеза ПЖ, стимулируют фибробласты и фиброз поджелудочной железы при хроническом панкреатите [7, 13].
Среди прооперированных из группы с ХП у 6 (28,6 %) из 21 наблюдаемого больного средний уровень TGFb1 был также выше среднего показателя по группе и составил 104,2 ± 11,5 нг/мл к 24–48му часу заболевания. То есть даже при медленно прогрессирующем воспалении ПЖ, характеризующимся фокальными некрозами в сочетании с фиброзом, требующим оперативного вмешательства, происходит большая активация противовоспалительных цитокинов по сравнению с пациентами с ХП без операций, но меньшая по сравнению с пациентами с ОП.
Повидимому, важны не только время и уровень плейотропного цитокина, но и степень его снижения в динамике, что отражает характер и компенсаторные возможности иммунологической реактивности организма. Пациенты с ХП, злоупотреблявшие алкоголем и оперированные в последующем, имеют более высокие уровни TGFb1 в первые сутки пребывания в хирургическом стационаре, что позволяет использовать прогностические свойства цитокина. Представление о состоянии цитокинового статуса является дополнительной информацией для ранней диагностики деструктивного панкреатита, что особенно важно для начала превентивного лечения и решения об оперативном вмешательстве.
Полученные данные согласуются с мнением Л.П. Фаизовой [7], доказавшей у больных с различными формами ХП развитие вторичной иммунной недостаточности. Последняя характеризовалась дисбалансом цитокиновой регуляции иммунокомпетентных клеток, опосредующих неспецифический, клеточный и гуморальный иммунный ответ, способствующей персистенции воспалительного процесса, развитию фиброза и экзокринной недостаточности, наиболее выраженной при кальцифицирующем панкреатите алкогольной этиологии. Последний представляет наиболее тяжелую форму заболевания по течению и прогнозу. Билиарнообструктивная по этиологии, обструктивная и воспалительная формы ХП по морфологии предполагают более благоприятное течение заболевания. Оценка этиологии ХП, морфологической формы, степени тяжести структурных изменений и внешнесекреторной недостаточности ПЖ, стадии течения воспалительного процесса при ХП на этапе клинического обследования позволяет прогнозировать степень выраженности патологического процесса в ПЖ, а также недостаточную эффективность работы иммунной системы [6, 7]. При этом уровень продукции TGFb1 у больных ХП достоверно коррелирует со степенью структурных изменений и экзокринной недостаточности ПЖ, является маркером фиброза и имеет прогностическое значение. Повышение уровня продукции TGFb1 и основных провоспалительных цитокинов (TNFa, IL1, интерферонg, IL6, IL8) у больных ХП подтверждает хронический воспалительный процесс в поджелудочной железе [2, 6–8, 14].
Характер динамических изменений TGFb1 в виде резкого подъема величин с ростом тяжести ОП доказывает, что трансформирующий фактор роста b1 является маркером, который оказывает влияние на процессы инициации пролиферации фибробластов, синтез компонентов экстрацеллюлярного матрикса, кооперацию клеток воспаления (в первую очередь макрофагов). В экспериментальных работах на животных определена высокая экспрессия TGFb1 в острую фазу воспаления и в позднюю стадию фиброза. При воздействии на иммунную систему преобладают ингибирующие эффекты TGFb1. TGFb1, являясь фиброгенным цитокином, стимулирует изменение структуры ПЖ, ее ремоделирование. Эта морфологическая перестройка может быть основой патогенеза как ОП, так и ХП. TGFb1 играет огромную роль в развитии фиброза и потенцировании апоптоза клеток ПЖ [12–15].
Выводы
1. Уровень и характер динамики показателей плейотропного цитокина TGFb1 в сыворотке крови у больных с панкреатитом зависит от характера остроты патологического процесса в поджелудочной железе (острый или хронический). Для ОП в первые 48 часов заболевания характерен более высокий уровень TGFb1 — 120,6 ± 22,4 нг/мл по сравнению с ХП — 78,8 ± 5,1 нг/мл.
2. Для больных с абдоминальным болевым синдромом, вызванным острым гастритом (20 %) и дискинезией ЖВП с калькулезом желчного пузыря (35 %), уровень TGFb1 в первые 48 часов заболевания составляет 30,80 ± 3,62 нг/мл с нормализацией к 7–10м суткам. Уровень содержания TGFb1 в сыворотке крови у здоровых людей 25–30 лет составляет 20,7 ± 3,1 нг/мл.
