Маркеры воспаления при сепсисе диссер

В настоящее время сепсис изучается как концептуальный синдром, который охватывает все возрастные популяционные группы и сопровождается высокой смертностью в силу трудностей диагностики и тяжелых осложнений. В рамках данной концепции сепсис можно рассматривать как ответ организма на влияние триггеров неоднородной природы, определяющих полиморфизм клинического течения и окончательный прогноз. Несмотря на то что сепсис обычно поражает пациентов с тяжелыми сопутствующими заболеваниями, благоприятный исход все же возможен даже в самых нелегких случаях, а смертность от сепсиса должна рассматриваться как неприемлемо высокая.

Несмотря на серьезные, биологически обоснованные знания патофизиологии септического процесса и системного воспаления, наши попытки контролировать процесс все еще не увенчались успехом.

Современный этап изучения сепсиса начался в 80-х годах прошлого столетия, когда медицинскому сообществу было предложено определение септического синдрома. В 1991 г. на конференции Американской коллегии пульмонологов (ACCP) и Общества реаниматологов (SCCM) предложена концепция синдрома системной воспалительной реакции (ССВР). Определены его критерии: гипертермия <38 °C – гипотермия >36 °C; тахикардия >90 уд/мин; тахипноэ >20/мин или гипервентиляция с рaCO2 >32 мм рт.ст.; число лейкоцитов >4000 мм3, <12 000 мм3 или незрелых <10%. Клиническое наличие 2 из 4 критериев подтверждает ССВР у пациентов. Сепсис в рамках этой концепции определен как комбинация ССВР с клинически доказанной инфекцией. Концепция ССВР принята медицинским сообществом неоднозначно, с течением времени критерии ССВР признаны неспецифичными и очень чувствительными, присущими как многим неинфекционным заболеваниям и синдромам, так и тяжелым инфекциям, но без клинического развития сепсиса. В 2001 г. на международной конференции SCCM/Европейского общества специалистов по интенсивной терапии (ESICM)/ACCP/Американской коллегии пульмонологов (ATC) приняты окончательные поправки к определению сепсиса и уточнены критерии развития его стадий в рамках новой стратификационной программы PIRO (Predisposition, Infection, Response, Organ dis) [1]. Даны четкие определения инфекции (патологический процесс, вызванный появлением в стерильных в норме тканях патогенных или условно-патогенных микроорганизмов) и сепсиса (системный воспалительный синдром в ответ на клинически доказанную или подозреваемую инфекцию). Здесь же предоставлены расширенные клинические симптомы сепсиса и его стадий и впервые указана необходимость использования лабораторных маркеров и их дальнейших поисков. В предложенные расширенные критерии сепсиса введены оценки уровней C-реактивного белка (СРБ), интерлейкина-6 (ИЛ-6) и прокальцитонина (ПКТ).

В 2005 г. на Международной согласительной конференции педиатров (IPSSC) эти же уточнения приняты для использования в педиатрической практике [2]. В заключительных рекомендациях перечисленных конференций подчеркнуты важность лабораторной диагностики и необходимость разработки точных лабораторных маркеров сепсиса, приемлемых для всех возрастных групп. Поиск высокоточных маркеров сепсиса стал одним из приоритетов исследований воспаления.

Биологические маркеры (биомаркеры) – это характеристики, объективно измеряющие и оценивающие показатели как нормальных биологических процессов, так и патологических процессов или фармакологических ответов на терапевтические вмешательства. Биомаркерами можно также считать любое вещество, структуру или процесс, которые могут быть измерены у человека, и при этом определять возможный прогноз, течение и исход заболевания. Обобщая результаты коллоквиума по биомаркерам, проведенного в рамках Международного форума по сепсису (ISF) в 2005 г., его члены уточнили рекомендации к исследованиям при сепсисе, определили условия стандартизации методологий исследований, необходимых для окончательной ратификации и использования в клинике [3].

Все изучаемые маркеры могут иметь следующие целевые назначения.

1. Диагностические маркеры, подтверждающие наличие или отсутствие заболевания. Эта группа включает большое подмножество скрининговых маркеров.

2. Мониторинговые маркеры, как правило, представляют собой активные молекулы или белки, уровень которых изменяется в соответствии с развитием заболевания или в ответ на лечение.

3. Стратификационные маркеры, изначально определяющие однородную по прогнозу группу риска пациентов.

4. Суррогатные маркеры – косвенные критерии оценки, которые могут использоваться в исследованиях вместо истинных критериев оценки, или клинических исходов («конечных точек», например, выживаемость, ответ на лечение).

