Иммунопатогенез сепсиса. Алгоритмы диагностики по параметрам иммунной дисфункции

Окончание. Начало в журнале ОНСПВ № 4, 5 2008 года

Какие составляющие дисфункции иммунной системы наиболее значимы в патогенезе хирургического сепсиса? Высокая клиническая эффективность ронколейкина в качестве иммунокорректора при инфекционных осложнениях у больных хирургического профиля придает этому, на первый взгляд, теоретическому вопросу очевидное практическое звучание и открывает новое перспективное направление патогенетической терапии.

Основные звенья иммунопатогенеза сепсиса в определении целей использования дрожжевого rIL-2 в качестве компонента комплексной терапии патогенетической направленности

Основные звенья иммунопатогенеза сепсиса детально описаны нами ранее [25, 26, 29] и несмотря на то, что подробный анализ проблемы патогенеза госпитальных инфекций не является темой настоящей работы, тем не менее, необходимы хотя бы краткие комментарии. При генерализованных формах инфекционных осложнений у больных хирургического профиля целесообразно выделять следующие основные звенья патогенеза сепсиса, которые имеют непосредственное отношение к функционированию иммунной системы:
• прорыв защитных барьеров иммунитета;
• антигенемия и эндотоксикоз;
• дисбаланс цитокиновой регуляции при реализации генерализованной формы воспаления;
• неспецифическое иммуносупрессорное воздействие на иммунную систему активационных гормонов стресса и других супрессорных факторов (неспецифическая иммунодепреcсия);
• анергия иммунокомпетентных клеток и другие варианты специфической иммунодепрессии.

Выделение именно этих патогенетических звеньев хорошо обосновано результатами выполненных в Российской Федерации клинических исследований [1, 6, 20, 23, 24, 37–39, 40, 47, 51, 52, 54, 55, 58, 61, 62, 63, 64, 75, 76]. В многочисленных научных источниках, опубликованных за рубежом, в основном обсуждается патогенетическое значение системного воспалительного ответа (СВО) и соответствующего этой форме реактивности организма клинического синдрома (SIRS). Очевидно, что реальная картина взаимоотношений основных патогенетических процессов (рис. 1), которые развиваются в организме в условиях генерализации инфекции, вызываемой микроорганизмами-комменсалами, на схеме значительно упрощена.

Однако те компоненты, которые традиционно рассматриваются [8, 10, 15, 16, 17, 34, 36, 43, 49, 57, 59, 65–67, 69, 74, 84–86, 92, 93, 106, 109, 111, 113], когда речь идет о патогенезе септических процессов: антигенная агрессия, эндотоксикоз, генерализованная воспалительная реакция, компенсаторный противовоспалительный ответ, роль групп цитокинов с оппозитной активностью и других регуляторных факторов, обеспечивающих развитие основных патогенетических процессов и их клинических проявлений, на схеме обозначены. На схеме отдельным блоком выделена иммунодепрессия как значимое звено патогенеза, а также перечислены последствия преобладания этого сценария развития событий. Показана взаимосвязь системной иммунодепрессии с балансом цитокинов и дефицитом продукции эндогенного IL-2, а также точки приложения цитокинотерапии дрожжевым rIL-2 при назначении этого лекарственного средства септическим больным. Толстой стрелкой обозначено применение препарата в случаях преобладания клинических манифестаций, взаимосвязанных с компенсаторным противовоспалительным ответом и общей иммунодепрессией (целевая установка «иммунореставрация»). Тонкой стрелкой показано применение препарата при преобладании клинической симптоматики генерализированной воспалительной реакции (целевая установка «иммунопротекция» и «иммунокоррекция») [22, 24, 25, 29]. Препарат в клинических ситуациях, различающихся по манифестации и соответствующим гипер- и гипореактивности иммунной системы, может назначаться в значительно различающихся разовых и курсовых дозах [24]. На схеме перечислены также события, сопутствующие неблагоприятному (без цитокинотерапии, блоки красного и зеленого цвета) и благоприятному (в условиях проведения цитокинотерапии, блок белого цвета) сценариям. Далее остановимся на краткой характеристике основных составляющих иммунопатогенеза сепсиса.

Прорыв защитных барьеров иммунитета

Селективная барьерная функция характерна для любых биологических мембран. Функцию первой линии защиты выполняют поверхностные клеточные структуры и ассоциированные с ними гуморальные факторы эпителия кожи и внешних слизистых оболочек, клеточные структуры слизистой оболочки кишечника и других полых органов, серозные покровы внутренних полостей. При ранениях и травмах естественные барьеры утрачивают анатомическую целостность и функциональную состоятельность. Эти барьеры становятся проницаемыми и при реализации повреждающего потенциала генерализованной воспалительной реакции.

Барьерные функции свойственны грануляционной ткани, образующейся в областях травматических повреждений при процессах репарации, и «лимфо-лейкоцитарному валу» воспалительных очагов. Во всех региональных лимфотических узлах и селезенке — специализированных органах иммунной системы, «проверяющих» кровь и лимфу на содержание в них антигенов, происходит избирательное улавливание последних. Эти анатомические образования иммунной системы являются местом инициации реакций адаптивного иммунитета, что требует предшествующей обработки (процессинга) антигенов и реализации процессов клеточной кооперации. В выполнении системной барьерной функции участвуют печень и почки, которые одновременно специализированы на детоксицирующей функции. Барьерную функцию выполняет и вся система мононуклеарных фагоцитов организма, а также плазменные гуморальные системы, активирующиеся путем каскадного протеолиза.

