Реферат: Иммунная теория сепсис

Повышенная частота возникновения сепсиса и высокая ле­тальность привели к интенсивному поиску новых методов тера­пии Разработка новых агентов для терапии сепсиса основыва­лась частично на положении, что нейтрализация бактериальных токсинов или потенциально повреждающих медиаторов иммун­ной системы может остановить септический процесс или по крайне мере замедлить его. Эти новые виды терапии направлены против различных элементов гипсрвоспалите1ьного каскада- эндотоксина и цитокинов, таких как ФНО и ИЛ-1

Роль эндотоксина при сепсисе

Примерно в половине случаев, в которых удается микро­биологически диагностировать возбудителя при сепсисе, вызы­вающие его микроорганизмы, оказываются грамотрицательными бактериями Чаще всего это Е coli, Klebsiella spp , Enterobacter spp , Seraita spp., Pseudomonas aeruginosa и Proteus spp Летальность при сепсисе, вызванном Pseudomonas aeruginosa, остается самой высокой За этим возбудителем следуют по нисходящей Klebsiella spp., Proteus spp , Е coli, Seraita spp., Епterobacter spp

Полагают, что при грамотрицательном возбудителе сепси­са, сопровождающемся высокой летальностью, центральную патогенетическую роль, роль триггера, играет бактериальный эндотоксин липополисахарид — ЛПС. Бактериальный эндотоксин является комплексным компонен­том клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Эндоток­сины отдельных видов грамотрицательных бактерии, хотя и различны в деталях, но имеют общую структуру антигенные сахаридные цепи привязаны к гидрофобному липиду А, который обладает собственно повреждающим действием. Эта общая структура и ее локализация на стенке бакте­риальной клетки приводит к тому, что эндотоксин распознает­ся иммунной системой. Распознавание антигена является од­новременно также инициатором каскада медиаторов и высвобождения, проявляющих повреждающее действие цитокинов

Эндотоксин высвобождается в процессе физиологической гибели, вызванной антибиотиками, комплементом или фагоцитозом Так, Rokke показал на морских свин­ках, что индуцированное гентамицином высвобождение эндо­токсина отрицательным образом сказывается на сердечном выбросе и давлении в легочной артерии Подобным образом тера­пия антибиотиками индуцировала в модели на кроликах при грамотрицательном менингите подъем эндотоксина в ликворе и ассоциированное увеличение церебрального отека.

Огромным резервуаром эндотоксина является кишечник Возможно, что разрушение барьера слизистой желудочно-кишечного тракта может без бактериемии привести к эндотоксинемии.

В условиях гипоперфузии слизистой кишечника, нарушения пищеварения, инфекции или абдоминальных хирургических вмешательств эндотоксин может проникать в систему кровообращения и одновременно с транслокациеи бактерий кишечника Эти процессы являются предметом активных исследований.

Эндотоксинемия и грамотрицатечьная бактериемия осложняют течение основного заболевания усиливают эффекты экзотоксинов , обусловливают полиорганнную недостаточность Эндотоксин связывается при посредстве ЛПС-связывающего протеина с CD 14-рецепторами макрофагов и полиморфноядерных гранулоцитов являясь триггером ответной реакции хозяина на нагрузку эндотоксином От этого решающим образом зависит, будет ли возбудитель элиминиро­ван или реакция окажет повреждающее действие на организм хозяин вплоть до полиорганной недостаточности. Клинически эта реакция проявляется как сепсис

Именно поэтому нейтрализация или элиминация эндоток­сина находится в центре исследований при терапии грамотрицательного сепсиса

Измерение эндотоксина

Используемый чаще всего и самый чувствительный метод обнаружения эндотоксина — это лимулюс амебоцитный лизатныи тест (ЛАЛ тест) Этот тест основывается на случайном от­крытии того, что у рачка Limulus polyphemus инъекция грамотрицательных бактерий ведет к диссеминированному внутрисосудистому свертыванию. Последующие исследования показа ли, что свертывание гемолимфы обусловливает один компонент бактерии — эндотоксин. Для того чтобы вызвать этот эффект достаточно 1 пг очищенного эндотоксина. Необходимые для активации процессов свертывания факторы можно найти в гранулах, которые имеются в специализированных кровяных клетках Limulus polyphemus — амебоцитах. С применением лизата этих клеток был разработан простои тест свертывания для измерения котичества эндотоксина. Принцип теста состоит в том что присутствие эндотоксина вызывает каскадную реак­цию в клетках, в которой участвуют 3 протеазы. Эта реакция активирует энзим который расщепляет клеточный протеин на 3 полипептидные цепочки 2 из этих цепочек отвечают за гелирование гемолимфы. Этот процесс определенным образом аналогичен человеческому каскаду свертывания. В лаборато­рии содержание эндотоксина определяется фотометрически, добавляя к энзиму хромогенный субстрат, в качестве которого используют связанный с дипептидом п-нитроанилин Цветная реакция происходит если энзим отщепляет фрагмент п-нитроанилина.

