Введение к работе
Актуальность проблемы. Травматизм - глобальная проблема современной медицины. Его стремительный рост приводит к увеличению показателей инвалидизации и смертности пострадавших. Ежегодно в России только в дорожно-транспортных происшествиях погибают 35 тыс. и получают ранения около 250 тыс. человек (Труханов И.Г., 2004; Андреев Т.М. и др., 2007; Евдокимов Е.А., 2007; Миронов СП. и др., 2007).
Травма приводит к снижению антибактериальной резистентности организма на фоне выраженных нарушений клеточного и гуморального иммунитета, способствуя формированию вторичного посттравматического иммунодефицита смешанного типа (Беловалова Р.А. и др., 2002; Труханов И.Г., 2004; Соколова Т.Ф. и др., 2008; Zhang X. et al, 2002; Kasten К. et al., 2010). Проникновение микроорганизмов в зону повреждения провоцирует развитие гнойно-воспалительных осложнений у 10 - 40% пострадавших (Гордиенко Д.И. и др., 2003; Селезнев С.А., 2004; Гуманенко Е.К. и др., 2006; Петрушин А.Л., 2008; Алимов Д.В., 2008; Keel М, Trentz О., 2005).
Развитие в посттравматическом периоде таких осложнений как раневая инфекция и посттравматический остеомиелит обусловливает удлинение сроков госпитализации, продолжительности лечения, увеличивает количество оперативных вмешательств, снижает качество жизни пациента, увеличивает экономические затраты на лечение и реабилитацию (Анкин Л.Н., Анкин А.Л., 2004). Пациенты с остеомиелитами заполняют около 20% коечного фонда отделений гнойной хирургии, а лечение их исчисляется миллиардами рублей; при этом каждый второй по данным бюро МСЭ России признан инвалидом (Шаповалов В.М., Овдеенко А.Г., 2004). Все это определяет высокую практическую, научную и социальную значимость качества прогнозирования, ранней диагностики и эффективности лечения местных гнойно-воспалительных осложнений при травматической болезни.
Важным показателем естественной неспецифической резистентности организма является функциональное состояние нейтрофильных лейкоцитов, ответственных за процесс фагоцитоза и внутриклеточное переваривание бактериальных агентов (Михайленко А. А., 2005; Витковский А.Ю. Белокриницкая Т.Е., 2006). Недостаточна информация о состоянии микробицидной системы лейкоцитов при травматической болезни, механизмах ее дисфункции и роли в патогенезе гнойно-воспалительных осложнений, что имеет диагностическое и прогностическое значение. Между тем, комплексное исследование энзиматического профиля нейтрофильных лейкоцитов, содержания катионных белков, а также показателей спонтанного и индуцированного НСТ - теста, позволит раскрыть механизмы недостаточности кислородзависимых и кислороднезависимых факторов неспецифической протитвоинфекционной резистентности организма.
Очевидно, что исследование морфофункциональных свойств нейтрофильных гранулоцитов у пациентов с благоприятным и осложненным
течением травматической болезни позволит оценить неспецифическую реактивность организма путем изучения состояния важнейших компонентов микробицидной системы и показателей функционально-метаболической активности лейкоцитов у пострадавших и дифференцировать диагностическую и прогностическую значимость изменений цитохимического профиля и функции нейтрофилов при гнойно-воспалительных осложнениях травматической болезни.
Появление современных компьютерных технологий существенно расширило возможности количественного анализа морфологии, функции и метаболизма клетки. Стало возможным получить объективные данные и повысить информативность микроскопического исследования поверхности, формы и оптических свойств цитоплазмы нейтрофильных гранулоцитов, а также определить степень влияния патогенных факторов на механизмы повреждения, защиты и компенсации на клеточном и молекулярном уровнях, формирующиеся при травме и ее осложнениях гнойно-воспалительным процессом.
Цель работы: разработать критерии прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений травматической болезни на основе цитометрического анализа метаболических и функциональных свойств нейтрофильных гранулоцитов периферической крови.
Задачи исследования:
-
Выявить особенности энзиматического профиля, поглотительной и переваривающей способности нейтрофильных гранулоцитов периферической крови при неосложненном течении переломов длинных трубчатых костей.
-
Определить особенности энзиматического профиля, поглотительной и переваривающей способности нейтрофильных гранулоцитов и их роль в патогенезе гнойно-воспалительных осложнений травматической болезни.
