Эндотоксины грамотрицательных бактерий и синдром эндотоксемии являются важными факторами патогенеза цирроза печени (ЦП), в значительной степени определяющими особенности течения заболевания и его прогноз [1, 3, 4]. Наиболее густо заселенной экосистемой человеческого организма является микробиоценоз толстого кишечника, ведущее место в котором занимают грамотрицательные бактерии [4, 5, 6]. Основным компонентом их внешней оболочки является липополисахарид (LPS), состоящий из иммуногенной полисахаридной части и консервативной липидной, связанной с токсичностью LPS. В настоящее время общепризнанным является факт наличия физиологической системной эндотоксинемии, которая поддерживает физиологическую активацию иммунной системы [2, 5, 7, 9].
Нарушение барьерной функции кишечника, имеющее место при развитии у больных ЦП синдрома портальной гипертензии (ПГ), приводит к транслокации LPS в системный кровоток [2, 8, 9, 10, 11].
Доказано, что позитивные и негативные эффекты LPS опосредуются рецепторным комплексом, состоящим из нескольких молекул [1, 2, 3]. В организме LPS вступает в контакт с LPS-связывающим протеином (LBP), мембранным кластером дифференцировки CD14 (mCD14) и растворимой формой CD14 (sCD14) [2, 4, 6, 7]. Взаимодействие CD14 с эндотоксином запускает каскад реакций, в результате которых происходит активация всех основных клеточных функций, связанных с развитием фагоцитоза, продукцией оксида азота и свободных форм кислорода, синтезом медиаторов воспаления и группы провоспалительных цитокинов. [3, 7, 11]. CD14 и LBP являются интегральными составляющими врожденного иммунного ответа на инфекцию [3].
Необходимость изучения маркеров эндотоксемии обусловлена ее важной ролью в развитии патологического процесса в печени и его прогрессирования. Причем диагностическое значение имеет не только определение уровня эндотоксина в крови, но и оценка состояния энтиэндотоксинового иммунитета (АЭИ), ведущими показателями которого являются LBP и sCD14.
Целью работы стало установление диагностической ценности исследования концентрации LBP и sCD14 как показателей неспецифического иммунитета, участвующих в патогенетических механизмах при ЦП.
Материалы и методы исследования
Было обследовано 120 больных ЦП (66 мужчин и 54 женщины в возрасте от 20 до 70 лет), проходивших лечение в гастроэнтерологическом отделении ГУЗ «Александро-Мариинская областная клиническая больница» г. Астрахани. Группу контроля (ГК) составили 25 практически здоровых людей.
Больные обследованы в стационаре в стадии обострения их основного заболевания. Диагностика ЦП осуществлялась на основании комплекса клинико-лабораторных и инструментальных показателей в соответствии с существующими стандартами.
Умеренная степень активности воспалительного процесса в печени диагностирована у 87 пациентов, высокая степень – у 33. Преобладала вирусная и смешанная (вирусно-алкогольная) этиология заболевания.
Уровень LBР и sCD14 исследовался в ЭДТА-плазме методом иммуноферментного анализа с помощью иммуноферментных систем фирмы HyCult biotechnology (Нидерланды).
Статистическую обработку данных выполняли с использованием пакета прикладных программ «Statistica 6.0». Для количественного сравнения признаков 3-х и более несвязанных групп использовались непараметрический критерий Краскела‒Уоллиса (λ), а также параметрический критерий Стьюдента (t). Корреляционный анализ проводился с вычислением коэффициента ранговой корреляции Спирмана. Различия считали статистически значимыми при достигнутом уровне значимости р < 0,05.
Результаты обследования и их обсуждение
В ГК уровень LBР составил 13,5 ± 0,9 нг/мл, а sCD14 – 2,7 ± 0,3 нг/мл. При сравнении средних величин LВP и sCD14 у больных ЦП с результатами, полученными в ГК, выявлен рост обоих показателей. Так, концентрация LBР возрастала до 43,0 ± 1,4 нг/мл (р = 0,0001) с достаточно большим разбросом значений – от 10,4 до 58,3 нг/мл, а sCD14 – до 5,4 ± 0,2 нг/мл (р = 0,0002) с вариабельностью показателя – от 1,4 до 8,6 нг/мл. В целом превышение нормальных значений LВP отмечено у 88 %, sCD14 – у 87 % пациентов с ЦП.
