Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Патогенез острого респираторного дистресс-синдрома: современные представления, нерешенные проблемы и перспективные направления исследований (обзор литературы)
1.1. Эволюция определения ОРДС и его диагностических критериев
1.2 Патоморфология острого респираторного дистресс синдрома 18
1.3. Механизмы развития острого респираторного дистресс-синдрома – фокус на нейтрофилы 21
1.3.1. Перспективные направления исследований острого респираторного дистресс-синдрома 25
1.3.2. Вклад ферментов нейтрофилов и их ингибиторов в развитие воспалительных заболеваний легких 27
1.4. Система матриксных металлопротеиназ в развитии патологических процессов и заболеваний 30
1.4.1 Система ММРs – ТIMPs и заболевания человека 33
1.4.2 ММРs – ТIMPs и воспаление 34
1.4.3 Система ММРs – ТIMPs как терапевтическая мишень 38
1.4.4 Система ММРs – ТIMPs при развитии ОПЛ/ОРДС 39
1.5. Вклад изменений системы гемостаза в патогенез острого респираторного дистресс-синдрома 40
2. Экспериментальные модели ОПЛ/ОРДС 46
2.1. Модели, воспроизводящие «внелегочный»
ОПЛ/ОРДС 47
2.2. Модели, воспроизводящие «легочный» ОПЛ/ОРДС.. 48
2.3. Модели, воспроизводящие одновременное повреждение альвеолярного эпителия и эндотелия 49
ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования 52
2.1. Экспериментальная часть исследования 52
2.1.1. Моделирование острого респираторного дистресс- 53
синдрома
2.1.2. Изучение патогенеза острого респираторного дистресс-синдрома в эксперименте 54
2.2. Аутопсийное исследование больных 54
2.3. Методы определения концентрации исследуемых веществ в биожидкостях подопытных животных 57
2.4. Методы гистологической подготовки аутопсийного (человеческого и животного) материала для микроморфологического исследования 57
2.5. Методы определения экспрессии веществ клетками легких подопытных животных методом иммунофенотипирования in situ 58 2.6 Статистические методы исследования 61
ГЛАВА 3 Воспроизведение острого респираторного дистресс-синдрома в эксперименте (результаты собственных исследований) 62
3.1. Разработка экспериментальной модели острого респираторного дистресс-синдрома 62
3.2. Морфологическая характеристика поражения дыхательной системы при гриппе A/H1N1 70
ГЛАВА 4 Вклад системы «матриксные металлопротеиназы -2, -9 – ингибитор матриксных металлопротеиназ-2» в развитие острого респираторного дистресс-синдрома (результаты собственных исследований) 82
4.1. Содержание ММР-2, -9 в плазме крови и лаважной жидкости при экспериментальном остром респираторном дистресс-синдроме 82
4.2. Экспрессия ММР-2 клетками легких при экспериментальном респираторном дистресс- 85 синдроме .
4.3. Экспрессия ММР-9 клетками легких при экспериментальном остром респираторном дистресс- синдроме
4.4. Экспрессия TIMP-2 клетками легких при экспериментальном остром респираторном дистресс- синдроме .
4.5. Сопоставление динамики ММР-2 и 9 в паренхиме легких и биожидкостях крысы при экспериментальном остром респираторном дистресс-синдроме
ГЛАВА 5 Обсуждение полученных результатов
Заключение
Выводы
Список литературы
- Механизмы развития острого респираторного дистресс-синдрома – фокус на нейтрофилы
- Изучение патогенеза острого респираторного дистресс-синдрома в эксперименте
- Морфологическая характеристика поражения дыхательной системы при гриппе A/H1N1
- Экспрессия TIMP-2 клетками легких при экспериментальном остром респираторном дистресс- синдроме
Механизмы развития острого респираторного дистресс-синдрома – фокус на нейтрофилы
С 90-х годов ХХ века несколько раз изменялось определение (понятие) ОРДС, пересматривались его диагностические критерии [7, 8, 29, 179, 180, 182, 207, 222, 224]. В 1992-1994 годах Согласительная Объединенная Конференция Американских и Европейских Экспертов (АЕСС) предложила объединить острую дыхательную недостаточность (ОДН), вызванную 5 причинами (аспирацией желудочного содержимого, распространенной легочной инфекцией (вирусной, бактериальной, пневмоцистной), утоплением, ингаляцией токсических средств, ушибом легкого) в понятие «острое повреждение легких – ОПЛ». Тогда же решением АЕСС термин «респираторной дистресс-синдром взрослых» был признан некорректным и заменен на «острый респираторный дистресс-синдром – ОРДС». Так возник и стал общеупотребительным термин «ОПЛ/ОРДС», под которым понимают воспалительный синдром, связанный с повышением проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны и ассоциированный с ним комплекс клинических, рентгенологических и физиологических нарушений, которые не могут быть объяснены левопредсердной или легочной капиллярной гипертензией, но могут сосуществовать с ней. Диагноз ОПЛ было предложено устанавливать на основании следующих критериев: острое начало; двусторонние и инфильтраты в легких на рентгенограмме; снижение респираторного индекса (РаО2/FiО2) менее 300 мм рт. ст.; отсутствие признаков левожелудочковой недостаточности: давление заклинивания легочной артерии (ДЗЛА) менее или равно 18 мм рт. ст. [7, 8, 29, 31, 166, 179-182, 185, 207, 214, 222, 224].
