Патофизиологическое обснование новых прогностических критериев острого панкреатита Келейников Сергей Борисович

Содержание к диссертации

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 8

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 16

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 46

Глава 3 ЛИПИДНЫИ ОБМЕН ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОСТРОМ

ПАНКРЕАТИТЕ ОТЕЧНОЙ ФОРМЫ 58

3.1. Морфологический и метаболический статус поджелудочной желе
зы, липидныи состав и некоторые показатели гомеостаза при остром отечном
панкреатите 58

1. Морфологические изменения в ткани поджелудочной желе-. зы 58

2. Липидныи состав ткани поджелудочной железы 60

3. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран панкреатоцитов 61

4. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 65

3.1.3. Синдром эндогенной интоксикации 67

3.1.4. Липидныи состав плазмы и форменных элементов
крови 70

5. Липидныи состав плазмы крови 70

6. Липидныи состав эритроцитов 77

7. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран эритроцитов 77

8. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 81

3.1.4.3. Липидныи состав тромбоцитов 83

9. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран тромбоцитов 83

10. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 86

3.2. Морфологический и метаболический статус поджелудочной желе
зы, липидныи состав и некоторые показатели гомеостаза на фоне антиокси-
дантной терапии острого отечного панкреатита 88

3.2.1. Морфологические изменения в ткани поджелудочной
железы 88

3.2.2. Липидныи состав ткани поджелудочной железы 90

3.2.2.1. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран

панкреатоцитов 90

3.2.2.2. Состояние основных липидмодифицирующих фак
торов 94

3. Синдром эндогенной интоксикации 98

4. Липидныи состав плазмы, форменных элементов

крови 101

1. Липидныи состав плазмы крови 101

2. Липидныи состав эритроцитов 107

3. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран эритроцитов '. 107

4. Состояние основных липидмодифицирующих факторов Ill

3.2.4.3. Липидныи состав тромбоцитов 114

3.2.4.3.1. Состояние фосфолипидной матрицы био
мембран тромбоцитов 113

3.2.4.3.2. Состояние основных липидмодифицирующих

факторов 116

Глава 4. ЛИПИДНЫИ ОБМЕН ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОСТРОМ

ПАНКРЕАТИТЕ ДЕСТРУКТИВНОЙ ФОРМЫ 121

4.1. Морфологический и метаболический статус поджелудочной желе
зы, липидныи состав и некоторые показатели гомеостаза при остром пан
креатите 121

5. Морфологические изменения в ткани поджелудочной железы 121

6. Липидныи состав ткани поджелудочной железы 123

7. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран п ан креатоцитов 123

8. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 127

3. Синдром эндогенной интоксикации 129

4. Липидныи состав плазмы и форменных элементов

крови 132

4.1.4.1. Липидныи состав плазмы крови 132

4.1.4.2. Липидныи состав эритроцитов 138

1. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран эритроцитов 138

2. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 142

4.1.4.3. Липидныи состав тромбоцитов 144

3. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран тромбоцитов 144

4. Состояние основных липидмодифицирую-щих факторов 147

4.2. Морфологический и метаболический статус поджелудочной желе
зы, липидный состав и некоторые показатели гомеостаза на фоне антиокси-
дантной терапии острого панкреатита 149

5. Морфологические изменения в ткани поджелудочной железы 149

6. Липидный состав ткани поджелудочной железы 149

7. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран панкреатоцитов 149

8. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 153

4.1.3. Синдром эндогенной интоксикации 156

4.2.4. Липидный состав плазмы и форменных элементов
крови 159

9. Липидный состав плазмы крови 159

10. Липидный состав эритроцитов 164

4.2.4.2.1. Состояние фосфолипидной матрицы
биомембран эритроцитов 164

4.2.4.2.2. Состояние основных липидмодифицирую
щих факторов 168

4.2.4.3. Липидный состав тромбоцитов 170

11. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран тромбоцитов 170

12. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 172

Глава 5. ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОСТРОМ
ПАНКРЕАТИТЕ ДЕСТРУКТИВНОЙ ФОРМЫ С ЛЕТАЛЬНЫМ ИСХО
ДОМ 176

