Кубышкин В.А.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Хлебников Е.П.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Вишневский В.А.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Икрамов Р.З.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Ефанов М.Г.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Гаврилов Я.Я.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Чжао А.В.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Изучение микробной транслокации при операциях по поводу рака ободочной кишки

Журнал: Доказательная гастроэнтерология. 2013;(4): 3-11

Просмотров : 9

Загрузок :

Как цитировать

Кубышкин В. А., Хлебников Е. П., Вишневский В. А., Икрамов Р. З., Ефанов М. Г., Гаврилов Я. Я., Чжао А. В. Изучение микробной транслокации при операциях по поводу рака ободочной кишки. Доказательная гастроэнтерология. 2013;(4):3-11.

Авторы:

Кубышкин В.А.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Все авторы (7)

Результаты исследований свидетельствуют о том, что проявления микробной транслокации являются одним из возможных механизмов развития инфекционных осложнений у тяжелых хирургических больных с аденокарциномой толстой кишки. При этом показано, что оперативные вмешательства усугубляют нарушения гисто-гематологического барьера и способствуют увеличению микробной транслокации. Полученные данные свидетельствуют также о том, что феномен микробной транслокации не является экстремальным, а встречается, по-видимому, достаточно часто. Его роль в развитии инфекционных осложнений у хирургических больных требует дальнейшего изучения. Нарушение иммунитета может способствовать развитию госпитальной инфекции.

Большинство исследователей рассматривают микробную транслокацию как патологический процесс, который развивается вследствие тяжелого поражения органа или развития полиорганной недостаточности. В то же время ряд авторов считают, что транслокация бактерий из желудочно-кишечного тракта может происходить даже при нормальном физиологическом состоянии макроорганизма. При этом на пути к мезентериальным лимфатическим узлам внеклеточные или внутриклеточные бактерии могут быть нейтрализованы системой защиты хозяина.

Хотя лимфатическая система является важным препятствием, некоторые бактерии могут также достигать портальной системы и через нее проникать в разные органы [1].

В связи с рядом причин, изучение микробной транслокации в клинических условиях представляет определенные трудности. Например, выявить бактериемию кишечного происхождения в центральном кровотоке у хирургических больных достаточно сложно, так как в обычных условиях транслоцированные бактерии оседают в мезентериальных лимфатических узлах, печени, селезенке [2, 3].

В литературе встречаются лишь единичные работы, посвященные изучению микробной транслокации в клинической практике.

Отмечается ряд состояний, являющихся наиболее благоприятными для микробной транслокации [4]:

- геморрагический шок;

- ожоговая травма;

- недостаточное поступление в организм белка;

- сепсис.

Во время лапаротомии выявлена бактериемия в портальной венозной крови у 8 (32%) из 25 больных с невоспалительными заболеваниями кишечника [5]. По данным B. Rush и соавт. [6], у 13 из 50 больных, поступивших в отделение травматологии в состоянии геморрагического шока, зафиксирована бактериемия; при этом положительные посевы крови наблюдались у 10 (56%) из 18 больных с систолическим давлением крови ниже 80 мм рт.ст. и только у 3 (9,4%) из 32 больных с систолическим давлением выше 80 мм рт.ст. Авторы предположили, что бактериемия у больных с геморрагическим шоком имеет кишечное происхождение.

В исследовании Н.В. Белобородовой показано, что во время оперативного вмешательства микробы были выделены из мезентериальных сосудов тонкой кишки у 83,3% детей с портальной гипертензией, а из мезентериальных сосудов толстой кишки - у 81% пациентов [3]. Наиболее часто транслоцировали в мезентериальные сосуды тонкой и толстой кишки грамотрицательные палочки (54,8 и 52,4% соответственно) и стрептококки (28,6 и 21,4%).

