В 2006 г. в Critical Care были опубликованы материалы последних исследований, посвященных изучению полиорганной недостаточности, сепсиса и шока. В обзоре суммируются результаты экспериментальных исследований и клинических испытаний.

Микроциркуляция, адгезия лейкоцитов и активность эндотелия при сепсисе
Расстройства капиллярного кровотока – одни из основных особенностей экспериментального сепсиса у животных и людей. Они вызывают дисфункцию органов и приводят к осложнениям при сепсисе. В этом контексте кишечная микроциркуляция представляет большой интерес, потому что нарушения в брюшной полости играют важную роль в инициировании и ухудшении течения сепсиса. Birnbaum и коллеги сравнивали эффект одновременного применения фактора коагуляции XIII и эндотоксина (липополисахарид [ЛПС] – 2,5 мг/кг/ч в течение двух часов), и эндотоксина с физиологическим раствором. Функциональную капиллярную плотность (ФКП) кишечника, адгезию лейкоцитов в кишечном микроциркуляторном русле, транссудацию плазмы в области брыжейки исследовали на крысах посредством витальной микроскопии (intravital microscopy [IVM]). У групп животных с искусственным эндотоксикозом было выявлено увеличение адгезии лейкоцитов и снижение ФКП. После введения эндотоксина изменений со стороны ФКП циркулярного и продольного мышечных слоев кишечника, а также транссудации в области брыжейки плазмы обнаружено не было. Введение фактора коагуляции XIII замедлило темп уменьшения ФКП слизистых.
Аналогичный эксперимент был проведен с допексамином. В отличие от условий предыдущего эксперимента, в этом случае эндотоксемия выполнена ЛПС в дозе 20 мг/кг в течение 15 минут. Наличие в крови эндотоксинов не способствовало изменениям ФКП слизистых, при этом было отмечено уменьшение ФКП циркулярного и продольного мышечных слоев тонкой кишки. Допексамин снижал вызванное эндотоксином нарушение в кишечном капиллярном кровотоке, оцененном лазерной допплеровской флоуметрией, сокращал количество прочно адгезированных лейкоцитов в подслизистых венулах кишечника. IVM показало повышение ФКП в мышечных слоях кишечника в группе пациентов, принимавших допексамин.
Чтобы уточнить наблюдаемый положительный эффект активированного протеина С (AПC) при лечении сепсиса, было проведено исследование кишечной микроциркуляции в условиях искусственного эндотоксикоза. Введение АПС животным с искусственным эндотоксикозом вызывало улучшение в органах. Используя IVM, Lehmann и коллеги оценивали ФКП в слизистой, круглом и продольном мышечных слоях кишечника, адгезию лейкоцитов в подслизистых венулах кишечника после однократного болюсного введения ЛПС в дозе 15 мг/кг с последующей инъекцией человеческого рекомбинантного AПC. Также были проанализированы уровни плазменных воспалительных медиаторов, фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α), IL-1β, IL-6 и IL-10. При эндотоксикозе у животных отмечены уменьшение ФКП в мышечных слоях кишечника, увеличение адгезии лейкоцитов в венулах подслизистой. АПС снижал эти нарушения, но не нормализовал уровни воспалительных цитокинов в плазме крови. Различий между контрольными группами, в которых применяли только физраствор или АПС, не наблюдалось.
Данные экспериментальных исследований предполагают, что половые гормоны оказывают влияние на посттравматический иммунный ответ и на сердечную функцию. Дегидроэпиандростерон (DHEA) – предшественник андростендиона, тестостерона и эстрогена синтезируется в половых железах и надпочечниках у мужчин и женщин стабильно в обычных условиях, в пожилом возрасте синтез гормонов в надпочечниках уменьшается. Трансформация половых гормонов зависит от конвертирующих их ферментов, находящихся в половых железах и периферических тканях (в жировой и лимфатической тканях, мышцах, коже). В нескольких экспериментах показано благоприятное действие DHEA у самцов мышей после экспериментального кровотечения в результате травмы и/или сепсиса, а также предотвращалась иммунодепрессия и улучшался исход.
