Введение
Широкая распространенность желчнокаменной болезни и рост числа ее осложнений, увеличение доли больных пожилого и старческого возраста на фоне высоких показателей послеоперационных осложнений и летальности обусловливают медико-социальную и экономическую значимость этой проблемы [1, 2]. Атипичное — «скрытое» течение деструктивного холецистита у 73,5% больных в возрасте до 60 лет [3] и увеличение удельного веса больных с хронической эмпиемой желчного пузыря при хроническом калькулезном холецистите [4] приводят к диагностическим ошибкам, которые увеличивают вероятность послеоперационных осложнений и летального исхода. Если учесть, что инструментально-лабораторные методы диагностики (УЗИ, КТ, лабораторные анализы) не позволяют точно диагностировать патоморфологические изменения в желчном пузыре, то изучение влияния некоторых антимикробных пептидов (АМП) для оценки морфологических форм воспаления при остром калькулезном холецистите (ОКХ) является важным условием.
Материал и методы
Проанализированы результаты иммунологических исследований венозной крови у 69 больных с ОКХ в возрасте от 18 лет до 71 года.
Больных разделили на три группы: в 1-ю вошли больные с катаральной (n=29), во 2-ю — с флегмонозной (n=24) и в 3-ю — с гангренозной (n=19) формой ОКХ.
У всех при поступлении в клинику определяли в плазме крови концентрацию α-дефензина (HNP-α), эндотоксина и нейтрофильной эластазы с помощью иммуноферментного анализа с использованием набора фирмы «Hycult. Biotech» (Нидерланды), белка, увеличивающего проницаемость мембран (ВРI), — с помощью набора ВРI — ИФА — БЕСТ (ЗАО «Вектор-Бест», Россия), гепсидина — прямым иммуноферментным методом с моноспецифическими антисыворотками и моноклональных антител к антигенам фирмы «Авсам» (США). Содержание лактоферрина в плазме крови исследовали с помощью иммуноферментного анализа.
Концентрацию фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α), интерлейкинов (ИЛ) 6, 8 и 10 в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа с использованием набора реагентов «Bender Medsistems» (США).
У 36 больных (по 12 с каждой формой ОКХ) также исследовали в тканях печени, взятых во время операции, уровни ФНО-α, ИЛ-6 и гепсидина. Количественное содержание изученных АМП и цитокинов у 10 здоровых лиц приняли в качестве контроля.
Полученные цифровые данные обработаны методом вариационной статистики и непараметрического анализа (Манна—Уитни—Вилкоксона). В качестве критерия статистической значимости различий принято значение р<0,05.
Результаты и обсуждение
В целом у больных с ОКХ при поступлении выявлено повышение уровней всех изученных АМП по сравнению с показателями контроля: HNP-α в 2,4 раза (р<0,001), BPI в 6,9 раза (р<0,001), эндотоксина в 8,6 раза (р<0,001), эластазы в 3,2 раза (р<0,001), лактоферрина в 2,2 раза (р<0,001) и гепсидина в 3,5 раза (р<0,001).
Содержание гепсидина в ткани печени в среднем составило 38,7±2,1 пг/мл белка, что в 2,1 раза больше показателя контроля (р<0,001).
Как видно из табл. 1, содержание изученных АМП в плазме крови зависело от формы воспаления желчного пузыря.
У всех больных с ОКХ при поступлении в клинику отмечено статистически достоверное по сравнению со здоровыми повышение в сыворотке крови содержания ФНО-α в 5,4 раза, ИЛ-6 в 7 раз, ИЛ-8 в 4,4 раза и ИЛ-10 на 37,1%. В ткани печени уровень ФНО-α статистически достоверно был в 5,2 раза, а ИЛ-6 в 7,5 раза выше, чем в контроле.