Основной причиной прорыва естественных барьеров иммунитета представителями экзогенной микрофлоры является несоответствие этиопатогенной нагрузки защитным возможностям факторов и механизмов естественной резистентности покровных тканей (кожа, эпителий), анатомических образований иммунной системы на органном и региональном уровнях, а также интенсивности системного ответа острой фазы воспаления. При травмах различной этиологии происходит прямое разрушение барьеров.

Гипоэргоз клеток кишечного барьера, который является следствием системных расстройств микроциркуляции и нарастающей тканевой гипоксии, а также воздействие иммуносупрессорных факторов и механизмов углубления общей иммунодепрессии снижают защитный потенциал кишечной стенки, что создает условия для транслокации микроорганизмов из кишечного содержимого в кровь и служит одним из существенных источников бактериемии и токсемии [5, 6, 16, 29, 57, 67, 106].

Кишечная ишемия/реперфузия (например, при гипоксии после травмы и кровопотери) могут также активировать легочные макрофаги, приводя (за счет освобождения свободных радикалов кислорода и TNFα) к повреждению легких и острому респираторному дистресс-синдрому взрослых (ARDS) [111]. В страдающих от гипоксии клетках синтезируются белки теплового шока, которые тоже способны нарушать функции Т-лимфоцитов.

Антигенемия и эндо-, аутотоксикоз

Гиперантигенемия — избыток антигенов различного происхождения — является одной из важных составляющих иммунопатогенеза хирургического сепсиса. Велико значение этого феномена и при других угрожающих жизни состояниях у хирургических больных. Причиной гиперантигенемии, а затем эндо-, аутотоксикоза, является массивное поступление экзогенных антигенов (экзо- и эндотоксины, другие факторы вирулентности микроорганизмов), аутоантигенов, продуктов клеточной деградации и продуктов метаболизма белковых макромолекул, которые высвобождаются при первичном разрушении тканей, при их последующем метаболическом повреждении в результате полного выключения из функционирования, а также при реализации процесса инвазии инфекционных возбудителей. Антигены и токсические продукты как эндогенного, так и экзогенного происхождения во внутренние среды организма (кровь, лимфу и интерстициальную жидкость) поступают при прорыве защитных биологических барьеров. В условиях гиперантигенемии и эндо-, аутотоксикоза резко изменяются естественные условия обезвреживания антигенов и реализация основных процессов иммунореактивности. Так, при развитии и углублении патологенетически значимых процессов, формирующих генерализованную форму воспаления, из которых наибольшее значение имеют коагулопатия, микротромбоз сосудов, ишемия и гипоксия тканей, усиливается системная воспалительная реакция, изначально индуцированная первичной альтерацией тканей, а также воздействием факторов вирулентности инфекционных этиопатогенов и их суперантигенов. Одновременно с этими процессами нарастает общая иммунодепрессия.

В роли антигенов, способных запускать, а при избыточной антигенемии — и блокировать гуморальные и клеточные составляющие адаптивного иммунитета, обычно выступают:
• секретируемые и структурные антигены микроорганизмов;
• аутоантигены, модифицированные при воздействии факторов вирулентности микроорганизмов-возбудителей и продуктов ферментативной медиаторной агрессии, а также свободных радикалов. Все эти агенты в избытке образуются при сопутствующих повреждениям процессах некробиоза, микротромбоза сосудов, ишемии и гипоксии органов и тканей.

Наличие анатомических повреждений естественных барьеров и местный специфический эффект экзотоксинов и других секретируемых антигенов грамположительных микроорганизмов облегчают последующее проникновение в ткани грамотрицательных возбудителей, которые, в свою очередь, также являются источниками антигенных и токсических субстанций. Массовый выброс эндотоксинов происходит при гибели грамотрицательных микроорганизмов в процессе реализации инвазии и осуществлении неизбежных взаимодействий с факторами и клетками системы естественной резистентности организма. По биологической природе эндотоксины являются составной частью наружной мембраны грамотрицательных микроорганизмов и представляют собой единый белково-липополисахаридный комплекс, в котором белковый компонент тесно связан с липополисахаридной частью (ЛПС).

Молекула ЛПС грамотрицательных микроорганизмов считается ключевым фактором генерализации системной воспалительной реакции и эндотоксикоза [8, 15, 106, 110]. Так как грамотрицательные микроорганизмы широко представлены в экосистеме пищеварительного тракта человека, то, вероятно, в случае нарушения кишечного барьера с биологической активностью ЛПС связано разноплановое участие этого компонента биоценоза в различных патологических процессах, в том числе и как источника эндотоксикоза.

Мононуклеарные клетки различной морфологии и функциональной специализации (моноциты крови, тканевые макрофаги, купферовские клетки печени, лимфоциты) активируются ЛПС и начинают продуцировать TNFα, который обладает местным провоспалительным действием и разноплановыми системными эффектами, активирует широкий круг клеток, а также вызывает последующую продукцию медиаторов. Активация клеток и избыточное образование ими медиаторов лежит в основе системных патофизиологических нарушений и клинических проявлений эндотоксикоза [74, 78]. Особая роль отводится ЛПС в инициации патологических процессов, сопутствующих эндотоксиновому шоку, основным патогенетическим компонентом которого оказывается избыточная концентрация TNFα в системной циркуляции [82, 86, 96, 109, 110, 111, 113].

В аспекте формирования совокупности патологических процессов, лежащих в основе патогенеза эндо-, аутотоксикоза, токсичные вещества могут действовать на разных уровнях биологической организации [15]. На уровне клеточных структур и клеток блокируются энергетические процессы в митохондриях, инициируются свободнорадикальные реакции, активируются лизосомальные ферменты, реализуется некробиоз клеток, наблюдается их цитолизис. На уровне тканей инициируется возникновение зон некроза. На межорганном и межсистемном уровнях наблюдаются активация калликреин-кининовой системы, а также усиление коагуляции и фибринолиза.