В силу того, что дисфункция органа при сепсисе связана, как известно, с транссудацией лейкоцитов, Barkhausen и коллеги исследовали адгезию нейтрофилов и эндотелиальных клеток in vitro после стимуляции ЛПС и/или при лечении DHEA. В этом исследовании использовали культуры эндотелиальных клеток из пупочной вены человека (HUVECs) и нейтрофилы, недавно выделенные из крови здоровых мужчин. В исследовании оценивали адгезию молекул VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule-1), ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1), E-селектин HUVECs, экспрессию L-селектина, CD11b, CD18 нейтрофилов после стимуляции ЛПС, введение физиологических и фармакологических доз DHEA (10-8 и 10-5 М соответственно) либо комбинированное введение ЛПС и DHEA (обе концентрации). DHEA снижал темпы адгезии эндотелиальных клеток и нейтрофилов, кроме того, все ожидаемые эффекты при введении физиологических доз DHEA подтвердились. DHEA не влиял на экспрессию молекул адгезии после стимуляции ЛПС.
В связи с этим необходимо отметить, что у людей DHEA вырабатывается в намного больших количествах, чем у животных. Даже у приматов количество выделяемого DHEA составляет только 10% от относительного уровня DHEA, наблюдаемого у людей. Поэтому результаты проведенных экспериментов на грызунах остаются спорными. DHEA при искусственном геморрагическом шоке у свиней не оказывал благоприятного воздействия. Возможно, это произошло из-за незрелости поросят, которых использовали в эксперименте.

Повреждение легкого
Острое повреждение легкого (ОПЛ), наряду с его самой тяжелой формой – острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС), является одним из самых распространенных причин для вызова реаниматолога. Внимание при этом акцентируется на сосудистом эндотелиальном факторе роста (VEGF), который значительно увеличивает капиллярную проницаемость, вызывает пролиферацию и антиапоптотическую передачу сигналов в сосудистых эндотелиальных и альвеолярных эпителиальных клетках. Эти эффекты могли бы, с одной стороны, играть главную роль при ОПЛ/ОРДС, вызывая отек легкого, а с другой – защищать и восстанавливать эпителиальные клетки легкого. Mura и коллеги оценивали экспрессию VEGF в ткани легкого и его концентрацию в плазме крови и жидкости бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) при искусственном ОПЛ, вызванном кишечной ишемией/реперфузией (I/R) у крыс. В этой группе при ОПЛ наблюдали уменьшенную экспрессию VEGF в тканях легкого и диффузное увеличение в интерстиции, внутритканевый отек, расширение сосудистого рисунка. Эти явления аналогичны большинству наблюдаемых изменений при повреждении легкого у людей, они демонстрируют сокращение интрапульмонарных уровней VEGF при ранних стадиях ОРДС. Поскольку между группами пациентов не обнаружено различий в плазменных уровнях VEGF, концентрации белков, количестве клеток, исследователи предполагают, что именно искусственная вентиляция легких (ИВЛ) увеличивала процент нейтрофилов в жидкости БАЛ у крыс. Концентрация VEGF в жидкости БАЛ была более высокой в обеих группах, находящихся на ИВЛ, по сравнению с крысами, которые вдыхали воздух спонтанно (контрольная группа), вероятно, отражая более интенсивную утечку белка, поскольку проницаемость легочной ткани, оцененная пробой проницаемости, не отличалась от группы контроля и прооперированных животных. В перспективе возможно лечение ОРДС, направленное на снижение уровня VEGF, что продолжает оставаться объектом дискуссий, учитывая все оказываемые им воздействия.