5.1. Липидный состав ткани поджелудочной железы 176

13. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран панкреатоцитов 176

14. Состояние основных липидмодифицирующих

факторов 180

5.2 Синдром эндогенной интоксикации 183

5.3. Липидный состав плазмы и форменных элементов

крови 185

15. Липидный состав плазмы крови 185

16. Липидный состав эритроцитов 192

17. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран эритроцитов 192

18. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 196

5.3.3. Липидный состав тромбоцитов 198

19. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран тромбоцитов 198

20. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 202

5.2. Морфологический и метаболический статус поджелудочной желе
зы, липидный состав и некоторые показатели гомеостаза на фоне антиокси-
дантной терапии острого деструктивного панкреатита с летальным исхо
дом 204

5.2.1. Липидный состав ткани поджелудочной железы 204

21. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран панкреатоцитов 204

22. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 207

3. Синдром эндогенной интоксикации 209

4. Липидный состав плазмы и форменных элементов. крови 211

1. Липидный состав плазмы крови 211

2. Липидный состав эритроцитов 213

3. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран эритроцитов 215

4. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 217

5.2.4.3. Липидный состав тромбоцитов 219

5. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран тромбоцитов 219

6. Состояние основных липидмодифицирующих факторов 221

Глава 6. ЛИПИДНЫЙ СОСТАВ КРОВИ БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ПАНКРЕА
ТИТОМ ОТЕЧНОЙ ФОРМЫ 224

7. Клиническая оценка состояния больных 224

8. Синдром эндогенной интоксикации 227

9. Липидный состав плазмы и форменных элементов крови; 230

10. Липидный состав плазмы крови 230

11. Липидный состав эритроцитов 237

12. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран эритроцитов 23 7

13. Состояние основных липидмодифицирующих факторов эритроцитов 242

6.3.3. Липидный состав тромбоцитов 244

6.3.3.1. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран
тромбоцитов 244

6.3.3.2. Состояние основных липидмодифицирующих
факторов тромбоцитов 247

Глава 7. ЛИІТЙДНЬІЙ СОСТАВ КРОВИ БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ПАНКРЕА
ТИТОМ ДЕСТРУКТИВНОЙ ФОРМЫ 251

7.1. Клинико-лабораторная оценка показателей гомеостаза больных
острым деструктивным панкреатитом на фоне традиционного лечения 251

14. Клиническая оценка состояния больных 251

15. Синдром эндогенной интоксикации 254

16. Липидный состав плазмы и форменных элементов

крови 265

17. Липидный состав плазмы крови 265

18. Липидный состав эритроцитов 283

19. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран эритроцитов 283

20. Состояние основных липидмодифицирующих факторов эритроцитов 294

7.1.3.3. Липидный состав тромбоцитов 298

21. Состояние фосфолипидной матрицы биомембран тромбоцитов 298

22. Состояние основных липидмодифицирующих факторов тромбоцитов 310

ОБСУЖДЕНИЕ 315

ВЫВОДЫ 338

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 340

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 341

7 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ПОЛ - перекисное окисление липидов;

МДА - малоновый диальдегид;

ФЛ - фосфолипаза;

ТБК - тиобарбитуровая кислота;

ДК - диеновые коньюгаты;

ОКА - общая концентрация альбумина;

ЭКА - эффективная концентрация альбумина;

РСА - резерв связывания альбумина;

ИТ - индекс токсичности плазмы;

МСМ - молекулы средней массы;

СЖК - свободные жирные кислоты;

СФ - суммарные фосфолипиды;

МАГ - моноацилглицеролы;

ДАГ - диацилглицеролы;

ТАГ - триацилглицеролы;

ЭХЛ - эфиры холестерола;

ХЛ - холестерол;

ЛФ - лизофосфолипиды;

СМ - сфингомиелин;

ФХ - фосфатидилхолин;

ФС - фосфатидил серии;

ФИ -фосфатидилинозит;

ФЭ - фосфатилдилэтаноламин.

Введение к работе

Актуальность

До настоящего времени одним из опасных заболеваний является острый панкреатит, что определяется рядом обстоятельств. Во-первых, отмечается рост заболеваемости и по последним данным Конгресса хирургов-гепатологов (Екатеринбург, 2009) острый панкреатит в ряде регионов уже занимает первое место в структуре острой хирургической патологии. Во-вторых, несмотря на совершенствование методов лечения острого панкреатита, расширение возможностей лекарственной терапии и усовершенствование техники оперативного вмешательства, летальность при этом заболевании сохраняется на достаточно высоком уровне (4,3 — 5,5 %), а при деструктивных формах достигает 28 - 80 % (Вашетко Р.В. и др., 2000; Багненко С.Ф. и др., 2009; Neoptolemos J.P. et al., 2000). В связи с высоким процентом неблагоприятных исходов при деструктивной форме острого панкреатита необходимо расширить диагностические критерии данного заболевания на всех стадиях его развития с целью прогнозирования его течения и проведения своевременной адекватной терапии (Боровкова Н.В., Александрова И.В., 2009).