Ишемия тканей является одним из пусковых механизмов развития эндо-, аутотоксикоза и может быть обусловлена как нарушением регионарного кровотока в магистральных сосудах, так и расстройствами микроциркуляции. Клеточный метаболизм при этом нарушается путем интенсификации перекисного окисления липидов, что сопровождается дестабилизацией биологических мембран всех типов, и при анаэробной трансформации гликолиза. Ведущим фактором другого пускового механизма является воздействие микроорганизмов-возбудителей. Основными факторами его реализации выступают экзо- и эндотоксины микроорганизмов, которые выделяются при их жизнедеятельности и инициируют протеолиз тканей. Развитие эндотоксикоза может быть также связано с нарушениями барьерной функции тканей при их повреждении, что способствует проникновению за пределы инфекционно-воспалительного очага и дальнейшему распространению как продуктов аутолиза тканей, так и эндотоксинов микроорганизмов [5, 16, 67]. Третий пусковой механизм вторичного некробиоза заключается в суммации последствий многоплановых нарушений внутриклеточного метаболизма и накопления ультраструктурных изменений в клетках, которые способны завершиться реализацией программы некробиоза. Названные пусковые механизмы редко являются самостоятельными в развитии эндотоксикоза. Чаще они реализуются совместно.

Клиническим проявлением эндо-, аутотоксикоза является синдром эндогенной интоксикации в виде нарушений сосудистого тонуса, капиллярной перфузии, реологических свойств крови, водного и электролитного баланса, гиповолемии, тромбозов и других органносистемных проявлений, метаболических расстройств [14, 36, 67, 74]. Нарастающая эндогенная интоксикация типична при наличии массивных зон повреждения тканей (множественная травма, панкреанекроз при остром деструктивном панкреатите) [37, 57, 63, 64]. Антигены экзогенных микроорганизмов могут попадать в кровь из инфицированных ран. Крайне опасна высокая вирулентность микроорганизмов, контаминирующих раневую поверхность. В этом случае динамика клинической картины может иметь молниеносный характер (раневой сепсис, бактериально-токсический шок).

Очевидно, что основные причины и патологические процессы, приводящие к гиперантигенемии (рис. 2), едины для травматической болезни, острого деструктивного панкреатита, генерализованных инфекционных осложнений у больных хирургического профиля [24, 26, 37, 40, 64]. Запуск механизмов СВО происходит в условиях избытка антигенов, и гиперантигенемия может сохраняться в течение длительного времени.

Дополнительным источником антигенов являются переливания консервированной донорской крови и ее компонентов. В системную циркуляцию поступают также антигены эндогенных микроорганизмов. В частности, источником микробных антигенов может быть кишечный микробиоценоз, преодолевающий кишечный барьер при нарушенных барьерных функциях слизистой оболочки кишечника [5, 6, 16, 106].

Некоторые факторы конституционального (наследственного) иммунитета являются агентами, которые так же, как и иммуноглобулины, активируют систему комплемента, что при избыточной активации может сопровождаться альтерацией собственных клеток и тканей. Итоги подобного варианта иммунореактивности могут быть разрушительными как по силе, так и по точкам приложения повреждающих воздействий. Как итог первичной и вторичной альтерации тканей в системной циркуляции появляются аутоантигены.

Эффекты бактериальных суперантигенов

Суперантигенами являются бактериальные и вирусные белки, способные вызывать одновременную активацию более 20% клеток, составляющих популяцию Т-лимфоцитов, посредством взаимодействия с их антигенсвязывающим рецептором, которое осуществляется вне зоны комплементарности пептидного фрагмента обычного антигена. Одновременное высвобождение множеством лимфоидных клонов избыточного количества IL-2 чрезмерно активирует цитокиновую сеть и моноциты/макрофаги. Высвобождение клетками воспалительных медиаторов в токсических концентрациях, которое следует за этим, является причиной фульминантного воспаления после контакта с суперантигенами. При этом главным эффекторным медиатором последующих клеточных и тканевых повреждений выступает TNFα [6, 8, 34, 86, 92, 111].

Неизбежным следствием первоначальной и чрезмерной активации лимфоцитов после взаимодействия с суперантигенами оказывается их последующая глубокая анергия, которая характерна для Т- и В-клеток. Из циркуляции исчезают также специфические иммуноглобулины широкого репертуара специфичностей, которые связываются суперантигенами, продуктами аутолиза тканей и другими токсическими субстанциями. Примерами бактериальных суперантигенов являются: стрептококковый суперантиген (streptococcal superantigen — SSA) Streptococcus pyogenes, энтеротоксин некоторых штаммов Clostridium perfringens, стафилококковый энтеротоксин В (staphylococcal enterotoxin B — SEB) и токсин-1 стафилококкового токсического шокового синдрома (staphylococcal toxic shock syndrome toxin-1 — TSST-1).

Дисбаланс цитокинов

При сепсисе и тяжелом сепсисе может наблюдаться дисбаланс регуляции цитокинов всех функциональных групп (медиаторы доиммунного воспаления; регуляторы активации, пролиферации и дифференцировки лимфоцитов; регуляторы иммунного воспаления; факторы роста клеток-предшественников гемопоэза), а не только цитокинов с про- и противовоспалительными эффектами. Именно дисбаланс цитокинов, а не общий уровень гиперцитокинемии характеризует вклад цитокиновой дезрегуляции в патогенез сепсиса [25, 26, 29].