I/R легкого при транстиантации или кардиопульмональном шунтировании (КПШ) представляет иную картину. Селективная активация аденозиновых рецепторов (АР) A₃ уменьшает I/R легкого и связанного с этим апоптоза. АР соединяются с другими молекулами посредством молекулярного посредника – митогенактивированной протеинкиназы (МАПК), которая участвует в передаче противовоспалительных/воспалительных сигналов между клетками. Были идентифицированы три главных семейства MAПK: протеинкиназы, регулируемые внеклеточными сигналами (ERK), c-Jun N-терминальные киназы (JNK), p38 киназы. ERK1 и ERK2 оказывают цитопротекторное действие и участвуют в пролиферации клеток, трансформации и дифференцировке, p38 и JNK вызывают повреждение клеток и их апоптоз. Matot и коллеги оценивали активацию MAПK при реперфузии легкого, сравнивая эффекты высокоселективного агониста AR A3 MRS3558 с менее селективным агонистом IB-MECA при искусственном повреждении и апоптозе I/R легкого кошки и определяли степень снижения MAПK (ERK1, ERK2, p38, JNK). И MRS3558, и IB-MECA уменьшали альвеолярное повреждение, отек и воспаление легкого и значительно снижали апоптоз. Селективный агонист MRS3558 оказывал тот же эффект в более низкой дозе, тогда как стимуляция MRS355M и IB-MECA не закончилась полным восстановлением, которое наблюдали в группе без искусственной ишемии.
Следует отметить, что произошло снижение всех трех MAПK со значительно большей экспрессией JNK и p38. Лечение агонистами AR A3 перед реперфузией заметно увеличило ERK1 и экспрессию ERK2, уменьшило реперфузионное повреждение и апоптоз легкого. Таким образом, предполагается многообещающий подход для облегчения состояния поврежденной легочной ткани и поддержки восстановления после клинического I/R.

Дисфункция органа при сепсисе
Дисфункция органа – признак тяжелого сепсиса, а митохондриальная дисфункция, как известно, является одним из его ключевых механизмов. Действительно, в сыворотке крови пациентов с септическим шоком значительно снижено митохондриальное дыхание в эндотелиальных клетках и уменьшены клеточные уровни АТФ. Кроме того, в мышечных биоптатах пациентов с шоком органная недостаточность непосредственно связана со сниженной активностью митохондриального комплекса I, сниженными уровнями АТФ, нитрозилирующим и оксидантным стрессом. При искусственном эндотоксикозе кошки, несмотря на обеспечение тканей достаточным количеством кислорода, митохондриальная функция значительно снижается, что связано с нарушением ультраструктуры митохондрий.
Porta и коллеги оценивали взаимосвязь митохондриальной функции печени, почек и скелетной мышцы свиньи с длительным эндотоксикозом. Несмотря на хорошо сохранившееся печеночное кислородное обеспечение и даже увеличенный кровоток, митохондриальная дыхательная активность для печеночного комплекса I была нарушена. Митохондриальное кислородное потребление было увеличено, чтобы поддержать мембранный потенциал, вероятно как следствие дисбаланса электронного притока и продукции АТФ. Печеночное венозное отношение лактат/пируват значительно не менялось до конца эксперимента. Несмотря на значительно сниженную почечную перфузию крови в конце эксперимента, в почечных и мышечных митохондриях значительных изменений в митохондриальном кислородном потреблении и продукции АТФ не отмечено. Результаты этого исследования позволяют предположить, что проявления митохондриальной дисфункции зависят от времени, вида шока и являются органоспецифичными. Это вносит дополнительный вклад в развитие новых методик лечения, корректирующих митохондриальную функцию.