Необходимо оценивать прогностическую ценность положительного и отрицательного результатов теста, рассчитывать индекс правдоподобия. Эффективность маркеров должна измеряться с точки зрения их чувствительности и специфичности, а также лабораторными характеристиками. Таким образом, идеальный маркер должен соответствовать конкретной нозологии, степени ее проявления, изменяться в соответствии с развитием синдрома и прогнозировать клинические изменения до их реальных проявлений. При этом он должен легко и быстро воспроизводиться, не нуждаться в больших объемах анализируемого материала, быть дешев и доступен в большинстве клиник.

Исходя из определения сепсиса (ССВР + инфекция) и методических описаний возможных вариантов его развития (сепсис – тяжелый сепсис – септический шок), мы можем предположить заинтересованность в процессе множества биологических параметров. Дифференциальная диагностика симптомов ССВР и системного воспаления с инфекцией очень сложна. Кажущийся идеальным микробиологический контроль не всегда возможен. По результатам многоцентровых исследований, 40% исследований бактериальной культуры у больных сепсисом дают отрицательный результат [4]. К тому же посев бактериальной культуры может занимать несколько дней, что абсолютно не соответствует своевременности принятия клинического решения.

В качестве предполагаемых маркеров сепсиса изучено и охарактеризовано более 170 биологических единиц [5, 6]. В нашем обзоре невозможно упомянуть все предложенное большинство, но необходимо отметить наиболее актуальные биологические единицы и направления исследований.

Наиболее распространенными среди рассматриваемых белков острой фазы воспаления в клинической практике являются СРБ и ПКТ. СРБ является одним из первых маркеров, изучаемым в ассоциации с воспалением и инфекцией. Он описан в 30-х годах прошлого века и широко используется в клинике как неспецифический маркер воспаления. Не является специфичным для инфекционного воспаления, так как выявляется и у неинфекционных больных (ревматические заболевания, сердечно-сосудистые заболевания и т.д.). Однако показано, что повышенные концентрации СРБ коррелируют с риском развития полиорганной недостаточности (ПОН) и неблагоприятного исхода [7]. Контроль изменения его концентрации может быть полезен для оценки ответа на антибактериальную терапию у больных с сепсисом [8]. Представлены данные о повышении специфичности (93,4%) и чувствительности (86,1%) СРБ для инфекций в определенных концентрациях [9]. В исследованиях используется наряду с другими маркерами, в частности с ПКТ [10].

ПКТ все еще не является общепринятым лабораторным маркером сепсиса. Специфичность и чувствительность ПКТ для диагностики сепсиса не являются абсолютными (как правило, менее 90%) независимо от пороговых величин [11]. Показано, что ПКТ более чувствительный маркер сепсиса, чем СРБ [12]. ПКТ изучается очень широко, измерены его концентрации и величины, поэтому он рекомендуется для применения в качестве маркера сепсиса, но не абсолютного, а в ассоциации с дополнительными диагностическими и лабораторными параметрами [13].

В качестве ключевых посредников воспаления исследуются также цитокины. Ряд исследований демонстрирует повышения сывороточных уровней ИЛ-6, 8, фактора некроза опухоли у пациентов с сепсисом [14]. Показано, что повышение уровней ИЛ ассоциируется с полиорганной недостаточности (ПОН) и неблагоприятным исходом [15]. Учитывая патофизиологию цитокинового ряда в воспалении, с использованием лабораторных мультиплексных технологий проведены исследования септического профиля 17 цитокинов одновременно. Продемонстрирована ассоциация повышения уровней ИЛ-1β, 2, 4, 6, 7, 8, 10 и 12, моноцитарного хемотаксического фактора 1-го типа (MCP-1) со степенью тяжести синдрома, развитием ПОН и смертью [16]. Как предиктор неблагоприятного исхода описан и ИЛ-8 [17].

Кластеры дифференцировки (поверхностные антигены) лимфоцитов (CD) – это молекулы, которые действуют как рецепторы или лиганды, обеспечивая реакцию клетки в ответ на стимуляцию, например провоспалительными цитокинами. Из этой группы наиболее изученным является CD64, поскольку представляет рецепторный гликопротеин поверхности нейтрофилов. По результатам опубликованного метаанализа, СD64 может использоваться в качестве маркера бактериальных инфекций во всех возрастных группах, демонстрируя чувствительность и специфичность 63 и 89% соответственно. Однако для окончательного использования их в диагностике необходимы серьезные дополнительные исследования [18]. В этой группе также изучаются CD25 и CD11-b, которые отмечены в качестве маркеров инициального сепсиса у новорожденных. Ни один из них не рассматривался с точки зрения специфичности процесса, однако выявлена их чувствительность в дифференциальной диагностике ССВР и сепсиса [19, 20].