Отметим, что в настоящее время достаточно полно раскрыты этиологические аспекты острого воспаления поджелудочной железы, но патогенетические механизмы заболевания, нарушения гомеостаза при нем во многом остаются неясными, что определяет несовершенство проводимой терапии и постоянный поиск новых методов как консервативного, так и хирургического лечения (Брискин Б.С. и др., 2001; Глушко В.А., Гостищев В.К., 2001; Залесный С.А. и др., 2001; Scholmerich J., Gross V., 1993). Безусловно, весьма важное значение в проведении адекватной терапии является установление степени тяжести и прогноза заболевания. С этой целью используются различные шкалы и показатели гомеостаза (Вашетко Р. В. и др., 2000; Пугаев А. В., Ач-касов Е. Е., 2007; Булава Г.В. и др., 2009; Uhl W., 1999).

Ведущую роль в определении тяжести состояния больных и прогноза заболевания в целом играет развивающийся синдром эндогенной интоксикации (Бойко Ю.Г., 1990; Титова Г.Н., Пермяков Н.К., 1995; Тонкоглаз В.Н. и др., 2001; Гринберг А.А., 2002), в формировании которого важная роль принадлежит интенсификации основных мембранодестабилизирующих факторов, приводящих к модификациям липидного бислоя мембран клеточных структур различных тканей, что определяет нарушение их функций и органа в целом (Белявский А.Д. и др., 1998; Петросян Э.А. и др., 1998; Власов А.П. и др., 2000; Cuzzocrea S. et al., 1999; Fukuhara К. et al., 1999; Tokyay R. et al., 1999).

Очевидной представляется ключевая роль нарушений липидного метаболизма в прогрессировании острого панкреатита (Власова В.П., 2007). Известно, что модификация липидной матрицы биомембран клеточных образований приводит к изменению их физико-химических и функциональных свойств, что играет одну из основных ролей в клеточной регуляции, определяя лабильность клеточных и тканевых структур к действию повреждающих факторов. Поэтому расстройство липидного гомеостаза при остром панкреатите рассматривается в качестве ключевого этапа деструктивных нарушений, лежащих в основе повреждения ткани поджелудочной железы (Савельев B.C. и др., 1983; Мещишен И.Ф. и др., 1992; Сологуб Т.В. и др., 2002; Власов А.П. и др., 2004, 2009; Genu В., 1992). Однако, несмотря на высокий научный интерес к этому виду обмена, прогностическая значимость дислипидных явлений при остром панкреатите до настоящего времени остается неустановленной. В аспекте изучения динамики состояния липидов мембранных структур при этом заболевании как показателя выраженности патологического процесса большой интерес представляет исследование липидной характеристики мембран форменных элементов крови, что определяется их способностью адекватно отражать; выраженность мембрано деструктивных процессов в клеточных структурах организма в целом (Прокопьева В.Д. и др., 2002; Шурхи- на Е.С. и др., 2003; Бессмельцев С.С. и др., 2004; Преснякова М.В. и др., 2005; Терехина Н.А и др., 2005).

Таким образом, патогенетический подход к поиску новых прогностических критериев острого панкреатита, основанный на изучении его молекулярных механизмов, является одним из наиболее перспективных в аспекте своевременного определения характера течения заболевания и в соответствии с этим назначения адекватных схем коррекции возникших нарушений как основы предупреждения прогрессирования острого панкреатита и улучшения результатов лечения (Сергаенко В.И. и др., 1999; Дюжева Т.Г. и др., 2008; Сотниченко Б.А., Салиенко СВ., 2008).

Цель исследования

В экспериментальных и клинических исследованиях оценить патогенетическое значение изменений липидного профиля при остром панкреатите различной тяжести, на основе чего выявить критерии, позволяющие прогнозировать течение острого панкреатита.

Задачи исследования

В эксперименте на модели различной формы панкреатита (отечная, панкреонекроз) определить характер изменений липидного обмена тканей поджелудочной железы.

В динамике при различной форме острого экспериментального панкреатита установить изменения липидного состава плазмы и форменных элементов крови (эритроцитов, тромбоцитов).