При всех формах ОКХ выявлено достоверное повышение концентрации изученных цитокинов в сыворотке крови, причем в наибольшей степени при гангренозной форме заболевания, кроме противовоспалительного цитокина ИЛ-10, уровень которого в данной группе был даже ниже, чем в контрольной (табл. 2).
В тканевых биоптатах концентрация ФНО-α была наиболее высокой при катаральной форме (34,3±3,4 пг/мл; р<0,001) по сравнению с деструктивными формами ОКХ. Наоборот, в ткани печени уровень ИЛ-6 при гангренозной форме в 8,2 раза (р<0,001) превысил контрольные показатели контроля и был на 76,6% (р1<0,001) больше, чем при катаральной форме.
Полученные результаты выявили тесную взаимосвязь АМП с цитокиновой сетью: при всех морфологических формах воспаления желчного пузыря выявлено достоверное увеличение концентрации изученных АМП и цитокинов. Отмечено закономерное увеличение уровня как АМП, так и показателей цитокинового профиля при флегмонозном и гангренозном ОКХ.
Как известно, воспалительный процесс и повреждение тканей приводят к значительному повышению уровня ФНО-α и во многом определяют характер и активность воспалительного процесса, что увеличивает синтез ИЛ-6, который обеспечивает рост и дифференцировку В-лимфоцитов, способствуя переходу последних в антителопродуценты [5, 6]. В то же время ФНО-α является индуктором ИЛ-8 — одного из центральных медиаторов неспецифической защиты, стимулятора хемотаксиса и хемокинеза нейтрофилов, базофилов Т-лимфоцитов (в меньшей степени) и кераноцитов, вызывая дегрануляцию этих клеток [7, 8].
Утверждение ряда авторов [9—11] об угнетaющем действии ИЛ-6 на ФНО-α нашими исследованиями не подтверждено. Наоборот, при всех формах ОКХ на фоне повышения концентрации ИЛ-6 наблюдалось увеличение уровня ФНО-α в сыворотке крови. Данное положение подтверждается прямой корреляционной зависимостью между уровнями ИЛ-6 и ФНО-α (r=0,25; р<0,040).
Активация нейтрофилов сопровождается усилением секреции дефензинов — связующих звеньев между врожденным (неспецифическим) и приобретенным иммунитетом и сильных хемоаттрактантов для иммунокомпетентных клеток [12, 13]. В целом по группе и при всех формах ОКХ на фоне повышения уровня α-дефензина получено значительное высокое содержание ФНО-α, ИЛ-6 и ИЛ-8 в сыворотке крови. Такой параллелизм еще раз указывает, что α-дефензин путем усиления секреции ФНО-α, ИЛ-8 ускоряет развитие воспалительного процесса [8, 14]. Это подтверждается сильными статистически значимыми положительными корреляционными связями между уровнями α-дефензина, ФНО-α и ИЛ-6.
Наиболее высокий уровень ВРİ отмечен у больных с гангренозной формой ОКХ — 3,61±0,19 нг/мл, т. е. в 10,2 раза больше, чем в контроле (р<0,001). Следует отметить, что содержание данного АМП в плазме крови статистически достоверно в 3,5 и 1,2 раза превосходило уровень, соответствующий катаральной и флегмонозной форме ОКХ. Помимо этого, выявлены прямые корреляционные связи между уровнями ВРI и ФНО-α (r=0,58; р<0,01), BPİ и ИЛ-8 (r=0,29; р<0,015) и BPİ и ИЛ-6 (r=0,40; р<0,001).
Концентрация эндотоксина повышена при всех формах воспаления желчного пузыря, особенно у больных с деструктивной формой. Изменения данного показателя аналогичны изменениям α-дефензина и ВPI: при катаральной форме — 2,23±0,11 нг/мл, при флегмонозной — 3,32±0,08 нг/мл и при гангренозной — 4,59±0,24 нг/мл, т. е. статистически достоверно соответственно в 5,9, 8,8 и 12,2 раза больше, чем в контрольной группе. Повышение концентрации эндотоксина в крови коррелирует с уровнями ФНО-α (r=0,49; р<0,001), ИЛ-8 (r=0,32; р<0,008) и ИЛ-6 (r=0,41; р<0,001), поскольку присутствие эндотоксина в крови приводит к каскадному усилению цитокиновой сети.