Миокардиальная депрессия, представленная бивентрикулярной дилатацией и уменьшенной фракцией изгнания, присутствует у большинства пациентов с сепсисом и септическим шоком. Сепсис в основном встречается у людей пожилого возраста. К сожалению, объективных и адекватных экспериментальных данных относительно дисфункции органов при сепсисе у взрослых животных недостаточно, их наработка сложна в исполнении. Rozenberg и коллеги изучали патологические изменения в изолированном и перфузионном сердце у молодых и старых крыс (3 и 24 месяца соответственно), которые были подвергнуты in vivo экспериментальному эндотоксикозу. Неожиданным оказалось то, что доза ЛПС должна быть уменьшена в 10 раз для взрослых крыс при необходимости добиться умеренного эндотоксикоза (летальность ниже 10%). При базовых условиях в сердце стареющих крыс выявлены изменения левожелудочковой функции в виде сниженного диастолического давления в левом желудочке и более низких пиков производных положительного и отрицательного давления (+dP/dt max и -dP/dt max). Несмотря на 10-кратное снижение дозы ЛПС, миокардиальная депрессия в этих двух группах была подобна, у взрослых крыс наблюдалось дальнейшее ухудшение уже нарушенной сердечной деятельности. Интересно то, что вызванное эндотоксикозом уменьшение Ca²⁺-реактивного миофиламента в сердце взрослых особей не отмечено. Это может быть клинически полезным, если удастся in vivo подтвердить, что Ca²⁺-сенсибилизированные средства более безопасны для пациентов пожилого возраста, чем молодого.

Гипотермия
С целью профилактики ишемических нарушений органов в кардиохирургии используют гипотермию. Qing и коллеги идентифицировали защитные клеточные механизмы I/R миокарда свиней, связанные с гипотермией. В течение двух часов проводили операцию КПШ в нормотермических условиях (37 °C ) при умеренной гипотермии (28 °C). В течение часа пережатия аорты по 30 минут проводили охлаждение и перегревание. Дополнительное охлаждение сердца выполняли в обеих группах во время КПШ. Были измерены миокардиальные уровни TNF-α, индуцированной синтазы оксида азота (iNOS), циклооксигеназы-2 (COX-2), активации факторов транскрипции
c-Jun, ядерного фактора каппа B (NF-КB), активирующего белка-1 (AP-1), MAПK p38 перед началом КПШ, аортальным пережатием, удалением аортального зажима и спустя 6 часов после КПШ. Системная гипотермия уменьшала активность фактора транскрипции c-Jun, MAПK p38 и его аффектор
AP-1. Содержание TNF-α в миокарде было значительно ниже в группе с гипотермией спустя 6 часов после КПШ. Уровни миокардиальной COX-2 оказались значительно ниже у животных, подвергшихся гипотермии спустя 30 минут после начала КПШ, однако гипотермия предотвратила повышение содержания NF-B и iNOS. Результаты этого исследования способствуют новому пониманию механизмов воспаления и постишемических изменений в миокарде при гипотермии.
Есть сообщения о позитивных и негативных влияниях гипотермии при сепсисе. Гипотермия вызывает активацию тромбоцитов, которая может способствовать тромбоэмболическим осложнениям и коагуляционным нарушениям. Lindenblatt и коллеги исследовали влияние гипотермии на активацию коагуляционных процессов у мышей при эндотоксикозе. Системная гипотермия (34-31 °C) способствовала увеличению темпа формирования капиллярного тромба под воздействием эндотоксина, особенно в артериолах, только при температуре выше 31 °C, при более низкой температуре активации тромбоцитов не выявлено. Плазменные уровни ингибитора активатора плазминогена (PAI) и его локализация в эндотелий были более выражены в группах пациентов, подвергшихся гипотермии, и это может служить возможным объяснением связанного с гипотермией увеличения предрасположенности к тромбообразованию.