Под ОРДС было предложено считать любое ОПЛ (не зависимо от этиологии), при котором индекс оксигенации равен или ниже 200 (единственное отличие) [7, 29, 166, 181, 182, 207]. Кроме того, Конференция предложила объединить ОДН, вызванную пятью вышеуказанными причинами, в понятие «прямое повреждение легких», а ОПЛ/ОРДС, возникшие от других причин (сепсис, шоки, массивные гемотрансфузии, ожоги, ДВС-синдром и др.) в понятие «непрямое повреждение легких». Чуть позже эти дефиниции трансформировались в «легочные» и «внелегочные» причины ОПЛ/ОРДС. Таким образом, ОПЛ стало считаться начальной стадией ОРДС [7, 29, 179-182, 224, 254, 274, 296, 315].
Только появившись, рекомендации АЕСС стали подвергаться обоснованной критике [29, 224, 254, 296, 315]. Основными «слабыми местами» соглашения были признаны следующие: - 5 объединенных патологических процессов, указанных в качестве «легочных» причин ОПЛ, имеют разную этиологию, патогенез, клинико-рентгенологические признаки и требуют разной терапии; - при прямом повреждении легких ОДН, как правило, возникает достаточно быстро после воздействия этиологического фактора, а при непрямом всегда является отсроченной; - гипоксемия при ОРДС не возникает внезапно, а предлагаемое в качестве диагностического критерия выраженное снижение индекса оксигенации появляется уже на поздних стадиях развития синдрома; - индекс артериальной гипоксемии является неспецифичным, так как зависит от многих, в том числе внелегочных, причин; использование его в качестве критерия приводит к тому, что постановка диагноза и оценка прогноза возможны только уже при развившемся синдроме, а вопрос предикторов развития и признаков перехода ОПЛ в ОРДС остается открытым; - измерение ДЗЛА - инвазивная процедура, малопригодная для наблюдения за пациентом в динамике; кроме того «внелегочный» ОРДС почти в абсолютном большинстве случаев сочетается с полиорганной недостаточностью (либо является его компонентом), которая всегда сопровождается гиповолемией, поэтому величина ДЗЛА будет зависеть уже от нее.
В итоге авторитетные исследователи и в нашей стране, и за рубежом призывали к пересмотру как самого определения синдрома ОРДС, так и его критериев [7, 8, 29, 31, 44, 90, 91, 130, 182, 224, 254, 274, 296, 315].
В отечественной литературе был предложен термин «острая паренхиматозная дыхательная недостаточность» как этиопатогенетическое понятие, включающее в себя все формы поражения легких [7, 8, 31, 44, 90, 91, 130]. При этом предлагалось ее разделять на 2 формы: 1-ая - поражение легких «со стороны альвеол» (ОПЛ), 2-я - «со стороны кровотока» (ОРДС). В связи с чем отечественные корифеи респираторной медицины: академик В.А. Гологорский, профессор А.П. Зильбер, профессор В.Л. Кассиль, под термином ОРДС чаще подразумевают «тяжелую, угрожающую жизни форму острой паренхиматозной дыхательной недостаточности, развивающуюся как неспецифическая фазовая реакция изначально интактных легких на длительные расстройства периферической микроциркуляции с сопутствующей гипоперфузией тканей и возникновением тяжелой циркуляторной гипоксии» [7, 29, 31, 44, 90, 91, 130, 162, 163].