В мезентериальной крови и лимфатических узлах

E. coli обнаруживалась в 2-3 раза реже, чем другие грамотрицательные бактерии, причем их содержание в фекалиях было одинаковым. Анаэробные грамположительные кокки (Peptostreptococcus и Peptococcus) обнаруживались в сосудах брыжейки лишь у единичных больных, хотя в фекалиях они встречались довольно часто (в 26,5% случаях) и в высокой концентрации (lg медианы 8,1). Явление микробной транслокации автор объясняет несостоятельностью кишечного барьера, а также повышенным венозным давлением (особенность течения заболевания при портальной гипертензии).

В настоящее время кишечная недостаточность рассматривается как начальное звено в развитии синдрома полиорганной недостаточности (СПОН). Изменения проницаемости кишечной стенки на поздних стадиях кишечной недостаточности по отношению к эндотоксину и транслокации бактерий становятся причиной развития системной инфекции, сепсиса и СПОН у больных в критических состояниях [7]. Развитие СПОН сопровождается снижением интестинальной перфузии, печеночного кровотока, нарушением барьерной, моторной, нутритивной функции кишечника с последующей микробной транслокацией, развитием энтеротоксикоза и неконтролируемой активации клеток иммунной системы [8-11].

В литературе рассматриваются факторы, при которых может отмечаться транслокация бактерий из кишечника в кровеносное или лимфатическое русло: заболевания печени и желчевыводящих путей [12-22], панкреатит [23-25], рак ободочной кишки [26], болезнь Крона [27, 28].

Представленные данные литературы подтверждают результаты исследований о наличии феномена микробной транслокации как одного из механизмов развития инфекции.

Материалы и методы

В исследование были включены 23 больных раком ободочной кишки. Распределение пациентов в зависимости от локализации новообразования представлено в табл. 1.

Распределение больных по полу и возрасту представлено в табл. 2.

Женщин было больше (14 человек, 60,9%), чем мужчин (9 человек, 39,1%). В возрасте

до 45 лет были 2 (8,7%) женщины, 45-60 лет - 3 (13,1%), 60-75 лет - 8 (34,8%), старше 75 лет - 1 (4,4%) больная. В возрасте до 45 лет был 1 (4,4%) мужчина, 45-60 лет - 3 (13,0%), 60-75 лет - 4 (17,4%), старше 75 лет - 1 (4,4%) больной.

Наиболее частыми сопутствующими заболеваниями были артериальная гипертония (8 больных, 34,8%), ишемическая болезнь сердца (8 больных, 34,8%). Метастазы в печени выявлены у 8 (34,8%) больных (табл 3).

В комплексной клинико-лабораторной диагностике, помимо общепринятых методик обследования больных, проводили микробиологические и иммунологические исследования. Изучение микробной транслокации у пациентов с новообразованием толстой кишки проводилось в два этапа. Первый

(I) этап исследования выполнялся в начале операции после лапаротомного разреза и интраоперационного осмотра органов брюшной полости. Второй (II) этап исследования выполнялся на высоте хирургической «агрессии» (в начале резекции толстой кишки). Во время I и II этапов брали кровь из воротной вены и из периферической вены, а также проводили биопсию лимфатического узла толстой кишки для последующего бактериологического исследования.

При направлении интраоперационного материала на исследование в лабораторию исключали вероятность микробной контаминации наружной и внутренней поверхности транспортного контейнера. Контейнеры для транспортировки материала обеспечивали герметичность, стерильность и целостность образцов; сроки доставки клинического материала в лабораторию варьировала от 5 до 30 мин. Распределение пациентов по способам хирургического лечения представлены в табл. 4.

20 (86,9%) больным выполнены в плановом порядке радикальные операции по удалению новообразования.

У большего числа больных - 17 (73,9%) - операции были на левой половине ободочной кишки. У 3 (13,04%) больных выполнены паллиативные операции с формированием обходного илеотрансверзоанастомоза.

При изучении микробной транслокации лимфатический узел, полученный во время операции, освобождался от серозной оболочки и помещался в пробирку-контейнер со специальной питательной средой для транспортировки в лабораторию для микробиологического исследования. Из воротной или периферической вены брали 7-10 мл крови, помещали также во флаконы (для выращивания аэробных и анаэробных микроорганизмов) и 10 сут инкубировали в микробиологический анализатор Bactec-9050 при 37 °С.