Клинические испытания
В последние годы во многих лабораториях изучалась роль апоптотического некроза клеток при сепсисе и шоке, особенно его связь с иммунными и органными нарушениями. Giamarellos-Bourboulis и коллеги сосредоточили свое внимание на изучении апоптоза моноцитов крови при сепсисе и его корреляции с клиническим исходом, поскольку их инициация играет ведущую роль в запуске септической реакции. В исследование включили пациентов с вентилятор-ассоциированной пневмонией и сепсисом, тяжелым сепсисом, септическим шоком. Апоптозизолированные моноциты крови измеряли на 1, 3, 5 и 7-й день после подтверждения диагнозов. У менее 50% пациентов с септическим шоком и апоптозом моноцитов в первый день исследования выявлены более высокие уровни провоспалительных цитокинов TNF-α, IL-6, и IL-8, а также сниженный показатель 28-дневного выживания.
При сравнении выживших через 28 дней и погибших моноцитов при септическом шоке более высокий апоптоз моноцитов наблюдался у выживших на 1-й и 5-й день, различий в интенсивности апоптоза на 3-й и 7-й день не обнаружено. Авторы полагают, что апоптоз моноцитов крови является полезным механизмом во время септического шока, он защищает организм от генерализованной воспалительной реакции путем сниженного выброса провоспалительных цитокинов.
Как правило, воспалительные процессы сопровождаются оксидантным стрессом. Общая антиоксидантная способность (ОAC) определяется способностью биологического образца (сыворотки или плазмы крови, образца ткани) ингибировать превращение произведенных свободных радикалов in vitro. ОAC в зависимости от используемого метода (плазменного или серологического) обычно зависит от урата, аскорбата, иногда от сульфгидрильных групп альбуминов. Chuang и коллеги при помощи серологического метода сопоставили ОAC пациентов с тяжелым сепсисом и здоровых людей соответственного возраста и пола. Серологический уровень ОAC при сепсисе оказался значительно выше, чем в контрольных группах. Кроме того, тяжесть сепсиса по шкале оценки острых и хронических функциональных изменений (APACHE II) коррелировала с серологическими уровнями ОAC. Сильная корреляция между ОAC и уровнем мочевой кислоты у больных тяжелым сепсисом подтвердила значение уратов в оценке ОAC. Билирубин, но не альбумины, относится к определяющим показателям серологического уровня ОAC. Поскольку плазменные уровни этих молекул изменяются вследствие органных изменений, чтобы оценить оксидантный стресс у критических пациентов, необходимо использовать другие методы.
Асимметричный диметиларгинин (ADMA), неселективный ингибитор синтазы оксида азота (NOS) – побочный продукт белкового метаболизма (аминокислота). Его количество регулируется нейтрализующим ферментом – диметиламиногидролазой (DDAH) I и II. DDAH II по стуктуре сходен с эндотелиальным NOS. При таких сердечно-сосудистых заболеваниях, как атеросклероз, степень дисфункции эндотелия и накопление оксида азота (NO) хорошо коррелируют с увеличенными плазменными уровнями ADMA. Высокое содержание NO у пациентов с сепсисом вызывает вазодилатацию, что имеет значение для антимикробной защиты организма.
Экспериментальное торможение синтеза NO при сепсисе имело спорные результаты. O'Dwyer и коллеги оценили серологический плазменный уровень ADMA и IL-6 на 1-й и 7-й день после поступления в отделение интенсивной терапии у больных с тяжелым сепсисом и септическим шоком и необходимость сосудосуживающей терапии. Плазменные уровни ADMA коррелировали и с уровнями лактата при последовательном исследовании органной недостаточности (SOFA), даже когда сердечно-сосудистый компонент не учитывался, и на 7-й день уровень
IL-6 коррелировал с уровнем ADMA. Пациенты, требующие применения вазоактивных препаратов, имели более высокие уровни ADMA, однако среди них наблюдался более высокий уровень летальности. На первый взгляд это обнаружение поразительно, поскольку ADMA, как ожидалось, должен вызывать вазоконстрикцию. С другой стороны, увеличенные уровни ADMA могли отражать адаптивную реакцию на чрезмерную продукцию NO. Стимулирующая область гена DDAH существует в виде C- и Г-аллелей. Носительство Г-аллели связано с увеличенной продукцией ADMA на 1-й и 7-й день. Только 11% пациентов с сепсисом были гомозиготами, однако необходимо дальнейшее исследование, чтобы установить, можно ли этот полиморфизм использовать в качестве маркера для определения восприимчивости и тяжести воспалительной реакции, вторичной по отношению к инфекции.