Определить в изученных тканях при различной тяжести острого панкреатита состояние основных процессов (активность перекисного окисления липидов и фосфолипазы А₂, состояние антиоксидантной ферментативной защиты), участвующих в регуляции липидного обмена.

При остром панкреатите различной тяжести на основе корреляционного анализа установить связь между изменениями липидного профиля в тканевых структурах поджелудочной железы и в плазме крови, форменных элементах крови (эритроцитах, тромбоцитах).

На основе изменений характера воспалительного процесса в поджелудочной железе оценить эффективность мексидола в предупреждении про-грессирования острого панкреатита.

Установить взаимозависимость эффективности мексидола в купировании воспалительных явлений со стороны поджелудочной железы и способности препарата корригировать липидный обмен в поджелудочной железе и других исследованных тканях. На основе полученных данных определить прогностическую значимость изменений липидного метаболизма под влиянием препарата на течение острого панкреатита.

В клинике у больных острым панкреатитом с различной формой и осложнениями в динамике определить характер отклонений состава липидов плазмы и форменных элементов (эритроциты, тромбоциты) крови.

На основе корреляционного анализа установить связь нарушений липидного метаболизма у больных острым панкреатитом с течением заболевания.

Основываясь на экспериментальные и клинические данные, установить наиболее лабильные фракции липидов плазмы и форменных элементов крови, которые могли бы явиться критериями прогнозирования течения острого панкреатита.

Научная новизна

Показано, что при остром экспериментальном панкреатите выраженность воспалительного процесса в поджелудочной железе и мембранодест-руктивных явлений в клеточных структурах органа, оцененных по составу фосфолипидного бислоя мембран, коррелирует с изменениями липидного метаболизма в плазме и форменных элементах крови. Наиболее демонстративные изменения липидного обмена в плазме и форменных элементах крови при остром панкреатите проявляются в виде значительного увеличения относительного уровня лизоформ фосфолипидов и свободных жирных кислот. Менее значимые отклонения возникают со стороны суммарных фосфолипидов, триацилглицеролов, холестерола. При прогрессировании острого экспе- риментального панкреатита и трансформации его отечной формы в панкрео-некроз изменения указанных фракций липидного состава в плазме и форменных элементах крови резко возрастают.

Установлено, что модификация количественного и качественного липидного состава зависит от выраженности воспалительно-деструктивных явлений в поджелудочной железе и сопровождается значительной интенсификацией процессов липопероксидации и фосфолипазной активизацией. Выявлено, что отклонения указанных показателей соответствуют тяжести патологии, однако их динамика не всегда отличается последовательностью.

Эффективность мексидола в коррекции клинико-лабораторных проявлений острого панкреатита коррелирует со способностью препарата корригировать липидный метаболизм тканевых структур не только поджелудочной железы, но и плазмы, а также форменных элементов крови. На основании полученных данных подтверждена сопряженность воспалительно-некротического и мембранодеструктивного процесса в этом органе с изменениями липидного спектра в тканевых структурах крови.

У больных острым панкреатитом в плазме и форменных элементах крови возникают выраженные изменения липидного состава, которые сопряжены с формой и- тяжестью заболевания. Из изученного спектра липидов в исследованных тканевых структурах наиболее объективно отражают динамику течения острого панкреатита следующие фракции: в плазме крови это относительное содержание лизоформ фосфолипидов и свободных жирных кислот, в форменных элементах крови, кроме указанных, также уровень суммарных фосфолипидов.

Наиболее значимые изменения в составе исследованных фракций липидного спектра отмечаются при возрастании тяжести течения острого панкреатита: при его прогрессировании — панкреонекрозе, развитии гнойных осложнений (через 10—14 суток от начала заболевания), а также при неблагоприятном течении панкреонекроза с развившимися гнойными осложнениями с последующей смертью больных.

Прогностическая значимость наиболее лабильных фракций липидов высока тогда, когда устанавливается их относительный уровень в липидном спектре. Выявлено, что абсолютное содержание липидов неполно отражают глубину патологического процесса.

В клинических исследованиях установлено, что из исследованных тканевых структур крови наиболее значимые изменения липидного состава отмечаются в эритроцитах и тромбоцитах.

Выявлено, что в первые сутки после хирургического лечения больных панкреонекрозом отмечается «вираж» уровня «прогностических» фракций липидного спектра как проявление мембранодеструктивных процессов, обусловленных хирургической агрессией. В эти сроки (1—2-е сутки после операции) они не являются прогностически значимыми в определении тяжести патологии.