Среди специалистов по респираторной медицине в России есть и другое мнение. Так школой академика В.В. Мороза (НИИ общей реаниматологии имени В.А. Неговского РАМН, Москва) ОПЛ признается начальной стадией ОРДС [8, 23, 33, 71-74, 77, 93, 95]. В работах, выполненных здесь, фокусируется внимание на то, что ОПЛ является прежде всего обратимой стадией ОРДС, а своевременное проведение в этот период этиотропной и патогенетической терапии может свести риск летальных исходов к минимуму. В НИИ реаниматологии разработана своя клиническая классификация ОПЛ/ОРДС, согласно которой предлагается выделять не 4 (как это принято сейчас), а 3 стадии синдрома (стадию ОПЛ, стадию прогрессирующей дыхательной недостаточности и терминальную), что в большей мере соответствует патоморфозу процесса в легких [71, 74, 77, 93, 95].
Лучшим, даже в некой мере единственным, методом диагностики обратимого ОПЛ, они считают оценку содержания внесосудистой воды в легких с расчетом индекса проницаемости легочных капилляров, выполняемую методом транспульмональной термоделюции [8, 30, 73, 93, 96]. Такой взгляд на проблему поддерживается Российской ассоциацией специалистов по хирургическим инфекциям (РАСХИ), ею подчеркивается, что метод транспульмональной термоделюции информативен, но достаточно сложен в применении [46, 47, 90]. В 2011 г. в Берлине вновь собравшаяся Объединенная Согласительная Комиссия Американских и Европейских Специалистов обсудила сложившиеся противоречия [207, 315]. Было решено исключить из обязательных клинических признаков ОПЛ/ОРДС ДЗЛА, конкретизировать критерий «рентгенологические изменения в легких», добавить дополнительный критерий – величину необходимого ПДКВ (положительное давление конца выдоха) и разделить ОРДС на 3 степени (стадии) по величине индекса оксигенации: умеренный (РаО2/FiО2 от 300 до 200 мм рт. ст.), средний (от 200 до 100 мм рт. ст.) и тяжелый или критический (ниже 100 мм рт. ст.) [180, 207, 315, 325, 326].
«Долгожданность» этого решения как нельзя лучше подчеркивает название статьи J. Villar и R.M. Kacmarek «Определение острого респираторного дистресс-синдрома, данное Американо-Европейской согласительной конференцией умерло, да здравствует положительное давление в конце вдоха!» [249]. Теперь диагноз ОРДС не обязательно привязан к крайне низкому уровню оксигенации крови. Признается, что синдром имеет определенные стадии, но не учитывается динамика индекса оксигенации в процессе лечения. При этом, ОПЛ и ОРДС остаются связанными понятиями: первое считается стадией второго [180, 207, 316, 325].
Изучение патогенеза острого респираторного дистресс-синдрома в эксперименте
Данный раздел работы был выполнен на базе ГУЗ «Забайкальское краевое патологоанатомическое бюро» г. Чита. Анализировались протоколы патологоанатомических исследований и патологоанатомические диагнозы аутопсий всех 57 умерших во время эпидемии гриппа A/H1N1 в Забайкальском крае в 2009/2010 гг., учитывалось наличие сочетанной, фоновой и сопутствующей патологии. У всех больных диагноз был подтвержден посмертно путем обнаружения в секционных образцах тканей антигенов вируса методом ПЦР в лабораториях ФГУ «Центр Госсанэпиднадзора по Забайкальскому краю» г. Чита и ФГУП «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора», г. Новосибирск.
Для дальнейшего исследования был отобран секционный материал 35 умерших. Среди них было 16 мужчин и 19 женщин в возрасте от 18 до 45 лет. Вирусная пневмония была выявлена у 26 человек (74%), вирусно-бактериальная - у 9 (26%), во всех случаях были обнаружены патоморфологические маркеры ОРДС.
Объектом изучения служил секционный материал больных. Для гистологического исследования производился забор фрагментов органов системы дыхания.
Отобранный аутопсийный материал (фрагменты легких) фиксировали в 10% забуференном растворе формалина (рН 7,1-7,2). 2.3 Методы определение концентрации исследуемых веществ в биожидкостях подопытных животных
Уровень искомых веществ в биожидкостях (плазме крови, БАЛЖ) определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) коммерческими наборами, согласно инструкции производителей (табл. 1) [140].