Системная иммунодепрессия

Общее угнетение иммунной системы — системная иммунодепрессия — при любых заболеваниях, включая сепсис, оказывается результирующей двух равноценных патогенетических составляющих: неспецифической и специфической иммунодепрессии. Иммуносупрессорные факторы и механизмы, ответственные за формирование состояния системной иммунодепрессии, воздействуют как на систему естественной резистентности организма (эндотоксиновая толерантность моноцитов, анергия других фагоцитирующих клеток), так и на систему адаптивного иммунитета (иммунопаралич В-лимфоцитов, анергия Т-клеток) [25]. В роли факторов иммуносупрессии могут выступать как специфические (избыток антигена, супрессорные факторы специфичных лимфоидных клонов), так и неспецифические регуляторные молекулы (глюкокортикоиды, простагландины, TGFb,
IL-1Ra), цитокины (IL-4; IL-6; IL-10), а также клетки (В- и Т-лимфоциты с функциональной активностью клеток-супрессоров) [8, 10, 25, 29, 40, 46, 48, 50, 64, 73, 78, 85, 87, 88, 97, 100, 113, 114, 116, 117].

В формировании неспецифической иммунодепрессии самыми значимыми являются супрессорные эффекты факторов компенсаторного противовоспалительного ответа (противовоспалительные цитокины, растворимые антагонисты провоспалительных цитокинов и их рецепторов, простагландины, глюкокортикоиды [55]). Из этих факторов наибольшее значение при сепсисе имеют противовоспалительные (иммуносупрессорные) цитокины [25, 48, 50, 114], которые способны подавлять активность различных клеток, участвующих в обеспечении иммунореактивности, и рецепторные антагонисты провоспалительных цитокинов [48], блокирующие активационные сигналы провоспалительных цитокинов. Существенной составляющей неспецифической иммунодепрессии являются также регуляторные иммуносупрессорные механизмы, противодействующие обычно наблюдаемой при генерализованных инфекциях поликлональной активации лимфоцитов [78, 92]. Наконец, весомый вклад в развитие неспецифической иммунодепрессии может вносить толерантность мононуклеарных фагоцитов к активационным эффектам бактериальных эндотоксинов, прежде всего к липополисахаридам грамотрицательных бактерий [87, 91, 110].

Одним из важнейших компонентов специфической иммунодепрессии следует считать блокаду антигенраспознающих структур иммунокомпетентных клеток в условиях массированной антигенемии, когда фактически все распознающие структуры блокируются избытком антигена. В этих условиях зрелые клетки-эффекторы иммунных реакций длительное время не могут осуществлять свои функции, а незрелые клетки просто не способны к эффекторным функциям, так как не достигли должного уровня дифференцировки [29, 78].

При сепсисе существенное значение в формировании специфической иммунодепрессии имеет также уменьшение количества Т- и В-лимфоцитов различной специфичности [46, 96] — тех иммунокомпетентных клеток, которые ответственны за большинство защитных эффектов адаптивного иммунитета и должны быть основным компонентом противоинфекционной защиты при гематогенном и лимфогенном путях распространения этиопатогенов. Например, при стафилококковом сепсисе массированная гибель
Т-лимфоцитов индуцируется их предшествующей поликлональной активацией стафилококковыми энтеротоксинами, которые являются суперантигенами для Т-лимфоцитов. При стафилококковом сепсисе и сепсисе, вызванном этиопатогенами кишечной флоры, В-лимфоциты блокируются протеином А стафилококка и кишечным сиалопротеином и на длительный срок (по механизму терминальной дифференцировки) становятся толерантными к различным антигенам. До 80% всех циркулирующих специфичных иммуноглобулинов может быть одномоментно блокировано суперантигенами названных микроорганизмов. При этом иммуноглобулины утрачивают изначально присущую им способность к опсонизации различных антигенов.

В соответствии с перечисленными механизмами Т- и В-лимфоциты и их продукты не участвуют в противоинфекционной защите, и инвазия гемотогенно и лимфогенно распространяющихся бактериальных этиопатогенов становится бесконтрольной.

Таким образом, недостаток Т- и В-лимфоцитов, анергия зрелых эффекторных и регуляторных клеток адаптивного иммунитета, а также неспособность специфичных к антигену эффекторных молекул (прежде всего, иммуноглобулинов, имеющих низкую аффинность) взаимодействовать с антигенами — второй важнейший компонент специфической иммунодепрессии при сепсисе. Еще за одну составляющую специфической иммунодепрессии ответственны супрессорные эффекты противовоспалительных цитокинов и других клеточных супрессорных факторов. В этом случае речь идет о факторах супрессии, продуцируемых специфичными к антигену клонами регуляторных лимфоцитов [78].

Дисфункция иммунной системы в патогенезе полиорганной недостаточности

Системная воспалительная реакция и роль компенсаторного противовоспалительного ответа (CARS-ответ) в патогенезе сепсиса хорошо описаны [6, 8, 14, 43, 53, 60, 67, 72, 74, 79, 83 –85, 104, 110, 113]. В настоящей работе на этом вопросе отдельный акцент не делается. Однако вклад различных составляющих дисфункции иммунной системы в развитие полиорганной несостоятельности и связанного с ней соответствующего клинического синдрома нуждается в дополнительных комментариях. Главный смысл нашей позиции по этому вопросу состоит в том, что тяжелые иммунные расстройства, которые сопровождают гнойно-септическую патологию (прежде всего, сепсис), вносят существенный вклад в формирование и углубление полиорганной несостоятельности. При этом иммунные расстройства характеризуются бимодальностью [31], то есть могут быть разнонаправленными — как активационными, так и депрессивными. Когда речь идет о ранней полиорганной несостоятельности, то в первую очередь следует иметь в виду последствия процессов, связанных с генерализацией воспаления, — активационную дисфункцию иммунной системы. При развитии поздней полиорганной несостоятельности превалируют последствия гнойно-септических осложнений, вызванных условно-патогенной флорой, на фоне глубокой общей иммунодепрессии (рис. 3) [25].