Идентификацию выделенных микроорганизмов осуществляли общепринятым методом, описанным ранее [29].

Чувствительность микроорганизмов к антибактериальным препаратам определяли методом диффузии в агар с использованием стандартных дисков.

Иммунный статус больных определяли до операции и через 5-7 сут после нее. Кровь, полученную от пациента, помещали в центрифужные пробирки (одна пробирка с раствором гепарина, вторая - без гепарина) и направляли в лабораторию для исследования.

Полученную у больных венозную кровь с добавлением гепарина использовали для подсчета числа лейкоцитов, определения лейкоформулы и выделения мононуклеарных клеток (оценка клеточного звена иммунитета). Параллельно забирали кровь для получения сыворотки, в которой определяли концентрацию IgG, IgM, IgA, IgЕ.

В мазке крови подсчитывали число лимфоцитов на 100 клеток (относительное содержание клеток в %) и вычисляли относительное содержание клеток (%) от общего числа лейкоцитов в 1 мл крови.

Общее число Т-лимфоцитов определяли по

F. Aiuti и соавт. [30] методом розеткообразования, «активные» Т-лимфоциты - по P. Felsburg и соавт. [31]; В-лимфоциты, имеющие рецепторы к эритроцитам мыши, определяли методом розеткообразования по I. Forbes и соавт. [32].

Оценку функциональной активности нейтрофилов проводили методом спонтанной люминолзависимой хемилюминесценции, регистрирующим интенсивность респираторного взрыва нейтрофилов периферической крови, обусловленную выработкой активных метаболитов кислорода [33].

Иммуноглобулины сыворотки крови классов G, A, M определяли иммунохимическим методом [34], IgЕ - калориметрическим экспресс-методом [35], циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) - методом селективной преципитации с последующей спектрофотометрией [36].

Результаты и обсуждение

В процессе оперативного вмешательства наблюдаются качественные изменения микрофлоры в системе лимфо- и кровообращения. Данные о микрофлоре в системе лимфо- и кровообращения в начале операции представлены в табл. 5.

Высеваемость микрофлоры из воротной и периферической вен в начале операции указывает на нарушение защитных свойств организма, обусловленное патологическим процессом в толстой кишке.

Как видно из табл. 6,

аэробные и анаэробные микробы выделены из воротной вены в равных количествах. Аэробные микроорганизмы из лимфатических узлов высевались чаще, чем анаэробные. Из крови периферической вены чаще высевались анаэробы.

Существуют закономерности транслокации микроорганизмов из желудочно-кишечного тракта [37-40]. К одной из них можно отнести видоспецифичность. Не все микробы способны к транслокации. Из аутофлоры наиболее часто транслоцируются кишечные палочки, протей, энтеробактеры [38, 39], реже - грамположительные аэробы. Уровень транслокации облигатных анаэробов очень низкий [40].

Состав выделенной в наших исследованиях микрофлоры представлен в табл. 7.

Из ткани лимфатических узлов высевались S. epidermidis (5 штаммов), E. coli (2 штамма), Enterococcus spp. (1 штамм) и грамположительные палочки (1 штамм). Анаэробная микрофлора в лимфатических узлах была представлена Propionibacterium spp., Peptostreptococcus spp. и B. fragilis.

Микробы, выделенные из крови воротной вены, были представлены единичными штаммами различных видов аэробов - Enterococcus spp. (2 штамма), S. epidermidis (1 штамм), E. coli (1 штамм) и анаэробов - Propionibacterium spp. (1 штамм), Peptostreptococcus spp. (1 штамм), B. fragilis (1 штамм), Fusobacterium spp. (1 штамм).

Из крови периферической вены у пациентов также выделялись разные аэробные (S. epidermidis, Enterococcus spp., Acinetobacter spp.) и анаэробные (Propionibacterium spp., Peptococcus spp., B. fragilis) микроорганизмы.