На фоне высокого содержания вышеуказанных эндогенных пептидов у больных с ОКХ наблюдается рост концентрации эластазы нейтрофилов. Данный АМП относится к серпроцидинам — катионным сериновым протеазам первичных гранул нейтрофилов. Наиболее высокий уровень отмечен при гангренозном холецистите (233,3±11,7 нг/мл — в 4,4 раза больше показателя контроля; р<0,001). Сильная положительная связь выявлена между уровнями эластазы и ФНО-α (r=0,47; р<0,01), а также эластазы и ИЛ-6 (r=0,34; р<0,01).
Находящийся в основном во вторичных гранулах нейтрофилов лактоферрин, являясь одним из белков, депонирующих железо, связывает его и создает дефицит для микробов. Содержание лактоферрина, как одного из белков острой фазы воспаления, в крови у больных с ОКХ адекватно отражало степень активности воспалительного процесса в желчном пузыре — наиболее высокая концентрация наблюдалась при деструктивных формах заболевания. Установлена также связь лактоферрина с ФНО-α (r=0,62; р<0,01, с ИЛ-6 (r=0,34; р<0,004) и с ИЛ-8 (r=0,27; р<0,026).
Гепсидин синтезируется в основном в гепатоцитах, и синтез его регулируется как содержанием железа в организме, так и воспалительным процессом; обладает всеми свойствами гормoнальных пептидов и цитокинов [15]. Повышение уровня гепсидина в крови у больных с ОКХ тоже зависело от степени выраженности воспалительного процесса и деструкции тканей желчного пузыря: при катаральной форме его концентрация составила 184,1±12,2 пг/мл, при флегмонозной — 206,4±9,7 пг/мл, при гангренозной — 284,2±16,2 пг/мл, контроль — 62,1±6,2 пг/мл. В целом у больных с ОКХ содержание гепсидина положительно коррелировало с уровнем ФНО-α (r=0,29; р<0,017) и ИЛ-6 (r=0,42; р<0,001).
Выявлена прямая корреляционная зависимость между ФНО-α и ИЛ-8 (r=0,29; р<0,015), ФНО-α и ИЛ-6 (r=0,25; р<0,040), а отрицательная — между ФНО-α и ИЛ-10 (r=0,25; р<0,04).
Следует отметить, что между всеми изученными эндогенными АМП существовала сильная положительная корреляция. Полученные результаты показали положительные статистически значимые корреляционные связи α-дефензина с ВРI (r=0,56; р<0,001), эндотоксином (r=0,69; р<0,001), эластазой (r=0,56; р<0,001), лактоферрином (r=0,71; р<0,001), гепсидином (r=0,41; р<0,001).
Таким образом, проведенные исследования показали, что уровни некоторых АМП и провоспалительных цитокинов объективно отражают изменения иммунного статуса организма и степени выраженности воспалительного процесса.
Вывод
Острый калькулезный холецистит сопровождается повышением концентрации некоторых антимикробных пептидов и цитокинов, которые коррелируют со степенью выраженности воспаления и деструктивных изменений. Выявлены четкие положительные связи между уровнем секреции антимикробных пептидов и цитокинов — фактора некроза опухоли, интерлейкина-6 и 8. Полученные данные дают основание для включения антимикробных пептидов как дополнительного наиболее информативного биомаркера в диагностический процесс для раннего выявления деструктивных форм острого холецистита.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Дж.Г., Н.Г.
Сбор и обработка материала — Ш. Г.
Статистическая обработка — Ш. Г.
Написание текста — Н.Г.
Редактирование — Дж.Г.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
*e-mail: novruz.gadjiyev@rambler.ru