Внедрение в практику. Разработанные положения внедрены в учебный процесс кафедры патологической физиологии медицинского факультета Российского университета дружбы народов и кафедры факультетской хирургии Медицинского института Мордовского государственного университета, включены в план научной работы гастроэнтерологической лаборатории Медицинского института Мордовского государственного университета.

Практическая ценность работы

Установлено, что уровень лизоформ фосфолипидов и свободных жирных кислот в плазме и форменных элементах крови (эритроцитах и тромбоцитах) является достоверным диагностическим тестом, оценивающим характер, глубину и направленность патологического процесса в поджелудочной железе при остром панкреатите. Показано, что эритроциты могут быть рекомендованы в качестве основных объектов для исследования в силу того, что модификация липидного состава в исследованных тканевых структурах крови наибольшая в самих форменных элементах, а из числа изученных наиболее доступны исследованию эритроциты. Доказана возможность прогнозирования течения острого панкреатита по изменениям липидного метаболизма при определении относительного уровня наиболее лабильных фракций в ли-пидном спектре. Выявлено, что в первые двое суток после операции у больных панкреонекрозом из-за проявлений хирургической агрессии отмечается увеличение изменений в липидном спектре тканевых структур крови, поэтому при оценке прогноза острого панкреатита по установленным новым диагностическим критериям в эти сроки отклонения в них не следует констатировать как увеличение тяжести патологии. Установлена эффективность антиоксидант мексидола в коррекции липидного метаболизма при остром панкреатите в тканевых структурах поджелудочной железы, а также мембранодеста-билизирующих явлений на организменном уровне. Положения, выносимые на защиту

При остром экспериментальном панкреатите выраженность воспалительно-некротических и мембранодеструктивных явлений в поджелудочной железе коррелирует с изменениями липидного метаболизма в плазме и форменных элементах крови. Во многом аналогичные закономерности выявлены и у больных острым панкреатитом.

Наиболее существенные изменения, достаточно полно отражающие динамику патологического процесса в тканевых структурах поджелудочной железы при остром экспериментальном панкреатите, выражаются в относительном повышении в плазме и форменных элементах крови уровня лизоформ фосфолипидов и свободных жирных кислот. У больных острым панкреатитом указанные фракции липидов в исследованных тканевых структурах крови также являются наиболее лабильными.

Отклонения показателей процессов-липопероксидации и фосфоли-пазной активизации при остром панкреатите соответствуют тяжести патологии, однако их динамика не всегда отличается последовательностью.

Использование антиоксиданта мексидола уменьшает проявления острого панкреатита, корригирует липидный метаболизм тканевых структур не только поджелудочной железы, но и плазмы и форменных элементов крови, что также служит доказательством сопряженности воспалительно- некротического и мембранодеструктивного процесса в поджелудочной железе с изменениями липидного спектра в тканевых структурах крови.

Прогностическое значение выявленные лабильные фракции липидов могут иметь при определении их относительного (по отношению других) уровня. Абсолютные показатели неполно отражают глубину патологического процесса. Из исследованных тканевых структур крови наиболее значимые изменения липидного состава отмечаются в эритроцитах и тромбоцитах.

В силу того что в первые сутки после хирургического лечения больных панкреонекрозом отмечается «вираж» уровня «прогностических» фракций липидного спектра вследствие хирургической агрессии, в эти сроки (1—2-е сутки после операции) их не следует считать прогностически значимыми в определении тяжести патологии.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на Огаревских чтениях - научно-практической конференции Мордовского университета (Саранск, 2006-2009), на XV Научных чтениях памяти Н. Н. Бурденко «Актуальные вопросы современной клинической медицины» (Пенза, 2006), Юбилейной научной конференции, посвященной 175-летию со дня рождения СП. Боткина (Санкт-Петербург, 2007), XIV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2007), 11-м Московском международном конгрессе по эндоскопической хирургии (Москва, 2007), Втором и Третьем конгрессах московских хирургов (Москва, 2007, 2009), XVI Российском симпозиуме по хирургической эндокринологии (Саранск, 2007), VI Всероссийской научно-практической конференции «Озон в биологии и медицине» (Нижний Новгород, 2007), XV Международной конференции хирур-гов-гепатологов стран СНГ (Казань, 2008), XI Российской конференции «Гепа-тология сегодня» (Москва, 2008), XIII Российской гастроэнтерологической неделе (Москва, 2007), на научно-практических конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета (Саранск, 2006—2009).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 39 научных работ, из них 20 (11 статей и 9 тезисов) в журналах, рекомендованных ВАК.