Результаты микробиологического исследования на II этапе (перед началом резекции толстой кишки) выраженно отличались от I этапа (начало операции).

Установлено, что до резекции толстой кишки микробы выделялись из лимфатических узлов в 96% случаев (табл. 8),

причем в 65% случаев в монокультуре. Выделение микробов из крови воротной и периферической вен было менее выраженным (70 и 50%).

Из лимфатических узлов выделялись преимущественно аэробные микроорганизмы (68%), а из крови воротной и периферической вен - анаэробы (93 и 71%; табл. 9).

Аэробные микроорганизмы лимфатических узлов были в большей степени представлены грамположительными микробами (12 штаммов), чем грамотрицательными (3 штамма). Среди грамположительных микроорганизмов преобладали стафилококки (табл. 10).

Грамотрицательная аэробная микрофлора представлена 2 штаммами E. coli и 1 штаммом P. aeruginosa. Среди анаэробных микроорганизмов были Propionibacterium spp., P. melaninogenica и B. fragilis.

В крови из системы воротной вены наблюдалась значительная высеваемость анаэробных микробов (13 штаммов), в том числе микроорганизмов, которые не встречались на I этапе исследования (Peptococcus spp., Clostridium spp.). Из аэробных микробов обнаружен 1 штамм энтерококка.

В крови периферической вены также отмечалось преобладание как анаэробных (10 штаммов), так и аэробных (4 штамма) микроорганизмов.

Сравнительный анализ выделенных микроорганизмов в начале операции и перед резекцией толстой кишки показал, что в процессе оперативного вмешательства наблюдается повышение выделения микробов из исследуемых тканей, особенно лимфатических узлов (табл. 11).

В процессе оперативного вмешательства отмечено увеличение выделения микроорганизмов в ассоциациях.

Из лимфатических узлов несколько увеличивалось выделение S. epidermidis, грамположительной палочки, Propionibacterium spp., B. fragilis, появлялись не выделяемые ранее микроорганизмы (S. aureus, P. aeruginosa, P. melaninogenica, Candida spp.).

Изменение высеваемости микрофлоры из крови воротной вены касались, в основном, анаэробных микроорганизмов: увеличилось выделения практически всех микробов, кроме Fusobacterium spp. и появился не выделенный ранее штамм Clostridium spp.

В крови из периферической вены изменений в выделении аэробной микрофлоры практически не наблюдалось, кроме одного появившегося штамма

E. coli. Среди анаэробных микрорганизмов изменений в выделении Propionibacterium spp. и Peptococcus spp. не отмечалось, увеличилось выделение B. fragilis и появился новый микроорганизм (Fusobacterium spp.).

Несмотря на достигнутые успехи в хирургическом лечении новообразований толстой кишки, проблема развития послеоперационной хирургической инфекции остается актуальной, что диктует необходимость поиска современных методов диагностики и предупреждения ее развития. Среди нерешенных остается вопрос, касающийся изменений в иммунной системе больного.

Результаты исследования представлены в табл. 12.

Установлено, что у больных с новообразованием толстой кишки наблюдается снижение Т-общих лимфоцитов в периферической крови, их субпопуляций (Т-акт., Т-хелп.), а также В-лимфоцитов. Концентрация ЦИК превышала уровень нормы.

Отмечалось увеличение содержания IgE, IgG, SIgA. Наблюдалось выраженное снижение фагоцитарной активности, что свидетельствовало о высоком уровне интоксикации и было проявлением неблагоприятного прогностического признака в виде вероятной генерализации инфекции. Отмечено снижение фагоцитарного индекса хемилюминесценции.

Отмеченные изменения в системе клеточного звена иммунитета сопровождались повышением показателей гуморального звена иммунитета, что можно расценивать как проявление защитной компенсаторной реакцией организма больных.