Нормальное функционирование гипофизарно-адреналовой системы (ГАС) обеспечивает адекватную реакцию на стресс и поддержание гомеостаза в стрессовых ситуациях. Многочисленные факторы, включая различные лекарственные препараты, взаимодействуют с ГАС. Классические клинические и лабораторные критерии острой надпочечниковой недостаточности (гипотензия, гипогликемия, лихорадка, боль в животе, расстройство электролитного баланса) нельзя отличить от таковых при сепсисе, поэтому необходимо проводить тесты на функциональность надпочечников для своевременного распознавания сепсиса и начала гормональной терапии. Хотя диагностические критерии для надпочечниковой недостаточности определены, для критических случаев их не существует. Salgado и коллеги измерили базовый общий кортизол и уровни кортизола после последовательных введений 1 и 249 мг кортикотропина (кортизол спустя 60 минут после каждого теста) и вычислили Δ_max1 и Δ_max249 (кортизол 60 – базовый кортизол и кортизол 120 – базовый кортизол).
Критерием надпочечниковой недостаточности принято считать отсутствие норэпинефрина спустя 120 часов после приема кортизола. Терапия кортизолом (100 мг внутривенно три раза в день) проводилась не по протоколу, а по усмотрению лечащего врача. Ни базовая величина кортизола, ни показатели Δ_max1 и Δ_max249 не дали возможности предугадать отсутствие норэпинефрина как в контрольной группе, так и в группе пациентов, принимавших кортизол. У пациентов с гипоальбуминемией обнаружены более низкий базовый кортизол и уровень кортизола на 60-й и 120-й минуте, что говорит о преувеличенном значении надпочечниковой недостаточности на фоне гипоальбуминемии. Поскольку не найдено никакой зависимости между уровнями сывороточного альбумина Δ_max1 и Δ_max249, эти исследования являются альтернативой для оценки свободного кортизола, дают возможность предотвратить ложноположительный диагноз надпочечниковой недостаточности на фоне низкого сывороточного альбумина.
Дротрекогин-альфа (DrotAA) – рекомбинантный активированный протеин С – улучшает исход сепсиса. Известны случаи неудачных клинических испытаний DrotAA в лечении менее тяжелых пациентов и детей, что подвергает сомнению эффективность этого лекарственного средства. Результаты исследования пациентов, получающих DrotAA или плацебо, зарегистрированы в 5 испытаниях тяжелого сепсиса со схожими критериями включения в исследование, использованы, чтобы построить интегрированную базу данных INDEPTH (международная интегрированная база данных оценки тяжелого сепсиса при лечении DrotAA). Vincent и коллеги использовали эту базу, чтобы определить эффективность DrotAA при тяжелом сепсисе в зависимости от времени его введения. Кривые выживания Kaplan-Meier показали значительно более высокое 28-дневное выживание пациентов, применявших DrotAA (от 0 до 24 часов), чем для пациентов, лечившихся позже (больше чем 24 часа – 76,4 и 73,5% соответственно). Обе временные кривые относительно DrotAA значительно отличались от кривых в группах плацебо. Никаких различий в 28-дневных кривых выживания, связанных с выбором времени приема, в группах плацебо не наблюдалось (от 0 до 24 часов – 68,1%; более 24 часов – 67,8%). Этот вывод не оправдал мнения, что раннее обнаружение, также как и лечение пациентов с тяжелым сепсисом при помощи стандартной заместительной терапии имеет решающее значение для благоприятного результата после применения DrotAA в раннем периоде, но может быть выгодным для них.

http://ccforum.com