Таким образом, для сепсиса, прежде всего, типична ситуация несоответствия этиопатогенной нагрузки барьерным возможностям иммунитета. В этих условиях защитные барьеры иммунной системы оказываются прорванными, а инвазия этиопатогенов становится бесконтрольной. При сепсисе формируется и углубляется дисбаланс регуляторных систем, контролирующих воспалительную реакцию, — цитокинов и других факторов. Одновременно развивается общая иммунодепрессия как результат интегрального воздействия следующих факторов и патологических механизмов:
• эндотоксиновой толерантности мононуклеарных фагоцитов;
• уменьшения количества клеток-эффекторов реакций иммунореактивности и эффекторных молекул;
• блокады активационного и эффекторного потенциалов антигенраспознающих клеток, а также лимфоцитарных мононуклеаров, относящихся к специфичным к антигену клонам лимфоидных клеток.

Патогенетическая иммуноориентированная терапия дрожжевым rIL-2 и современная стратегия комплексного лечения хирургического сепсиса

На основании результатов применения дрожжевого рекомбинантного IL-2 для лечения больных с тяжелой хирургической патологией [1, 6, 13, 17, 23, 30, 37 –39, 40, 42, 47, 51, 53, 54, 55, 62, 63, 71, 75, 76], высокой эффективности препарата, доказанной по критериям исхода, клинического, детоксикационного и иммунокорригирующего эффектов, были сформулированы представления о патогенетической иммуноориентированной терапии данным цитокиновым препаратом [22, 24] (рис. 4). При проведении цитокинотерапии достигается:
• мобилизация адаптивного иммунитета;
• восстановление цитокинового баланса регуляции СВО;
• коррекция системной иммунодепрессии;
• обеспечение абортивного течения инфекции в местных септических очагах и возможность асептической секвеcтрации очагов некроза;
• активация процессов репарации и регенерации поврежденных факторами системного воспаления и факторами вирулентности микроорганизмов тканей.

Несмотря на обнадеживающие результаты цитокинотерапии дрожжевым rIL-2, несомненно, что лечение больных с сепсисом и другой тяжелой гнойно-септической патологией должно быть комплексным (рис. 5).

Дополнительного комментария требует вопрос об адекватности иммунокоррекции. Очевидно, что эффективным лекарственным средством, широко используемым в комплексной терапии при тяжелом сепсисе и септическом шоке, являются иммуноглобулины для внутривенного введения, которые содержат полиспецифические донорские антитела [82, 99, 115]. Их эффективность при тяжелом сепсисе и септическом шоке доказана в многоцентровых клинических исследованиях по такому клиническому критерию, как летальность [99]. Однако при тяжелой хирургической патологии патогенетическая структура иммунных дисфункций такова, что иммуноглобулины, в принципе, не способны полноценно корригировать вторичную иммунную недостаточность той патогенетической структуры, которая описана выше. Смысл пассивной иммунотерапии препаратами обогащенных донорских иммуноглобулинов состоит в восполнении циркулирующих макромолекул, способных к опсонизации бактериальных токсинов, эндотоксинов различной природы, продуктов распада клеток.

Эффективность иммуноглобулинов будет максимальной при бактериально-токсическом шоке. Защитные эффекты иммуноглобулинов существенны также при противодействии инвазии гематогенно распространяющихся бактериальных возбудителей [29, 78]. Иммуноглобулины способны, кроме того, индуктивно активировать систему комплемента, иммунный фагоцитоз и антителоопосредованную цитотоксичность [38, 63, 115]. Перечисленные варианты исчерпывают возможные эффекты пассивной терапии препаратами иммуноглобулинов.

Т-лимфоцитарно-моноцитарный структурно-функциональный иммунодефицит с преобладанием проявлений системной иммунодепрессии, который является значимым звеном патогенеза тяжелого сепсиса, острого деструктивного панкреатита и травматической болезни, полиспецифичными иммуноглобулиновыми препаратами для внутривенного введения невозможно корригировать, даже с помощью больших доз. Индуктивные эффекты по отношению к моноцитам/макрофагам иммунных комплексов, образующихся после введения иммуноглобулинов, требуют времени для своего развития и лишены клональной направленности. Следовательно, специфический компонент системной иммунодепрессии не компенсируется. Существенный недостаток иммуноглобулиновых препаратов состоит также в том, что они являются хотя и высокоочищенными, но препаратами донорской крови. Кроме того, курс терапии иммуноглобулинами для внутривенного введения имеет беспрецедентно высокую стоимость, которая составляет несколько тысяч долларов. Пассивная иммунотерапия иммуноглобулинами септических больных — это костыль, жест отчаяния в попытке спасти жизнь пациента, а не способ надежной и эффективной коррекции дисфункции иммунной системы.

Средствами эффективной иммунокоррекции при сепсисе могут быть только те препараты, которые имеют спектр иммунотропной активности, адекватный патогенетической структуре иммунных расстройств. В частности, при глубокой дисфункции иммунной системы с преобладанием системной иммунодепрессии необходимо одновременное воздействие на предшественники клеток-эффекторов и на зрелые иммунокомпетентные клетки, которые относятся не только к клеткам-продуцентам иммуноглобулинов, но и к цитотоксическим лимфоцитам, регуляторным Т-лимфоцитам-хелперам, а также ко всем мононуклеарам. В иммунореактивность вовлечены и прочие клетки. В частности, клетки, участвующие в процессах фагоцитоза, презентации и переработки антигенов. Названным качествам соответствует дрожжевой rIL-2 [24]. Именно по этой причине данный препарат оказался столь эффективным средством комплексной терапии сепсиса.