-
Разработать критерии для прогнозирования течения и исхода гнойно-воспалительных осложнений травматической болезни.
Научная новизна. Впервые на основе современных компьютерных технологий определена роль стимуляции гранулоцитопоэза, появления в периферической крови незрелых популяций нейтрофильных гранулоцитов, повышения поглотительной и переваривающей способности фагоцитов. Определены механизмы перестройки их энзиматического профиля и функции в формировании неспецифических факторов резистентности при неосложненном течении травматической болезни.
Впервые установлено, что осложнения травматической болезни раневой инфекцией сопровождаются увеличенным содержанием в периферической крови микрогенераций нейтрофилов с высокой поглотительной и переваривающей активностью. Повышение уровня катионных белков и существенный рост активности щелочной фосфатазы потенцируют механизмы кислороднезависимого киллинга, обеспечивая завершенный вариант фагоцитоза.
Установлено, что прогностически значимыми в аспекте развития гнойно-воспалительных осложнений острого периода травматической болезни являются показатели спонтанного и стимулированного НСТ-теста нейтро-фильных гранулоцитов.
Аргументирована ведущая роль снижения интенсивности гранулоцито-поэза, а также переваривающей способности нейтрофилов в патогенезе посттравматического остеомиелита. Обнаружено, что опустошение первичных гранул (маркер-миелопероксидаза) и вторичных - (маркер-щелочная фосфатаза) определяет падение уровня бактерицидных свойств и функциональной способности нейтрофилов. Незавершенный тип фагоцитоза S. aureus приводит к длительной персистенции микроорганизма в костной ткани и хроническому течению воспалительного процесса.
Впервые предпринята попытка ранжирования вновь выявленных прогностических критериев хронического посттравматического остеомиелита с учетом их предсказательной ценности. Установлено, что среди выявленных прогностических факторов гнойно-воспалительных осложнений травматической болезни наибольшей чувствительностью (100%) обладает сочетание таких показателей, как относительное количество нейтрофильных лейкоцитов, фагоцитарное число, НСТ - тесты спонтанный (по %) и стимулированный (по %), активность щелочной фосфатазы, а наибольшей специфичностью (85 %) - фагоцитарное число, НСТ - тесты спонтанный (по %) и стимулированный (по %).
Положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Напряжение адаптивных механизмов неспецифической резистентности при неосложненном течении травматической болезни сопровождается стимуляцией гранулоцитопоэза, появлением в периферической крови незрелых популяций нейтрофилов, повышением их поглотительной и переваривающей способности и перестройкой их энзиматического профиля.
-
При осложнении травматической болезни раневой инфекцией в периферической крови увеличено содержание микрогенераций нейтрофилов с высокой поглотительной и переваривающей активностью. Повышение уровня катионных белков и существенный рост активности щелочной фосфатазы обеспечивают завершенный вариант фагоцитоза.
-
В патогенезе посттравматического остеомиелита определена ведущая роль торможения активности гранулоцитопоэза, а также функциональной способности нейтрофилов. Снижение активности миелопероксидазы, щелочной фосфатазы и уровня катионных белков определяет падение бактерицидных свойств и функциональной способности нейтрофилов. Незавершенный тип фагоцитоза S.aureus обусловливает длительную персистенцию микроорганизма в костной ткани и хроническое течение воспалительного процесса.
Внедрение в практику. Результаты исследования внедрены в практику работы ГЛПУ ТО «ОКБ №2, ООО «Поликлиника консультативно-
диагностическая им. Е.М.Нигинского г. Тюмени, МУ «Таркосалинская ЦРБ», в учебный процесс кафедры патологической физиологии ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Апробация работы и публикации. Основные положения работы доложены и обсуждены на 38 Всероссийской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (Тюмень, 2003), на I Сибирском симпозиуме, посвященном 60-летию Тюменской области «Актуальные проблемы травматологии и ортопедии» (Тюмень, 2004), международном симпозиуме «Медицина и охрана здоровья - 2005» (Тюмень, 2005), на IV Съезде физиологов Урала с международным участием «Актуальные проблемы иммунофизиологии» (Екатеринбург, 2009). По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе - 3 в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц и иллюстрирована 30 рисунками. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, 2 глав собственных исследований, обсуждения, выводов и практических рекомендаций. Библиографический указатель включает 192 источника (136 отечественных и 56 иностранных авторов).