Семейство Toll-подобных рецепторов (TLRs) изучается в контексте активации иммунокомпетентных клеток, возникающей на разных стадиях воспаления. По имеющимся данным, можно судить об их влиянии на связанную с патогеном генерацию молекулярной цепочки сигналов, ведущую к инициации адаптивного иммунного ответа. Их экспрессия стимулирует активацию цитокинового ряда [21]. Специфичность их при септических процессах не изучена.

В тесной связи с TLRs (являются посредниками их синтеза) изучается группа белков с высокой электрофоретической подвижностью – HMGB-1. Этот белок экспрессируется в ядрах иммунокомпетентных клеток в ответ на активацию липополисахаридами бактерий, а антитела к нему играют защитную функцию при воспалительном повреждении. Необходимы дальнейшие исследования [22].

Триггерный рецептор миелоидных клеток 1-го типа (TREM-1) также представляет интерес для исследователей, поскольку является рецепторным белком и принимает участие в воспалительном каскаде реакций моноцит-макрофаг-нейтрофил. Степень его экспрессии увеличивается при бактериальных и грибковых инфекциях, возрастает и у пациентов с сепсисом. Некоторые исследования продемонстрировали его более высокие чувствительность и специфичность, чем у ПКТ и СРБ [23].

Степень экспрессии Fas/Fas-l коррелирует со степенью тяжести процесса и может предполагать риск развития ПОН [24].

Из группы коагуляционных маркеров при сепсисе изучается ингибитор активатора плазминогена 1-го типа (PAI-1). Он рассматривается в качестве предиктора ПОН, как независимый фактор риска смерти и угрозы развития диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови [25].

Эндотелий является центральным звеном, на базе которого осуществляются все ответы на септические и воспалительные раздражители [26]. Эндотелиальные реакции при сепсисе очень серьезно изучаются. Наиболее известными в этой линии является семейство фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) [27, 28].

В качестве маркера сепсиса он ассоциируется с тяжестью процесса (повышение проницаемости сосудистой стенки) и рассматривается как предиктор ПОН. Оксид азота (NO) и его метаболиты изучаются в качестве прогностического фактора развития сепсиса, а значит могут в дальнейшем претендовать на дальнейшее рассмотрение их в качестве диагностических маркеров.

Изучаются септические процессы и с позиции оксидантного стресса [29]. Однако, несмотря на общепринятую концепцию, по этому вопросу также требуются исследования на границе протеомики и медицины [30].

Генетические эпидемиологические исследования демонстрируют сильное влияние генома на исход сепсиса. Возможно в будущем именно генетики объяснят широкий разброс индивидуальных реакций на инфекцию, который уже давно озадачивает клиницистов. С этой точки зрения, генно-протеомико-метаболический подход кажется абсолютно логичным, но, хотя к практическому использованию в клинике этой модели в настоящее время можно отнестись достаточно скептически [31]. Ассоциация поиска маркеров со стратификационной системой PIRO, где уже с точки зрения предрасположенности к развитию сепсиса предлагается исследовать геном септического ответа, очень современна, но вряд ли будет оптимизирована для экспресс-диагностики в ближайшее время, хотя, безусловно, расширит наши знания патофизиологии процесса [32, 33]. Следует отметить, что структура PIRO является очень гибкой и в ее рамках можно разрабатывать различные системные подходы к идентификации и ратификации маркеров сепсиса.

К сожалению, ни один из исследуемых маркеров не является строго специфичным именно для септического процесса. Безусловно, демонстрируя наличие воспаления, маркеры не отражают главную септическую доминанту – инфекцию. Эти же биологические единицы исследуются и при других заболеваниях (онкология, ревматология и т.д.). В течение последних 10 лет поиск одной «золотой молекулы» плавно перешел в поиск оптимальных комбинаций биомолекулярных септических мультиплексных панелей. В то же время появились новые исследования, подтверждающие высокий диагностический уровень таких классических параметров, как, например, подсчет нейтрофилов в периферической крови [34].

Необходимость точной диагностики сепсиса очевидна, но кажется, что на данный момент мы все еще находимся на уровне поиска, сбора и уточнения информации. В силу гетерогенности и неспецифичности синдрома в патофизиологии сепсиса существует еще много «белых пятен». Чтобы их прояснить, требуется интеграция наших усилий и знаний, масштабные исследования и единая методология идентификации маркеров.

Источник