Показано, что определяемые очень низкие концентрации эндотоксина порядка 10 пг/мл в плазме могут свидетельствовать о грамотрицательном сепсисе. Первые результаты показа­ли, что наличие и уровень эндотоксинемии коррелируют с клиническим исходом. Полагают что этот тест можно использовать при сепсисе для оценки прогноза Так исследования пациентов с системной менингококковои инфекцией показали, что начальные концентрации в плазме < 25 25-700 700-10 000 пг/мл и > 10 000 пг/мл ассоциированы соответственно с летальностью 0, 14 27 и 86%. При этом титр эндотоксина более 700 пг/мл ассоциируется статистически достоверно с развитием шока.

Ряд факторов однако, осложняют интерпретацию концентрации эндотоксина в плазме. Различные грамотрицательные бактерии имеют неодинаковое количество ЛПС и высвобождают различные количества эндотоксина в результате отторжения фрагментов клеточной мембраны во время фазы роста Последняя способность особенно выражена у менингококковых штаммов Кроме того эндотоксины различных грамотрицательных бактерии имеют различную активность по от­ношению к тесту, что не всегда коррелирует с биологическим действием Это значит что абсолютные концентрации не всегда отражают степени тяжести грамотрицательного сепсиса. Положительное обнаружение концентраций эндотоксина в плазме может быть ранним индикатором развития сепсиса Отрицательный результат не исключает, что эндотоксины и медиаторы уже проявили свое действие и циркулирующие эн­дотоксины больше не обнаруживаются. Часто эндотоксин при самом тяжелом сепсисе можно обнаружить в циркуляторном русле лишь в течение короткого времени

Несмотря на это ограничение при обнаружении эндоток­сина в человеческой плазме, хромогенный ЛАЛ-тест оказывается как и прежде единственным клинически практикуемым методом обнаружения и количественной оценки эндотоксина в плазме.

Эндотоксин центральный инициатор сепсиса или эпифено­мен?

Для постулирования центральной роли эндотоксина при сепсисе необходимовыполнение следующих предпосылок 1) уровень эндотоксина должен быть измеряем при сепсисе,

2) введение эндотоксина должно вызвать патофизиологическое состояние подобное сепсису,

3) нейтрализация эндотоксина должна положительным образом влиять на течение сепсиса

Многочисленные исследования показали наличие эндотоксинов в крови у значительного числа септических пациентов. Эндотоксинемия коррелирует с развитием почечной недостаточности и респираторного дисресс-синдрома.исследования показали, что эндотоксин не всегда имеется в циркуляторном русле при сепсисе, но его присутствие коррелирует с тяжестью клинической манифеста­ции и появлением полиорганной недостаточности

Результаты заставляют предположить, что эндотоксин являяется не единственным инициатором сепсиса. Грамположительные и грибковые инфекции часто клинически могут про­текать как грамотрицательный сепсис. Возможно, что в разви­тии сепсиса в роли триггера выступает множество факторов, причем эндотоксин является наиболее частым и важнейшим. Если эндотоксин является центральным триггером сепсиса то введение эндотоксина должно вызвать сходный с сепсисом синдром Введение эндотоксина подопытным животным при водит к тяжелым патофизиологическимизменениям. Они зависят от вида бактерий, дозы, метода введения, источника из которого был получен эндотоксин Типичной реакцией яв­ляются вазодилатация, снижение сердечного выброса и развитие гиподинамического состояния.

Suffredini вводил 23 здоровым добровольцам эндотоксин Eschenchia coli в дозе 4 нг/кг. У всех испытуемых развился гриппообразный синдром с температурой и ознобом. Измере­ния при помощи катетера в легочной артерии показали гипер динамическое состояние с повышенным сердечным индексом и тахикардией, сниженное АД и сопротивление сосудов. Эти изменения клинически совместимы с легкой формой сепсиса и подобны изменениям при введении эндотоксина в модели на животных После смертельной дозы эндотоксина наступают шок и полиорганная недостаточность

Решающим тестом для выяснения непосредственной роли эндотоксина является демонстрация клинического улучшения при нейтрализации или элиминация эндотоксина при аутентичном клиническом сепсисе. Лежащее на поверхности решение — пассивная иммунизация антителами против эндотокси­на. К сожалению моноклональные антитела против липида А не привели к клиническому результату Используемые в исследованиях антиэндотоксинные антитела НА 1А и Е5 имели лишь низкое связывающее сродство к эндотоксину и не нейтрализовали его эффекты

