Эффективно функционирующая иммунная система необходима для организма, сталкивающегося с патогенными микроорганизмами. Врожденный иммунитет представляет собой первую линию защиты хозяина и включает макрофаги, моноциты, нейтрофилы и дендритные клетки. Они осуществляют фагоцитоз, а также высвобождают цитокины и таким образом активируют приобретенный иммунитет, который обеспечивает иммунную реакцию [1, 2].

Врожденная иммунная система активируется не только патогенами, но и хирургическим стрессом и травмами [3, 4]. В этом случае в качестве активирующих сигналов, опосредующих ранние посттравматические воспалительные реакции, выявлены молекулярные шаблоны [5], распознаваемые иммунологически компетентными клетками, экспрессирующими рецепторы на своей поверхности, например, Toll-подобные рецепторы [6, 7].

Эта воспалительная реакция, основанная на непатогенной активации, приводит к временной посттравматической или послеоперационной иммуносупрессии, предрасполагающей к септическим осложнениям [8]. Послеоперационное подавление иммунитета связано со снижением уровня экспрессии на моноцитах лейкоцитарного антигена гистосовместимости человека HLA-DR, являющегося мерой активности защитных механизмов и связанного с адекватной презентацией антигенов и развитием специфического иммунного ответа в организме. Это сопровождается снижением способности моноцитов реагировать на липополисахариды и стимулированные Т-лимфоциты [9, 10], при этом пациенты подвержены послеоперационной дисфункции моноцитов независимо от характера используемой хирургической техники [11]. В ряде исследований проведено сравнение лапароскопической и традиционной хирургии и описана прямая зависимость между степенью травмы и степенью послеоперационной иммуносупрессии [12—17], но при этом число рандомизированных исследований для ряда локализаций (например, резекции печени) остается недостаточным, чтобы определить преимущества лапароскопического доступа (ЛД) по сравнению с открытым доступом (ОД).

При повреждении тканей активируются макрофаги, начинающие секретировать множество цитокинов, включая интерлейкин-1 (IL-1) и альфа-фактор некроза опухоли (TNF-α), уровни которых прямо коррелируют с объемом хирургического вмешательства [18]. В свою очередь IL-1 вызывает увеличение секреции IL-6, что приводит к синтезу C-реактивного белка (CRP), активирующего систему комплемента и гуморальный врожденный иммунитет, причем недавние исследования показали, что CRP является подходящим прогностическим биомаркером осложнений не только при ОД, но и при миниинвазивной хирургии [19]. Несмотря на то что у пациентов, перенесших миниинвазивные операции с незначительными послеоперационными осложнениями, наблюдаются более низкие послеоперационные уровни CRP вследствие меньшего количества хирургических травм по сравнению с открытой операцией, различий в уровнях CRP при тяжелых осложнениях нет, так как воспалительная реакция в этом случае превышает эффект первичной хирургической травмы независимо от метода доступа [20—22].

IL-2 секретируется T-лимфоцитами в ответ на острую кровопотерю и имеет короткое время полураспада (менее 10 мин), что затрудняет его изучение при хирургической травме. При сравнении уровней IL-2 в сыворотке после тотальной мезоректомотомии при колоректальном раке различий между разными видами доступа обнаружить не удалось [23].

IL-6 секретируется почти всеми клетками иммунной системы во всех тканях организма, он начинает определяться через 60 мин после травмы и достигает пика через 5 ч, продолжая оставаться в крови до 10 дней после операции. Уровень IL-6 пропорционален степени повреждений тканей и длительности операции, а его физиологическая роль заключается в участии как в провоспалительных, так и в противовоспалительных механизмах иммунного ответа.IL-6 стимулирует синтез гепатоцитами факторов коагуляции, белков системы комплемента и транспортных протеинов, а также активирует нейтрофилы и обеспечивает задержку их утилизации. Противовоспалительное действие IL-6 реализуется через высвобождение растворимых рецепторов фактора некроза опухоли (sTNFR) и IL-1ra с последующей регуляцией TNF-α и IL-1. Начиная с 2000 г., опубликовано несколько исследований, посвященных сравнению уровней IL-6 в сыворотке при лапароскопических и обычных операциях, все они получили одинаковые результаты: послеоперационные уровни IL-6 и CRP при ЛД статистически значимо ниже, чем при открытом [24, 25]. Некоторые исследователи предприняли попытки оценить уровни IL-6 в отделяемом из брюшной полости для сравнения локального ответа с системным, но никаких различий в образцах отделяемого, собираемых с теми же временными интервалами, что и кровь, обнаружено не было [26].

Другим важным, но менее изученным при лапароскопических операциях цитокином является IL-8, секретируемый преимущественно макрофагами, моноцитами и лимфоцитами. Активность IL-8 при хирургической травме аналогична активности IL-6, но он также служит хемоаттрактантом для нейтрофилов, базофилов и эозинофилов. Было обнаружено, что при лапароскопической резекции кишки уровень IL-8 в сыворотке через 2 ч после операции был достоверно ниже, чем при ОД [27], но различия исчезали через 72 ч [28].