Этиология заболевания существенного влияния на изменения изучаемых показателей не оказывала, хотя у больных со смешанными (вирус + алкоголь) ЦП средние значения были максимальными (р = 0,12). При анализе больных ЦП вирусной этиологии выявлено, что сочетание вирусов HBV и HCV, наблюдалось в 15 % случаев. При таком неблагоприятном варианте этиологического воздействия достаточно значимо увеличивался LВP до 49,8 ± 1,3 нг/мл при меньшем росте sCD14. Такие изменения, вероятно, связаны с влиянием аутоиммунной агрессии в патогенезе болезней печени и большей активацией антиэндотоксиновой защиты.
Активность патологического процесса в печени в целом влияла на изменения плазменных уровней обоих изучаемых показателей, и эти изменения были более характерны для LBР (р = 0,08), чем для sCD14 (р = 0,33). Выявлены положительные корреляции между LBР и АЛТ (r = 0,45), общим билирубином (r = 0,36), непрямой фракцией билирубина (r = 0,34), ЦИК (r = 0,47), а также между sCD14 и АЛТ (r = 0,34), общим билирубином (r = 0,37). Корреляция между LВP и sCD14 составила r = 0,52.
Для характеристики ЦП важное значение имеет такой интегративный показатель, как класс тяжести заболевания по Child-Pugh. Для выяснения влияния степени функциональной недостаточности печени в соответствии с данной классификацией больные с ЦП были распределены по трем классам (А, В, С). Большинство больных относились к классу «В» (55,8 %), в меньшей степени – к классам «А» (24,2 %) и «С» (20 %). Выяснилось, что во всех трех подгруппах значения LBР существенно отличались от нормы и составили при ЦП класса «А» 37,9 ± 2,1 нг/мл, класса «В» – 43,8 ± 2,5 нг/мл, класса «С» – 53,6 ± 2,3 нг/мл (λ2 = 5,61, р = 0,048).
Аналогичные результаты получены и при анализе средних значений sCD14: 4,8 ± 0,3 нг/мл у больных ЦП класса «А»; 5,3 ± 0,5 нг/мл – класса «В» и 5,9 ± 0,7 нг/мл – класса «С» (λ2 = 6,3, р = 0,042). Распределение показателей LВP и sCD14 у больных ЦП в зависимости от градации по Child-Pugh отражено на рисунке.
Как известно, тяжесть ЦП и его прогноз во многом зависят от выраженности проявлений ПГ. В связи с этим были сопоставлены уровни исследуемых показателей неспецифического иммунитета у пациентов с наличием таких проявлений ПГ, как асцит, варикозно-расширенные вены пищевода (ВРВП), гиперспленизм и без них. Результаты представлены в таблице.
Полученные данные свидетельствуют о различиях средних значений обоих показателей при асците и ВРВП. Причем уровень LBР при наличии асцита статистически достоверно повышался по сравнению с подгруппой больных без асцита (р = 0,02), в отличие от sCD14, где достоверность различий отсутствовала (р = 0,6).
Гиперспленизм не оказывал, по нашим данным, существенного влияния на концентрацию обоих изучаемых показателей. Даже после распределения больных на подгруппы с гиперспленизмом I ст. (n = 42) и II–III ст. (n = 17) статистически достоверных различий по LВP (р = 0,3) и sCD14 (р = 0,6) не найдено.