Отобранные фрагменты легочной ткани размером не более чем 1,0 1,0 0,5-1,5 1,5 0,5 см подвергались процедуре фиксации в растворе 10%-ного нейтрального формалина в течение 24-х часов, при комнатной температуре. Соотношение фиксируемого материала и фиксирующей жидкости – не менее чем 1:10 – 1:15. После фиксации материал промывался в течение 1,5 часов в проточной воде. В дальнейшем достигалось обезвоживание тканей путем проведения ее через спирты возрастающей крепости – от 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 96%, 100%. Использовались растворы этилового спирта. Экспозиция в первых 5-и растворах достигал 3-х часов; в последних 2-х растворах 96% и абсолютного спирта – по 12 часов.
Обезвоженные фрагменты легочной ткани подвергали химическому уплотнению путем инфильтрации и заливки в парафин. Для этого была использована готовая гистологическая среда для заливки Histomix (гистомикс; Биовитрум, Россия) с точкой плавления до 54. Фрагменты из абсолютного спирта переносились в три смеси абсолютного спирта с хлороформом в равных соотношениях, сроком на 1 час в каждую. Затем переносились в расплавленный насыщенный раствор гистомикса в хлороформе (массовое соотношение смеси 1:1), где они находились в термостате при температуре 37 до 1 суток. Последующая заливка проводилась в термостате при температуре 56 - 58 в трех порциях гистологической среды, экспозицией 1, 2 и 3 часа соответственно. Окончательные гистологические блоки формировались с помощью гистологических форм и полимерных кассет-оснований.
Срезы с блоков толщиной 4-5 мкм изготовлялись на ручном микротоме санного типа МС-2 с помощью одноразовых микротомных ножей Feather R35 (Япония), имеющих угол заточки 35.
Парафиновые срезы исследуемых тканей окрашивали гематоксилином и эозином (универсальная обзорная окраска) и пикрофуксином по Ван-Гизону (для селективного выявления соединительной ткани) готовыми гистологическими красителями производства Bio-Optica (Bio-Optica, Италия). Окрашенные срезы тканей заключали в синтетическую монтирующую среду Bio-Maunt (Bio-Optica, Италия).
Методы определения экспрессии веществ клетками легких подопытных животных методом иммунофенотипирования in situ
Уровень локального синтеза веществ клетками легких определяли иммуногистохимическим методом (ИГХ). ИГХ исследование выполняли на парафиновых срезах легочной паренхимы биотин-стрептавидиновым иммунопероксидазным методом [140]. Адгезированные полутонкие срезы на предметных стеклах имеющих поли-L-лизиновое покрытие, подвергали депарафинизированию в 1,2-диметилбензоле и регидратировали по стандартной схеме. Для демаскировки антигенов проводили двукратную обработку срезов в микроволновом режиме при мощности 650 Вт в течение 15 мин. с интервалом 5 мин. между процедурами для охлаждения в цитратном буфере с pH 6,0 («Dako», Дания).
Во всех случаях применялись системы визуализации, использующие в качестве хромогена 3,3-диаминобензидина тетрахлорид. Дополнительную окраску срезов производили водным раствором гематоксилина Гаррисона. Окрашенные срезы тканей заключали в синтетическую монтирующую среду Bio-Maunt (Bio-Optica, Италия). Обязательно использовались контрольные срезы: отрицательный контроль – без первичных антител, положительный – ткани, рекомендованные производителями реактивов. Информация о примененных в исследовании первичных антителах, системах визуализации и положительных ИГХ контролях представлена в табл. 2 [233].
Величину экспрессии искомого антигена в срезе для всех продуцирующих клеток определяли раздельно: при 400-кратном увеличении производился подсчет не менее 100 целевых клеточных элементов в 10 случайно выбранных полях зрения. В каждом поле количественную оценку экспрессии проводили в баллах по следующей шкале: отрицательный уровень – если позитивных клеток было менее 10% в поле зрения; 1 балл – при наличии 10-25% клеток; 2 балла – 25-50% клеток; 3 балла – 50-75% клеток; 4 балла – в случае окрашивания более 75% клеток.
Морфологическая характеристика поражения дыхательной системы при гриппе A/H1N1
Во время эпидемии в Забайкальском крае в 2009-10 годах было зарегистрировано 57 летальных исходов от гриппа A/H1N1, подтвержденного лабораторно, при этом показатель летальности составил 6,8%.