Выявленные изменения в системе иммунологической защиты пациентов, по-видимому, вызваны ответной реакцией на микробные изменения, которые отмечаются в системе лимфо- и кровообращения в виде микробной транслокации как проявление одного из важных симптомов основного заболевания. О напряженности барьерной функции кишечника также свидетельствует повышение уровней IgG и IgA. Показатели секреторного IgА превышали нормальное содержание в сыворотке крови более чем в 2 раза.

Концентрация IgE до операции также превышала нормальный уровень в 2,4 раза.

Сравнительный анализ изменений клеточного и гуморального звеньев иммунитета, проведенный через 5-7 сут после операции, существенных изменений в показателях клеточного и гуморального звеньев иммунитета не выявил.

Существенное снижение Т- и В-лимфоцитов свидетельствует о сохранении вторичного иммунодефицита, развившегося в результате основного заболевания. В то же время можно предположить, что в результате операционной травмы вторичная иммунная недостаточность сохраняется в течение ближайшего послеоперационного периода.

Результаты изучения состояния клеточного звена иммунитета после операции свидетельствовали о снижении количества Т-общих лимфоцитов. Идентичные показатели отмечались у субпопуляции Т- и В-лимфоцитов как до, так и на 5-7-е сутки после операции.

Спонтанная хемилюминесценция полиморфноядерных лейкоцитов отражает функциональную активность этих клеток. При этом спонтанная хемилюминесценция была на уровне 447,5 мВ/с, а индекс хемилюминесценции сохранялся на низком уровне.

Содержание в крови IgE, IgG, IgA, IgM было умеренно повышенным на фоне снижения функциональной активности Т-клеток, что свидетельствовало о сохраняющейся на 5-7-е сутки после операции вторичной иммунной недостаточности.

Таким образом, выявленные изменения иммунитета как до, так и в послеоперационном периоде указывают на имеющийся вторичный иммунодефицит, что становится неблагоприятным фактором и повышает вероятность развития послеоперационных инфекционных осложнений.

Мы также изучили гуморальное звено иммунитета резецированного участка толстой кишки, полученной у больных во время операции (табл. 13).

Результаты исследования местного иммунитета толстой кишки свидетельствовали о том, что уровень секреторного IgA стенки толстой кишки превышал нормальные значения аналогичного показателя венозной крови в 3,5 раза, а также в 1,6 раза уровень секреторного IgA венозной крови, выявленного в начале операции. Отмечено повышение уровня IgG в 1,6 раза, IgE - в 6,2 раза относительно нормальных показателей в венозной крови, что указывало на развитие компенсаторной реакции местного иммунитета толстой кишки.

Показатели антигеннеспецифических ЦИК в стенке резецированной кишки значительно превышали норму (уровень содержания антигеннеспецифических ЦИК был повышен в 11,6 раза).

Таким образом, при исследовании клеточного и гуморального звеньев иммунитета у больных с аденокарциномой толстой кишки выявлено угнетение Т-клеточного звена иммунитета, повышение гуморальных защитных реакций.

Снижение фагоцитарной активности лейкоцитов, выраженной в повышении показателей спонтанной хемилюминесценции более чем в 2 раза относительно нормальных значений, и изменение фагоцитарного индекса хемилюминесценции также способствуют снижению антимикробной защиты организма.

Повышение уровня секреторного IgA в системе воротной и периферической вен, а также в стенке толстой кишки указывает на возникшую недостаточность местного иммунитета кишечника.

Выводы

1. Наличие микроорганизмов в лимфатических узлах и в крови больных в начале операции свидетельствует об их транслокации в места, которые заведомо должны быть стерильными.

2. Причиной микробной транслокации служит наличие злокачественного новообразования ободочной кишки.

3. Качественные изменения в микрофлоре, выделенной из биосубстратов, в процессе оперативного вмешательства указывает на повышение микробной транслокации.

4. Нарушение защитных сил организма, в частности иммунитета у хирургических больных усугубляется оперативным вмешательством и может способствовать развитию микробной транслокации.

5. Наличие микробной транслокации у больных раком ободочной кишки можно рассматривать как один из механизмов развития инфекционных осложнений и требует профилактического назначения антибактериальных препаратов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail