Введение к работе
Актуальность темы
Ежегодное число заболевших пневмонией больных в России составляет около полумиллиона человек (Чучалин А.Г. и соавт. 2002). Несмотря на доступность новых эффективных антибактериальных средств, около 10 % госпитализированных с диагнозом внебольничная пневмония попадают в отделения интенсивной терапии (FineMJ et al. 1997; NiedermanMS et al. 1998). В CIIIA пневмония занимает пятое место среди всех причин смерти. В 1999 году было зарегистрировано около 90 тысяч летальных исходов от различных форм пневмонии, 40 тысяч из которых были следствием пневмококковой пневмонии (Natl Vital Stat Report 1999). Пневмония, развившаяся в стационаре, занимает второе место по частоте заболеваемости и летальности среди всех нозокомиальных инфекций. Летальность при бактериальной пневмонии по разным источникам составляет от 5% до 20% (Чучалин А.Г. 1999; Ноников В.Е. 2000), а у пациентов, находящихся в отделениях интенсивной терапии, возрастает до 30-50% (Hirani NA et al 1997, Leroy О. et al. 1995). Если пневмония относится к разряду внутрибольничных, то по некоторым данным летальность колеблется от 60-80% (Sheld WM et а11991). На неблагоприятное течение пневмонии указывает появление признаков синдрома системного воспалительного ответа (ССВО), которое позволяет рассматривать инфекционное воспаление нижних дыхательных путей как сепсис. С позиций этого определения пневмония является самой распространенной причиной терапевтического сепсиса (Malot I, et al. 2001). Легкие более, чем у 50 % пациентов с тяжелым сепсисом являются «первичным» очагом инфекции (Angus DC, etal. 2001).
Ключевым патогенетическим звеном приводящим к высокой летальности при пневмонии является системная воспалительная реакция, которая на определенном этапе теряет свою защитную роль и приводит к многочисленным нарушениям как на клеточном, так и на органном уровнях (Bone RC et al 1996). Использование бронхо-альвеолярного лаважа позволило выявить преобладание локального воспаления над системным при пневмонии (Monton et al. 1997). С другой стороны, преобладание системной концентрации провоспалительных цитокинов (интерлейкин (IL)-6 и фактор некроза опухоли (TNFa)) связывают с неблагоприятным исходом при сепсисе (van der Poll et al. 1997). Предполагается, что в основе дисфункции ранее интактных органов и синдрома полиорганной недостаточности может лежать генерализованная воспалительная реакция, механизмы развития и прогностическое значения которой при пневмонии остается малоизученным. Циркулирующие лейкоциты принадлежат к основным эффекторным клеткам воспаления, но исследования их значения в патогенезе системного воспаления при тяжелой пневмонии ограничивается единичными наблюдениями (Friedland et al, 1992; Ertel et al, 1995). При этом практически отсутствуют
данные, основанные на клиническом
"указивающие
БИБЛИОТЕКА {
СП*тер«У1>»- ЫЛ\
взаимосвязь противовоспалительных медиаторов с активностью
лейкоцитов и прогнозе при пневмонии (Wakefield СН et al. 1993). Очевидно, что понимание механизмов развития системного воспаления при пневмонии позволяет более адекватно подойти к фармакотерапии и, вероятно, повлиять на исход заболевания.
Формирование экстрапульмональных осложнений в рамках СПОД значительно ухудшает прогноз заболевания (Rangel-Frausto et al, 1995), поэтому очевидно, что ранняя диагностика дисфункции внутренних органов может способствовать правильной оценке тяжести заболевания. Особое внимание требует изучение состояния печени при пневмонии, так как ее функциональная активность обеспечивает процессы детоксификации и элиминации продуктов деятельности инфекционных агентов. Кроме того, печень занимает центральное место в регуляции остро-фазовой воспалительной реакции, метаболизме биологически активных веществ и ряда антибактериальных средств. Принятые в клинической практике рутинные статические тесты не обладают высокой чувствительностью и прогностической ценностью в отношении функциональной активности печени (Oellerich et al. 1998). Способность моноэтилглицинэксилидид (MEGX)-TecTa идентифицировать латентную или субклиническую дисфункцию печени показана у больных отделений интенсивной терапии (Maynard et al, 1997). Ранняя диагностика патологии печени при тяжелой пневмонии может позволить своевременно скорректировать тактику терапии способствовать профилактике возможных осложнений, в том числе синдром полиорганной дисфункции (СПОД). Однако для этого требуется оценка прогностических свойств применяемых для диагностики маркеров.
Системная воспалительная реакция изменяет характер клинического ответа на антибактериальную терапию при пневмонии, в то время как информативность традиционных клинико-лабораторных критериев для оценки эффективности лечения может снижаться (Woodhead et al, 1998). Особенность течения пневмонии с системной воспалительной реакцией подразумевает возможность использования медиаторов, находящихся в системном кровотоке, в качестве индикаторов интенсивности воспаления (Niederman et al, 1998) и маркеров эффективности антибиотиков у данной категории больных. Другой аспект применения антибиотиков - это отмеченная в экспериментальных работах способность влиять на выраженность воспаления (Galley et al, 1997; Dofferhoffet al, 1991). При этом клинические наблюдения такого характера практически отсутствуют.
Цель исследования
Изучить роль системной воспалительной реакции в патогенезе тяжелой пневмонии, исследовать прогностическую ценность биологических маркеров воспаления и их значение для оптимизации фармакотерапии.
Задачи исследования
-
изучить концентрацию провоспалительных (IL-6, -8, TNFa, С реактивный белок (CRP)) и противовоспалительных маркеров (IL-10) в плазме больных тяжелой пневмонией
-
исследовать экспрессию провоспалительного (мРНК IL-6 и мРНК IL-8) и противовоспалительного цитокинов (мРНК IL-10) циркулирующих лейкоцитов и сопоставить с их концентрацией в системном кровотоке у больных тяжелой пневмонией
-
исследовать экспрессию ранних стрессовых генов (egr-1, c-jun, c-fos, белок теплового шока (HSP70)) циркулирующими лейкоцитами больных тяжелой пневмонией
-
оценить выраженность оксидативного стресса (малоновый диальдегид) и его влияние на состояние антиоксидантной защиты (мРНК каталаза (Cat), Cu/Zn и Мп содержащая супероксиддисмутаза (SOD), глютатион пероксидаза (GSH-Px), глютатион редуктаза (GR)) циркулирующих лейкоцитов у больных тяжелой пневмонией
-
исследовать экспрессию CD lib, CD25, CD95 и HLADR на циркулирующих лимфоцитах, нейтрофилах и моноцитах у больных с пневмонией на фоне антибактериальной терапии
-
сопоставить состояния больных пневмонией с тяжестью системной воспалительной реакции
-
определить выраженность внелегочных поражений на примере исследования состояния печени (MEGX-тест и глюкуроновая кислота (ПС)) и выяснить связь между ее функциональной активностью и тяжестью системного воспаления при тяжелой пневмонии
-
изучить значимость изменений системной концентрации цитокинов для оценки эффективности эмпирической антибактериальной терапии
-
сопоставить прогностическую ценность стандартных клинических критериев, отражающих эффективность эмпирической антибактериальной терапии, и биологических маркеров воспаления (IL-6, IL-10, CRP)
Ю.разработать критерии для оценки эффективности эмпирической антибактериальной терапии с использованием маркеров, отражающих активность циркулирующих лейкоцитов и выраженность системного воспаления у больных тяжелой пневмонией с ССВО.
Научная новизна
1. Впервые в мире у больных с тяжелой пневмонией произведено детальное изучение роли циркулирующих лейкоцитов в патогенезе системного воспаления с применением молекулярно- биологических
технологии, включающих количественную полимеразно-цепную реакцию в режиме «реального» времени (РТ-ПЦР).
-
На основании новых данных, полученных при изучение экспрессии генов про- и противовоспалительных цитокинов, были охарактеризованы внутриклеточные механизмы самоограничения воспалительной активности циркулирующих лейкоцитов.
-
Впервые у больных тяжелой пневмонией с ССВО было установлено влияние системного воспаления на тяжесть течения заболевания и установлено значение шкалы предложенной Британской торакальной ассоциацией (BTS) для клинической оценки выраженности системного воспаления у данной категории пациентов.
-
Впервые была показана связь между функциональной активностью печени и выраженностью системной воспалительной реакции при пневмонии, также были установлены ключевые механизмы ведущие к метаболической дисфункции печени. показана информативность MEGX-теста в диагностике патологии печени у больных тяжелой пневмонией и установлена высокая чувствительность MEGX-теста по сравнению со стандартными биохимическими тестами печени.
-
Разработаны новые рекомендации по оценке эффективности эмпирической антибактериальной терапии, базирующиеся на клинической характеристике и изменение концентрации интерлейкина-6 в системном кровотоке, для больных тяжелой пневмонией с системной воспалительной реакцией.
Практическая значимость
Полученные в результате исследования данные позволяют по новому рассмотреть патогенез тяжелой пневмонии с точки зрения системной воспалительной реакции, а также оптимизировать подходы к антибиотикотерапии.
В работе показано, что динамический мониторинг за уровнем IL-6 в плазме позволяет пересмотреть существующие критерии оценки эмпирической антибактериальной терапии у больных с тяжелой пневмонией на фоне ССВО. Указания на связь неблагоприятного исхода с выраженностью системной воспалительной реакцией подчеркивает важность мониторинга за концентрацией IL-6 еще до начала терапии, так как высокий риск смертности у данной категории больных требует использования дополнительных неантибактериальных средств для локализации воспаления.
Использование молекулярно-биологических методов исследования для изучения экспрессии генов, кодирующих IL-10 и HSP70 не обладает выраженной прогностической ценностью по сравнению с определением циркулирующих в крови белков (IL-6, EL-10 и CRP), а высокие материальные
затраты делают рутинное исследование этих маркеров при тяжелой пневмонией не целесообразным.
Результаты исследования функциональной активности печени с использованием MEGX-теста доказывают его более высокая информативность MEGX-теста по сравнению со стандартными функциональными тестами печени. Обнаружении дисфункции печени при снижении концентрации MEGX ниже 30|ig/l отражает тяжесть течения пневмонии, а также свидетельствует о необходимости ограниченного использования комбинаций лекарственных средств с печеночным клиренсом для избежания нежелательных реакций.
Внедрение
Использованные методики и результаты работы внедрены в практическую деятельность пульмонологического и терапевтического отделений ГКБ №23 им. Медсантруд, лаборатории фармакокинетики НИЦ ММА им. И.М. Сеченова и лаборатории фармакокинетики и клинической химии Институт клинической фармакологии НЦ ЭСМП Министерства Здравоохранения РФ. Полученные данные применяются при чтении лекций и проведении практических занятий, семинаров и элективных курсов со студентами на кафедре клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней ММА им. И.М. Сеченова.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 26 печатных работ.
Апробация работы
Основные результаты, полученные в ходе исследования, доложены на конференции кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней ММА им. И.М. Сеченова и лаборатории фармакокинетики НИЦ ММА им. И.М. Сеченова (Москва 2003), на 7 Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва 2000), на Европейском конгрессе по биомаркерам патологии внутренних органов (Кембридж, Великобритания 2000), на 7 конгрессе ассоциации терапевтического мониторинга ЛС (Вашингтон, США 2001), на 12 ежегодном конгрессе Европейской Респираторной Ассоциации (Стокгольм, Швеция 2002), на 13 ежегодном конгрессе Европейской Респираторной Ассоциации (Вена, Австрия 2003), на 3 международной конференции «Клинические исследования ЛС» (Москва, 2003). Работа проводилась при поддержке научно-исследовательского гранта Германского фонда академических обменов (DAAD # А/02/14013) и Университета Георга-Августа (ФРГ).
Различные фрагменты работы были отмечены индивидуальными грантами и премиями конгрессов: EMBODY 2000 (travel grant), lATDMCT 2001 (Roger Boekx Memorial Award), ERS 2002 (Gold Sponsorship) и ERS 2003 (Young Scientist Sponsorship, Silver Sponsorship).
Структура и объем диссертации