Смерть больных наступала в разные сроки госпитализации, но большинство погибло после 7-го дня болезни (41 случай, что составило 72%). Досуточная летальность отмечена в 10 наблюдениях (17,5%), смерть при транспортировке и на дому в 2-х случаях (3,5%). Большинство умерших – лица в возрасте от 18 до 45 лет – 67% от общего числа умерших (38 человек) (табл. 3).
Макроскопически у всех умерших наблюдались отек и гиперемия глотки, слизистая которой была синюшно-багровая, особенно в области дужек и гортаноглотки; также наблюдался отек гортани. На слизистой регистрировались множественные мелкоточечные очаговые и сливные кровоизлияния, придающие ей «пылающий» вид. В трахее и крупных бронхах были отмечены изменения, характерные для геморрагического ларинготрахеобронхита. В просвете трахеи в большинстве случаев обнаруживалось умеренное количество слизи желтовато-красного цвета и мелко-пенистой красновато-розовой жидкости; в просвете крупных бронхов -вязкая слизь. Легкие у всех умерших были резко увеличены в размерах, тяжелые, синюшно-красного цвета с цианотичным оттенком, на их поверхности были видны отпечатки ребер. У погибших на 6 сутки и позднее ткань легких приобретала «пестрый» вид за счет множественных очаговых кровоизлияний под плеврой. Почти на всем протяжении легочная паренхима имела «резиновую» консистенцию, ее плотность была большей в прикорневых отделах, а в передних отделах она была тестоватая, сохраняла отпечатки пальцев при надавливании. При разрезе с поверхности легкого стекало большое количество темной геморрагической жидкости. На разрезах паренхима была пестрая, неравномерного кровенаполнения. Отмечались «классические» пневмонические фокусы: очаги светло-серого, серо-красноватого цвета с зернистой поверхностью, которые несколько выбухали над линией среза окружающей ткани, а также межуточная эмфизема (рис. 8-13). Рис. 8. Макропрепарат органов дыхания (6-е сутки заболевания): геморрагический трахеобронхит; полнокровные, отечные легкие «пестрого» вида.
Макропрепарат легких (6-е сутки заболевания): полнокровие, пневмонические фокусы геморрагические инфаркты, резкий отек паренхимы. Рис. 11. Макропрепарат органов дыхания (9-е сутки заболевания): геморрагический трахеобронхит; полнокровные, отечные легкие «пестрого» вида.
Макропрепарат легких (10-е сутки заболевания): резкое полнокровие и отек, сливные пневмонические фокусы. При гистологическом исследовании легких во всех наблюдениях были выявлены различной степени выраженности признаки диффузного альвеолярного повреждения (ДАП) – морфологического субстрата ОРДС.
Микроскопические изменения в легких умерших, в случае наступления летального исхода на 1-3-и сутки от начала заболевания (5 наблюдений; в экссудативную стадию ОПЛ/ОРДС), в паренхиме органа развивался комплекс морфологических изменений в виде неравномерно выраженного острого диффузного десквамативно-макрофагального альвеолита. Максимально был выражен интерстициальный компонент отека легочной паренхимы, также отмечался диффузный, но неравномерный альвеолярный отек. В просвете альвеол отечная жидкость содержала значительное количество белка, наблюдались клетки системы мононуклеарных фагоцитов, десквамированные альвеолоциты, нейтрофилы и эритроциты. В мелких бронхах и бронхиолах, помимо комплекса воспалительных изменений и множественных зон десквамации, отмечалась трансформация мерцательного эпителия: клетки «рыхлого» эпителиального пласта с беспорядочно расположенными элементами принимали «оплывшую» форму. На поверхности слизистых оболочек наблюдались наложения фибриновых пленок и слизи с эритроцитарно-лейкоцитарной примесью. В сосудах микроциркуляторного русла встречались тромбы различных сроков давности, но значительно чаще – агрегация и сладжирование форменных элементов крови (рис. 14, 15). Рис. 14. Микрофото паренхимы легких умершего на 3 сутки заболевания. Признаки 1 (экссудативной) фазы ДАП. Диффузный внутриальвеолярный отек, полимеризация фибрина. Окраска гематоксилином и эозином, х100.
У умерших на 5-7-е сутки от начала заболевания (5 случаев) дополнительно фиксировались гиалиновые мембраны. Преимущественно с данного срока регистрировались патологические изменения, характерные для присоединения вторичной инфекции: формирование гнойно-геморрагической пневмонии, нередко с фокусами микроабсцедирования. В просветах мелких бронхов и бронхиол, помимо комплекса воспалительных изменений, отмечалась трансформация покровного эпителия – клетки мерцательного эпителия были «облысевшими», «оплывшей» формы, с наложениями фибриновых пленок, слизи с эритроцитарно-лейкоцитарной примесью.
У пациентов с летальным исходом на 9-11-е сутки заболевания, в паренхиме легких наблюдались гистологические признаки 2 (пролиферативной) фазы ОРДС/ОПЛ. Помимо отека, у них отмечались: инфильтрация паренхимы нейтрофилами и макрофагами, признаки повреждения аэрогематического барьера, одномоментные организация и лизис гиалиновых мембран. Поражение альвеолярного эпителия носило субтотальный или тотальный характер: наблюдались его повреждение, очаговая пролиферация альвеолоцитов 2 типа (увеличение в размерах с относительным уплощением, нередко фигурами митозов) с их гиперплазией. Фиксировались многочисленные участки разрушения перегородок с формированием гемодинамических ателектазов. Зачастую в просвете альвеол отмечались гиалиновые мембраны, обнаруживались интроальвеолярные кровоизлияния и отечная жидкость.
По мере разрешения от отека и развития репаративных процессов появлялись признаки дифференцировки больших альвеолоцитов в клетки 1-го типа. В просвете альвеол, помимо клеток воспалительного ряда и десквамированного эпителия, выявлялись отдельные 2- 3-ядерные элементы. В зонах перехода терминальных бронхиол в альвеолы регистрировались небольшие подушкообразные разрастания из нескольких слоев уплощенных клеток недифференцированного эпителия (рис. 16, 17).
Экспрессия TIMP-2 клетками легких при экспериментальном остром респираторном дистресс- синдроме
Другим значимым различием явилось разность сроков протекания фаз ОПЛ/ОРДС в эксперименте [17, 94] и у больных людей [79, 86, 88, 97, 99, 107, 126, 157, 158, 225, 291, 295], что можно объяснить различной скоростью метаболизма (по литературным данным метаболизм крысы протекает в 1,8-4 раза интенсивнее) и особенностями патогенеза гриппозной инфекции, характеризуемой выраженным цитопатогенным действием вируса, клиническим проявлением которого является тяжелый интоксикационный синдром. Не вызывает сомнение, что эти особенности будет влиять на разность протекания альтерационных и репаративных процессов, а значит и на динамику синтеза различных биологически-активных веществ задействованных патогенезе развития ОПЛ/ОРДС у экспериментальных крыс и больных людей.
На наш взгляд наиболее ярко это различие проявляется в особенностях синтеза различных продуцентов альвеолоцитами 2-го типа. Именно эти клетки являются одной из мишеней для вируса гриппа А(H1N1). Уже спустя 18-20 часов от момента инфицирования альвеолоцита, в пораженной клетке запускается цикл вирусной репродукции. При этом клетка полностью утрачивает свою продуктивную способность к синтезу сурфактаната, других БАВов, а так же последующей пролиферации. Морфологическим проявлением это процесса является изменение их внешнего вида структуры – увеличение в размерах, приобретение округлых форм, увеличение ядра, грубая перестройка хроматина, изменение тропности к гистологическим красителям; что наблюдалось в тканях легких больных при выполнении настоящего исследования [79, 86, 88, 97, 99, 107, 126, 157, 158, 225, 291, 295]. В ходе моделирования ОПЛ/ОРДС столь объемного и высокоселективного повреждения альвеолоцитов 2-го типа не происходит [17, 94]. По мере затухания воспалительного процесса в легких и доминирования репаративных изменений, происходит обновление и замещение ранее погибших клеток. Молодые альвеолоциты 2-го типа, не достигшие функциональной зрелости, не способны синтезировать основные компоненты сурфактанта, но вполне способны синтезировать другие БАВы. Например катионные белки (дефензины), белки теплового шока (HSP70), матриксные металлопротеиназы и др. [79, 86, 88, 97, 99, 107, 126, 157, 158, 246, 275, 314, 328].
Данная особенность, когда при формальной морфологической целостности органа/ткани, орган/ткань остаются функционально несостоятельны при обеспечении газообмена, неспецифического иммунитета и др., дает значимую разницу в реализации патогенеза страдания.