Алгоритмы диагностики дисфункции иммунной системы при тяжелой хирургической патологии: показания к проведению цитокинотерпии дрожжевым rIL-2

В определении целесообразности назначения больным хирургического профиля цитокинотерапии дрожжевым rIL-2 самыми главными являются ориентиры клинических проявлений генерализации инфекционного процесса. Соответствующий симптомокомплекс (SIRS-критерии) хорошо описан и давно используется для формулирования клинической настороженности на наличие сепсиса [59, 60, 79]. Его диагностические возможности неоднократно подвергались жесткой критике [6, 9, 14]. В настоящее время SIRS-критерии уже не удовлетворяют требованиям специалистов, хотя и продолжают озвучиваться в научной литературе [2, 60, 67]. Как на Западе, так и в России предприняты попытки увеличения диагностической ценности этих, не совсем надежных критериев посредством использования сложных исследовательских методологий [9, 10, 31, 43, 60, 67, 102], которые ориентированы на привлечение возможностей мультипараметрического лабораторного анализа по многим физиологическим системам, включая иммунную систему (по параметрам иммунного статуса [45]). Если уйти от излишней детализации, то, по сути, это — путь подтверждения факта наличия очага инфекции (как явного, так и скрытого), способного быть причиной генерализации типовой реакции воспаления. В случае, если наличие очага можно диагностировать, информация о признаках генерализации воспаления играет роль лишь дополнительных критериев диагностики. Если же очаг недоступен для визуализации, то признаки генерализованного воспаления становятся определяющим критерием диагностики неадекватности ответа организма на инфекцию.

Критерии и алгоритмы диагностики сепсиса по параметрам иммунной дисфункции

Необходимость формулировки принципиально другого, но не менее важного критерия — признаков критичного снижения защитной роли иммунной системы в противодействии инфекции обосновывается логикой патогенеза тяжелых иммунных расстройств [29]. Очевидно, что эти признаки должны характеризовать патогенетически наиболее важную для общей несостоятельности организма составляющую разнообразных иммунных нарушений — системную иммунодепрессию. Желательно также, чтобы признаки системной иммунодепрессии достаточно просто определялись лабораторными методами, и определяемый параметр можно было ранжировать по степени выраженности с перспективой включения в ту или иную систему оценочных шкал или коэффициентов, традиционно используемых в критической медицине.

На роль подобного критерия может претендовать такой достаточно просто определяемый лабораторными методами показатель, как количество лимфоцитов в периферической крови (выраженность лимфопении). Критичное снижение абсолютного количества лимфоцитов в периферической крови (≤ 1,2х10⁹/л, абсолютная лимфопения) имеет самое непосредственное отношение к реализации различных механизмов формирования системной иммунодепрессии [23–25, 76]. Относительная лимфопения может быть как признаком общей иммунодепрессии (если нет лейкоцитоза), так и критерием значимого дисбаланса в популяциях лейкоцитов (если есть лейкоцитоз). Наконец, существенным в определении показаний к назначению ронколейкина хирургическим больным является такой лабораторный критерий, как снижение абсолютного и/или относительного количества лимфоцитов с фенотипом CD3-позитивных клеток — Т-лимфоцитов. Из всей совокупности параметров, которые приводились при обсуждении проблемы иммунных дисфункций у хирургических больных, перечисленные выше клинико-лабораторные критерии являются достаточными для принятия решения о необходимости проведения цитокинотерапии ронколейкином.

Трудность трактовки большого объема информации и разнонаправленность тенденций в зависимости от фазовых характеристик патологического процесса и тяжести состояния септических пациентов затрудняют широкое практическое использование лабораторного мониторинга по паттернам цитокинов, поэтому эта методология имеет лишь исследовательскую ценность, и алгоритмы диагностики, пригодные для практического применения, отсутствуют. Вероятно, наиболее чувствительным и патогенетически обоснованным лабораторным тестом, позволяющим проводить раннюю диагностику дисфункции иммунной системы, которая при последующем углублении неизбежно будет проявляться нарушениями в различных звеньях иммунореактивности, является оценка интенсивности процессов апоптоза. Выраженность процессов апоптоза должна оцениваться для основных популяций лейкоцитов: нейтрофилов, моноцитов, лимфоцитов. При развитии дисфункции иммунной системы интенсивность процессов апоптоза мононуклеарных клеток возрастает.

Для целей диагностики могут использоваться также критерии, считающиеся классическими в лабораторной диагностике наличия септического процесса — «суррогатные маркеры воспаления». При сепсисе содержание в плазме крови таких «суррогатных маркеров», как С-реактивный протеин, прокальцитонин, IL-6, повышается (CRP и прокальцитонин более 2 стандартных отклонений от нормальных значений) [105]. Однако эти критерии манифестируют развитие системной воспалительной реакции, они не характеризуют дисфункцию иммунной системы и не имеют никакого отношения к развивающейся системной иммунодепрессии. Сегодня очевидно, что в определении целесообразности назначения больным хирургического профиля цитокинотерапии ронколейкином ведущее значение имеет выраженность у таких пациентов признаков системной иммунодепрессии [6, 24, 29, 63].

Клинические признаки общей иммунодепрессии

Очевидным клиническим признаком состояния общей иммунодепрессии является появление у больных с гнойно-септическими осложнениями после адекватно выполненной хирургической санации и на фоне проведения антибиотикотерапии вторичных септических очагов и/или развитие нозокомиальной пневмонии.