Вероятно, эндотоксин является достаточным, но не обяза­тельным условием инициирования септической реакции и его роль должна быть еще выяснена

Место иммунотерапии сепсиса

Разработка новых агентов для терапии сепсиса основывает­ся на положении что нейтрализация бактериальных токсинов или потенциально повреждающих медиаторов иммунной системы может излечить септический процесс или по крайней ме­ре замедлить его. Эти новые терапевтические стратегии на­правлены против различных элементов гипервоспалительного каскада, к которому относятся бактериальные токсины, такие как эндотоксин или следующие за ним медиаторы (ФНО и ИЛ-1). Для этого в экспериментах на животных и в клиниче­ских исследованиях использовали в качестве терапевтических средств моноклональные или поликлональные антитела про­тив токсинов, моноклональные антитела против медиаторов, антагонисты медиаторов или иммуноглобулины.

Антнэндотоксинная терапия

Основываясь на патогенетическом значении эндотоксина, в экспериментальных и клинических исследова­ниях были испытаны и испытываются многочисленные анти-эндотоксинные терапевтические средства. Но до сих пор эти препараты не смогли занять свое место в клинической практи­ке. Антитела против поверхностных боковых цепочек проявляют серотипспецифическую комплементзависимую бактерицидную активность Все же клиническое применение этих агентов про­тив поверхностных боковых цепочек эндотоксина ограничено их серотипспецифичностью. Это привело к исследованию анти­тел, направленных против ядра эндотоксина и против липида А, так как эти антитела проявляют перекрестную реактивность против различных грамотрицательных бактерий. Полагают, что антитела против ядра эндотоксина или против липида А облада­ют эффектом против эндотоксина, однако функция и потенциал этих антител, как и прежде, неизвестны Несмотря на это, анти­тела против ядра эндотоксина остаются наиболее часто иссле­дуемыми антиэндотоксиновыми субстанциями.

В первом контролируемом проспективном исследовании с антителами против эндотоксинового ядра пациенты с грамотрицательной бактериемией были пролечены плацебо ( n = 100) или анти-J5-сывороткой ( n = 91). Ассоциированная с сепсисом смертность у пациентов с системными грамотрицательными инфекциями, которым была введена анти-J5-сыворотка, составляла 22% в сравнении с 39% в группе, получав­шей контрольную сыворотку. В подгруппе пациентов с септи­ческим шоком, которые получали сосудосуживающие средства более б ч, смертность была 44% по сравнению с 77% в кон­трольной группе. Эффект анти-J5-сыворотки на общую смерт­ность не был приведен исследователями. 5 последующих клинических исследо­ваний в разных клиниках США, которые также были проведены с поликлональными антисыворотками, направленными против эндотоксинового ядра, чтобы предотвратить сепсис или лечить его, не подтвер­дили эти положительные результаты и не показали никаких преимуществ в отношении выживаемости

Поэтому были разработаны моноклональные антитела про­тив эндотоксина, чтобы обеспечить возможность специфиче­ской антиэндотоксинной терапии. Так, мышиные монокло­нальные специфические антилипид A-IgM-антитела Е5 защи­щали мышей, которым была сделана инъекция грамотрица­тельных бактерий, а человеческие моноклональные спе­цифические антилипид A-IgM-антитела НА-1А показали защитное действие у мышей и крыс,которым вводили рамотрицательные бактерии Но все же Е5 не действовал та­ким же образом у овец , которым был введен эндотоксин, 1 положительные эффекты НА-1А у мышей и крыс частично не смогли были быть воспроизведены.

Мышиные моноклональные специфические антилипид А-lgM-антитела Е5 были протестированы в двух мультицентри-ческих рандомизированных контролируемых плацебо исследо­ваниях, В 1-м исследовании у 468 пациентов Е5 не показали никакого достоверного преимущества у пациентов с сепсисом, септическим синдромом и системной грамотрицательной ин­фекцией. Антитела повысили, однако, степень выживаемости в ретроспективной подгруппе, включавшей 137 пациентов с системной грамотрицательной инфекцией без признаков шока (30% в сравнении с 43%, р = 0,03). Поэтому было прове­дено 2-е исследование 847 пациентов, чтобы воспроизвести этот положительный результат. Во 2-м исследовании Е5 не по­высили степень выживаемости 530 пациентов, которые имели сепсис и системные грамотрицательные инфекции без призна-<ов рефрактерного шока (30% смертность при Е5 в сравнении с 26% в контрольной группе, р = 0,21).