ОПЛ/ОРДС характеризуется, клинико-патофизиологически, развитием достаточно специфического повреждения альвеоло-капиллярной мембраны аэрогематического барьера, где аккумуляция нейтрофилов в легких является ключевым звеном развития воспаления, при этом снижается их (нейтрофилов) концентрация в системном кровотоке [182, 194, 256, 271, 288].
Цепочка воспалительных реакций при ОПЛ/ОРДС изучена слабо, но ряд исследователей пролили дополнительный свет на ее отдельные компоненты, выделив ряд, безусловно, значимых медиаторов воспаления на ранней стадии процесса, в том числе lung-специфичные белки – фактор некроза опухолей альфа (TNF-), интерлейкины (IL-1, 2, 6, 8, 15), ряд хемокинов, ферритин, маркеры активации эндотелия (молекулы адгезии и, в частности, фактор фон-Виллебранда), фосфолипидные антигены), маркеры активации нейтрофилов (матричные металлопротеиназы и их ингибиторы, лейкотриены). Большинство из этих молекул имеют особенности характера синтеза в различные стадии ОПЛ, позволяющие рассматривать их, как биологические маркеры ОПЛ/ОРДС.
Изучение ряда молекулярных особенностей реализации каскада патогенетических реакций модели ОПЛ демонстрирует потенциальную возможность выявления новых биомаркеров различных стадий и степени тяжести патологического состояния, пригодных для использования в повседневной клинической практике [8, 26, 30, 31, 37,38,188, 192, 193, 202, 292].
Введение в эксперименте в просвет альвеол лизата нейтрофилов приводит к реализации каскада воспалительных реакций в ткани легких, приближенных по характеристике к ОПЛ/ОРДС человека. Учитывая небольшой объем вводимого альтерационного агента, а так же ограниченность его площади контакта аэрогематической мембраной, наиболее вероятными нам представляются следующие механизмы запуска ОПЛ/ОРДС: - собственно прямое повреждение аэрогематического барьера со стороны альвеол протеолитическими медиаторами нейтрофилов (металлопротиназы, сериновые протеазы, эластаза, гепараназы и др.), метаболитами кислорода [4, 15, 123, 132, 148, 196, 230, 289]; - диффундирование через альвеолокапиллярную мембрану в просвет капилляров IL-1, ФНО- и другими БАВами лизата приводит к активации лейкоцитов, и запуску каскадов реакций взаимодействия нейтрофил-эндотелий, активации клеток эндотелия (с резкой секрецией електинов E, L и P, интегринов и белков межклеточной адгезии (ICAM-1) и адгезии сосудистых клеток (VCAM-1)), инициации трансэндотелиальной миграции нейтрофилов [4, 142, 218, 226, 263, 311].
В свою очередь мигрирующие в строму легкого и просвет альвеол полиморфно-ядерные клетки имеют большой спектр, уже синтезированных и находящийся в их азурофильных гранулах, ферментов, в том числе желатиназы – ММР2 и ММР-9. Вероятно, что ранее введенная в просвет альвеол, в составе лизата, эластаза нейтрофилов и др. БАВы позволяют немедленно активировать имеющиеся протеазы синтезируемые мигрирующими клетками, обеспечивая очень резкое, «взрывное» течение патологического процесса [19, 190, 194, 215, 223, 238, 244, 250].
Участие в повреждение альвеолокапиллярной мембраны системы ММРs – ТIMPs бесспорно, но результаты исследований синтеза ММРs при развитии ОПЛ/ОРДС достаточно противоречивы. Многими исследователями был зафиксирован дисбаланс в системе металлопротеиназ в сторону избыточного протеолиза при различного генеза пневмониях. По литературным данным описывается, как изолированное повышение синтеза отдельных протеаз (ММР-2, ММР-3, ММР-9), так и сочетанное увеличение экспрессии ММР-2, ММР-7, ММР-9 [19, 59, 80, 216, 238, 244, 250]. Попытки использование в клинике определение уровня желатиназ в сыворотки у пациентов с ОПЛ/ОРДС в качестве маркеров стадии и степени тяжести процесса, продемонстрировало не однозначные результаты. При формальном удовлетворении потенциального биомаркера основным требованиям, предъявляемым к предикторам и диагностическим маркерам (высокая чувствительность и удовлетворительная специфичность), в ряде клинических случаев характеризовался или резким снижением чувствительности, или резким падением значений специфичности [64, 132, 173, 206, 269, 280, 307].