С учетом того, что ВРВП у обследованных больных были обнаружены в 84 % случаев, уровень показателей неспецифического иммунитета был проанализирован в зависимости от степени варикоза. Для этого сравнению были подвергнуты подгруппы больных ЦП с ВРВП I–II и III–IV ст. Полученные данные свидетельствуют о росте средних значений и LВP, и sCD14 при более высоких градациях флебэктазий. Если в первой подгруппе уровень LВP составил 41,5 ± 1,3 нг/мл, а sCD14 5,0 ± 0,1 нг/мл, то во второй соответственно – 46,1 ± 1,4 нг/мл (р = 0,09) и 5,6 ± 0,2 мкмоль/л (р = 0,04). Вероятно, рост концентраций обоих показателей при прогрессировании ПГ, о чем свидетельствует нарастание ВРВП, связан с увеличением сброса крови, содержащей микробные эндотоксины через порто-кавальные шунты, что стимулирует антиэндотоксиновый иммунитет.
LBР и sCD14 у больных ЦП в зависимости от градации по Child-Pugh
Показатели LВP и sCD14 в зависимости от проявлений портальной гипертензии
|
Показатель |
Асцит |
Гиперспленизм |
ВРВП |
|||
|
+ (n = 53) |
– (n = 67) |
+ (n = 59) |
– (n = 61) |
I–II ст. (n = 59) |
III–IV ст. (n = 42) |
|
|
LВP (нг/мл) |
45,5 ± 1,4* |
41,1 ± 1,4 |
43,7 ± 1,3 |
43,3 ± 1,4 |
41,5 ± 1,3 |
46,1 ± 1,4 |
|
sCD14 (нг/мл) |
5,5 ± 0,2 |
5,3 ± 0,1 |
5,4 ± 0,2 |
5,3 ± 0,2 |
5,0 ± 0,1* |
5,6 ± 0,2 |
Примечание. * – р < 0,05 в сравниваемых подгруппах.
Таким образом, проведенное исследование показало, что больные ЦП с выраженными проявлениями ПГ и печеночной недостаточности предрасположены к развитию синдрома избыточного бактериального роста и бактериальной транслокации, о чем косвенно свидетельствует реакция гуморального звена иммунной системы в виде повышенной выработки факторов неспецифического иммунитета – LВP и sCD14.
В развитии эндотоксемии при печеночной патологии играют роль такие механизмы, как снижение дезинтоксикационной функции клеток Купфера [2, 3], развитие синдрома избыточного бактериального роста в тонкой кишке и нарушения микробиоценоза в толстой кишке, повышение проницаемости кишечной стенки для эндотоксинов и бактерий [1, 3, 10, 11]. При наличии ПГ нарастанию эндотоксемии способствуют также нарушение перистальтики кишечника, венозный застой в стенке кишки, нарушение защитного слизистого барьера [3, 4, 10, 11]. В результате, эндотоксины попадают в системный кровоток, запуская синдром эндотоксемии и реакцию антиэндотоксинового иммунного ответа. При этом обнаружение у больных ЦП повышенных концентраций в крови LВP и sCD14 может быть использовано при оценке выраженности у них синдрома эндотоксемии и состояния антиэндотоксинового иммунитета.
Выводы
У больных ЦП выявлено 4–5-кратное увеличение LВP и 2–3-кратное увеличение sCD14 по сравнению с нормой.
Антиэндотоксиновый иммунитет проявляет себя повышенной выработкой LВP и sCD14 уже на начальных этапах ЦП, достигая еще больших значений в его терминальную стадию. Нарастание концентрации изучаемых показателей находилось в связи с активностью патологического процесса в печени, выраженностью печеночно-клеточной недостаточности и проявлений ПГ. Повышение значений LВP и sCD14 может свидетельствовать, с одной стороны, о выраженности синдрома эндотоксемии, с другой стороны – об активации антиэндотоксинового иммунитета. Исследование LВP и sCD14 при ЦП может быть использовано при прогнозировании течения заболевания и назначении патогенетической терапии.
Рецензенты:
Астахин А.В., д.м.н., профессор, зам. глав. врача по клинико-экспертной работе, ГУЗ «Александро-Мариинская областная клиническая больница», г. Астрахань;
Попов Е.А., д.м.н., профессор, зав. кафедрой поликлинического дела и скорой медицинской помощи, ГБОУ «Астраханская государственная медицинская академия», г. Астрахань.
Работа поступила в редакцию 19.12.2013.