Общая иммунодепрессия: диагностика лабораторными методами

Наличие прямой корреляционной связи между степенью эндо-, аутотоксикоза и общей иммунодепрессией также несомненно, поэтому в качестве косвенных диагностических признаков общей иммунодепрессии могут использоваться лабораторные маркеры ауто-, эндотоксикоза:
• появление токсической зернистости в нейтрофилах;
• увеличение значений лейкоцитарного индекса интоксикации (ЛИИ);
• нарастание в плазме крови концентрации пептидов средней массы.
Эти критерии, определяемые методами лабораторного анализа, в совокупности с клиническими признаками позволяют достаточно точно выяснить степень тяжести эндотоксикоза, а, следовательно, и иммунодепрессии. Так, средняя тяжесть эндотоксикоза имеет место при ЛИИ менее 3,0; тяжелая — при ЛИИ от 3 до 6 и крайне тяжелая — при ЛИИ более 6.

При гнойно-септической патологии описаны [25, 29] прямые лабораторные маркеры состояния иммунодепрессии (таблица), которые можно рекомендовать для практического использования. Предложен также способ определения выраженности общей иммунодепрессии у хирургических больных с инфекционными осложнениями [48, 62], основанный на оценке биологической (супрессорной или воспалительной) активности сыворотки больного.

Направленность биологической активности сыворотки септического больного оценивают in vitro по результатам воздействия такой сыворотки на культуру бласттрансформирующихся донорских мононуклеаров. Использование этого, достаточно простого метода оценки выраженности общей иммунодепрессии у больных с тяжелым сепсисом и сепсисом, осложненным септическим шоком, позволило установить, что у 70% тяжелых септических больных в сыворотке преобладают факторы, проявляющие иммуносупрессорную активность (расчетный индекс иммуносупрессорной активности сыворотки ≤ 0,8), а не провоспалительные факторы [62, 76]. Эта тенденция оказалась наиболее выраженной у больных с септическим шоком.

Выраженный цитокиновый дисбаланс со значительным преобладанием противовоспалительных (иммуносупрессорных) цитокинов также может рассматриваться как дополнительный критерий общей иммунодепрессии, определяемый лабораторными методами.

Противопоказания к проведению цитокинотерапии дрожжевым rIL-2 у хирургических больных

Практика клинического применения ронколейкина у хирургических больных позволяет сформулировать три основных противопоказания к проведению цитокинотерапии данным препаратом [24, 25, 29]. Эти противопоказания относительны и требуют дополнительных комментариев. При диагностике бактериально-токсического шока обязательны неотложные меры по выведению из этого состояния. После достижения стабильной гемодинамики можно проводить цитокинотерапию дрожжевым rIL-2, препарат таким больным следует вводить в разовых дозах 0,125–0,250 мг на инфузию. При выраженной иммунодепрессии у таких пациентов предпочтительно увеличение курсовой, а не разовой дозы. Если речь идет о декомпенсированной полиорганной недостаточности, то цитокинотерапия противопоказана при декомпенсации сердечной деятельности. Наконец, группа классических противопоказаний к проведению любой активной иммунотерапии — состояния, обусловленные наличием системных аутоиммунных заболеваний [22, 35, 78]. Очевидно, что необходимо проявлять осторожность и принимать взвешенные решения в тех клинических ситуациях, когда активная манифестация аутоиммунных процессов сопровождается вкладом специфических факторов иммунореактивности в альтерацию тканей.

Заключение

Тяжелые иммунные дисфункции — один из ключевых компонентов патогенеза заболеваний, требующих хирургического вмешательства, и инфекционных осложнений у больных хирургического профиля. При развитии хирургического сепсиса как послеоперационного осложнения, панкреатогенного сепсиса, акушерско-гинекологического сепсиса иммунокомпрометация пациента и выраженная дисфункция иммунной системы являются предрасполагающими факторами возникновения этих грозных осложнений, а тяжесть иммунных расстройств во многом предопределяет течение и исход сепсиса. В процессах генерализации воспаления неадекватная работа иммунной системы является пусковым звеном формирования ранней полиорганной несостоятельности. Одним из важных компонентов патогенеза сепсиса следует считать системную иммунодепрессию. У трети хирургических пациентов выраженная иммунодепрессия имеет место даже на пике развития клинических манифестаций генерализованного воспаления. При развитии гнойно-воспалительных осложнений иммунодепрессия отмечается у 70% пациентов хирургического профиля и наблюдается у всех без исключения больных с тяжелым сепсисом.

Ронколейкин — действенное средство профилактики и терапии инфекционных осложнений у больных хирургического профиля и обязательный компонент адекватного лечения тяжелого сепсиса. При комплексном лечении хирургических больных с включением цитокинотерапии ронколейкином существенно снижается летальность пациентов от полиорганной несостоятельности в ранние сроки развития септического процесса и от последствий глубокой общей иммунодепрессии в отдаленные сроки. При тяжелой механической травме и остром деструктивном панкреатите включение цитокинотерапии ронколейкином в состав комплексной опережающей интенсивной терапии оказывается средством профилактики развития инфекционных осложнений, в том числе включая их генерализованных форм — посттравматического и панкреатогенного сепсиса.

Высокая клиническая эффективность препарата при гнойно-септической патологии в хирургии связана с ярко выраженным детоксикационным и иммунокорригирующим воздействием проводимой цитокинотерапии, что существенно увеличивает возможности противоинфекционной защиты. Резко возрастает общая эффективность проводимого лечения. Иммунотерапия препаратами рекомбинантных цитокинов — необходимый компонент современного комплексного этиопатогенетического лечения пациентов хирургических стационаров.