3. Клинически значимыми являются не только время заболевания и уровень плейотропного цитокина, но и степень его снижения в динамике, поскольку отражает характер и компенсаторные возможности иммунологической реактивности организма. Десятые сутки заболевания характеризуются снижением TGFb1 у больных ОП до 70,6 ± 14,8 нг/мл. В группе пациентов с ХП отмечен подъем TGFb1 до 97,4 ± 8,3 нг/мл, а у нуждающихся в оперативном вмешательстве при ХП — до 104,2 ± 11,5 нг/мл.
Перспектива исследований
С учетом детерминирующей роли противовоспалительного цитокина при панкреатитах актуальными являются дальнейшие исследования по определению прогностических значений TGFb1. А накопленные данные исследований свидетельствуют о перспективности дальнейшего развития экспериментальных и клинических работ этого направления.
- Велигоцкий Н.Н. Некоторые нерешенные вопросы классификации и лечебнодиагностической тактики при остром панкреатите / Н.Н. Велигоцкий, А.Н. Велигоцкий, Б.С. Федак [и др.] // Вестник клуба панкреатологов. — 2010. — № 3. — С. 3638.
- Кудрявцев К.В. Эволюция каскада комплемента: ранние этапы / К.В. Кудрявцев, А.В. Полевщиков // Цитокины и воспаление. — 2005. — Т. 4, № 1. — С. 1121.
- Пути улучшения результатов лечения больных панкреонекрозом / Н.А. Кузнецов, Г.В. Родоман, Т.И. Шалаева, А.А. Наливайский // Хирургия. — 2008. — № 5. — С. 2527.
- Минаев С.В. Исследование значения цитокинов в патогенезе острой хирургической патологии брюшной полости / С.В. Минаев, Г.Ю. Кнорринг // Практическая медицина. — 2004. — № 4(9). — С. 4951.
- Минушкин О.Н. Хронический панкреатит: эпидемиология, этиология, классификация / О.Н. Минушкин // Фарматека. — 2007. — № 2. — С. 5356.
- Трухан Д.И. Иммуногенетические аспекты патогенеза острого панкреатита / Д.И. Трухан // Хирургия. — 2000. — № 6. — С. 911.
- Фаизова Л.П. Роль цитокинов в иммунопатогенезе, оптимизации диагностики и лечения хронического панкреатита : дис... дра мед. наук / Фаизова Лариса Петровна. — Уфа, 2004. — 195 с.
- Шабанов В.В. Роль цитокинов и других сигнальных молекул в патогенезе острого панкреатита / В.В. Шабанов // Вестник Рос. академ. мед. наук. — 2003. — № 9. — С. 4447.
- Ito T. Can measurement of chemokines become useful biological and functional markers of earlystage chronic pancreatitis? / T. Ito // J. Gastroenterol. — 2007. — № 42, Suppl. 17. — P. 7277.
- Nair R.J. Chronic Pancreatitis / R.J. Nair, L. Lawler, M.R. Miller // Am. Fam. Physician. — 2007. — Vol. 76, № 11. — Р. 16791688.
- Nalfertheiner P. Clinical and Laboratory diagnosis of acute pancreatitis / P. Nalfertheiner, E.J. DominguezMunoz // Ann. Ital. Chir. — 1995. — Vol. 66, № 2. — P. 165170.
- Su S.B. Expression of transforming growth factorbeta in spontaneous chronic pancreatitis in the WBN / S.B. Su, Y. Motoo, Kob M.J. Xie // Dig. Dis. Sci. — 2000. — Vol. 4. — P. 151159.
- Witt H. Chronic pancreatitis: challenges and advances in pathogenesis, genetics, diagnosis, and therapy / H. Witt, M.V. Apte, V. Keim // Gastroenterology. — 2007. — Vol. 132(4). — P. 15571573.
- Wynn T.A. Cellular and molecular mechanisms of fibrosis / T.A. Wynn // J. Pathol. — 2008. — Vol. 214. — P. 199210.
- Amelioration of pancreatic fibrosis in mice with defective TGFbeta signaling / B.M. Yoo, M. Yeo, T.Y. Oh [et al.] // Pancreas. — 2005. — Vol. 30. — Р. 2729.