Литература
1. Анисимов А.Ю. Иммунотерапия Ронколейкином® в комплексном лечении больных с абдоминальным сепсисом: Пособие для врачей. — Казань, 2004. — 28 с.
2. Белобородов В.Б. Сепсис — современная проблема клинической медицины. — М.,1999. — 212 с.
3. Винницкий Л.И., Бунятян К.А., Инвияева Е.В. Отечественные иммунокорректоры в комплексном лечении гнойно-септических осложнений у хирургических больных // Успехи клинической иммунологии и аллергологии. — Т.3 / Под ред. А.В. Караулова — М.: Регион. отд. РАЕН, 2002. — С. 301 –316.
4. Внутрибольничные инфекции: Пер. с англ.; Под ред. Венцеля Р.П. — 2-е изд., перераб. — М.: Медицина, 2004. — 840 с.
5. Гельфанд Б.Р., Филимонов М.И., Бурневич С.З. Абдоминальный сепсис // Рус. мед. журн. — 1998. — Т. 6, № 11. — С. 697—706.
6. Гринев М.В. Хирургический сепсис / М.В. Гринев, М.И. Громов, В.Е. Комраков. — СПб— М., 2001. — 350 с.
7. Гринев М.В. Интерлейкин-2 в комплексной детоксикационной терапии хирургического сепсиса /М.В. Гринев, М.И. Громов, Ю.Н. Цибин и др.// Анестезиология и реаниматология. —1994. — № 6. — С. 25–28.
8. Гусев Е.Ю. Иммунология системного воспаления / Е.Ю. Гусев, А.В. Осипенко // Иммунология Урала. — 2001. — № 1 (1). — С. 4–8.
9. Гусев Е.Ю. Методология изучения системного воспаления / Е.Ю. Гусев, Л.Н. Юрченко, В.А. Черешнев и др. // Цитокины и воспаление. 2008. — Т. 7, № 1. — С. 15–23.
10. Гусев Е.Ю. Варианты развития острого системного воспаления / Е.Ю. Гусев, Л.Н. Юрченко, В.А. Черешнев и др. // Цитокины и воспаление. — 2008. — Т. 7, № 2. — С. 9–17.
11. Ефименко Н.А. Инфекции в хирургии. Фармакотерапия и профилактика: монография / Н.А. Ефименко, И.А. Гучев, С.В. Сидоренко. — Смоленск, 2004. — 296 с.
12. Ефименко Н.А. Инфекции на фоне иммунодепрессии / Н.А. Ефименко, И.А. Гучев, С.В. Сидоренко // Инфекции в хирургии. Фармакотерапия и профилактика: монография. — Смоленск, 2004. — С. 218–237.
13. Закревская А.В. Использование Ронколейкина при лечении гнойных инфекций / А.В. Закревская, Л.А. Березина, Л.Б. Куляшова // Мед. иммунология. — 1999. — Т. 1, № 34. — С. 122.
14. Зильбер А.П. Этюды критической медицины / А.П. Зильбер. — М.: МЕДпресс-информ, 2006. — 568 с.
15. Ерюхин И.А. Эндотоксикоз в хирургической клинике / И.А. Ерюхин, Б.В. Шашков. — СПб, 1995. — 304 с.
16. Ерюхин И.А. Проблема перитонита и абдоминальный сепсис / И.А.Ерюхин, С.А. Шляпников // Consilium medicum. — 2005. — Т. 7, № 6. — С. 468–472.
17. Игонин А.А. Сепсис: молекулярные механизмы системного воспаления в качестве модели для изучения перспективных терапевтических мишеней / А.А. Игонин, В.Г. Кукес, М.А. Пальцев // Мол. — Медицина. — 2004. — № 2. — С. 3–12.
18. Иммунодефицитные состояния / Под ред. В.С. Смирнова и И.С. Фрейдлин. — СПб, 2000. — 561 с.
19. Иммунодиагностика и иммунокоррекция в клинической практике / Под ред. И.Д. Столярова. — СПб: Сотис, 1999. — 176 с.
20. Интегральная оценка иммунного статуса у больных с шокогенной травмой и способы его коррекции: Метод. рекомендации (авт.-сост.: Л.П. Пивоварова, О.Б. Арискина, О.Г. Гуйда и др.) — СПб, 1998. — 20 с.
21. Кетлинский С.А. Перспективы клинического применения рекомбинантных цитокинов / С.А. Кетлинский // Вестн. РАМН. — 1993. — № 2. — С.11–18.
22. Козлов В.К. Коррекция иммунореактивности рекомбинантным IL-2: Пособие для врачей / В.К. Козлов, М.Н. Смирнов, В.Н. Егорова и др. — СПб: Изд-во СПб ун-та,
2001. — 24 с.
23. Козлов В.К. Цитокинотерапия в комплексном лечении тяжелой хирургической и инфекционной патологии / В.К. Козлов // Успехи клинической иммунологии и аллергологии.— Т. 3 / Под ред. А.В. Караулова. — М.: Регион. отд. РАЕН, 2002. — С. 242–262.
24. Козлов В.К. Ронколейкин®: биологическая активность, иммунокорригирующая и клиническая эффективность / В.К. Козлов // СПб: Изд-во СПб. ун-та, 2002. — 86 с.
25. Козлов В.К. Иммунопатогенез и цитокинотерапия хирургического сепсиса: Пособие для врачей / В.К. Козлов. — СПб: Ясный свет, 2002. — 48 с.
26. Козлов В.К. Сепсис: иммунные дисфункции в патогенезе сепсиса. Возможности диагностики / В.К. Козлов // Укр. журн. экстрем. медицины. — 2005. — Т. 6, № 1. — С. 19–25.
27. Козлов В.К. IL-2-зависимая дисфункция иммунной системы в патогенезе критических состояний / Козлов В.К. Современные технологии в иммунологии: иммунодиагностика и иммунотерапия: Материалы Российской научно-практ. конференции (Курск, 16-18 мая 2006 г.) // Russian J. Immunology. — 2006. — Vol. 9, suppl. 3. — Р. 105.

Полный список литературы, включающий 150 пунктов, находится в редакции.