Цитокин IL-10 секретируется T- и B-лимфоцитами, макрофагами и базофилами и демонстрирует выраженный противовоспалительный эффект, регулируя активность TNF-α, а также ослабляя системное воспаление. При изучении сывороточных уровней IL-10 при различных видах хирургического доступа различий не обнаружено [25].

В целом результаты изучения цитокинового каскада при сравнении миниинвазивной и обычной хирургии остаются противоречивыми и неясно, в какой мере известные преимущества лапароскопических методов обусловлены именно снижением воспалительной реакции на хирургическое вмешательство [29].

Toll-подобные рецепторы распознают характерные молекулярные шаблоны [30], и уровень их экспрессии коррелирует с наличием травмы и активацией механизмов врожденного иммунитета [31]. Хирургическая травма приводит к высвобождению эндогенных источников повреждения (называемых аларминами), которые в большинстве своем являются агонистами рецепторов TLR2 и TLR4 и слабо взаимодействуют с другими представителями семейства Toll-подобных рецепторов. Одним из важнейших аларминов является белок HMGB1из группы ядерных негистоновых белков HMG, связывание которого с TLR4 приводит к активации зависимой от NF-κB транскрипции и увеличению синтеза цитокинов (в частности, IL-6 и TNF-α). Множество компонентов различных компартментов клеток и митохондрий также являются аларминами [32, 33], и высвобождение этих молекул в кровоток при травме приводит к быстрому развитию асептического воспалительного ответа, поэтому меньший объем травмы и сниженное количество высвобождаемых эндогенных источников повреждения могут обусловливать преимущества ЛД [34, 35].

В нескольких исследованиях изучалась роль аларминов (таких как HMGB1 и свободно циркулирующая ДНК) при удалении метастазов в печени у больных колоректальным раком. Было обнаружено, что по сравнению с ОД у пациентов после лапароскопической операции были снижены уровни HMGB1, сцДНК, IL-6, CRP и MIP-1β, что свидетельствует о снижении воспалительной реакции с последующим повышением послеоперационной иммунокомпетентности [36]. HMGB1 стимулирует пролиферацию опухолевых клеток [37], поэтому лапароскопическая резекция печени у онкологических пациентов приводит еще и к снижению выброса потенциально онкогенного белка. Это может объяснять результаты предыдущего исследования [38] тех же авторов, в котором было показано, что лапароскопическая резекция приводит к увеличению пятилетней выживаемости на 10,2% по сравнению с ожидаемой, исходя из прогностических моделей (Basingstoke Predictive Index [36] и Fong score [39]). Свободно циркулирующая ДНК представляет собой фрагменты ядерной ДНК, растворенной в плазме, и запускает каскад воспалительных реакций наряду с HMGB1, являясь маркером степени повреждений тканей [40]. MIP-1β стимулирует продвижение моноцитов, NK-клеток и регуляторных Т-клеток в очаг воспаления [41]. Следует отметить, что измерение конечного продукта системы комплемента C5b-9 не выявило ни клинически значимого увеличения концентрации, ни статистически значимых различий. Вероятно, ни одна из методик не приводит к активации системы комплемента в степени, достаточной для ее определения в кровотоке.

Изучение сывороточных уровней TLR2 и TLR4 показало, что уровень TLR2 статистически значимо выше даже через 24 ч после открытой операции, в то время как концентрация TLR4 повышается только непосредственно после вмешательства [42]. Изучение рецепторов TLR2 и TLR4, локализованных на мононуклеарах периферической крови, показало, что уровень TLR4 снижается на 3-й день после операции [43]. Эти данные подтверждают, что ЛД снижает стимуляцию врожденного иммунитета.

Предпринимались попытки изучить влияние методики хирургического доступа на иммунный ответ на генетическом уровне, но немногочисленные исследования не выявили различий в уровне экспрессии генов провоспалительных факторов (например, COX-2 и MMP-9) [44]. Изучение полногеномных профилей экспрессии у нехирургических пациентов (травма тупым предметом) показало различия в сигнальных путях созревания дендритных клеток, Toll-подобных рецепторов, киназы p38 MAPK и синтеза оксида азота в макрофагах [45]. Активацию двух из них (TLR и p38 MAPK) также обнаружили при изучении полногеномных профилей экспрессии при неинфекционном системном воспалительном синдроме [46].

Клеточный иммунитет обусловлен в основном функционированием антигенпрезентирующих клеток, включая макрофаги и дендритные клетки, стимулирующие Т-хелперов. Клеточный иммунный ответ включает секрецию цитокинов IFN-γ, IL-2, IL-12 и TNF-β клетками Th1, активацию макрофагов и цитотоксических клеток, а также стимуляцию Т-клеток CD4+ и CD8+, количество которых и соотношение CD4/CD8 служат маркером сохранения клеточного иммунитета [47]. Комплекс гистосовместимости класса II (MHC-II) и особенно HLA-DR, экспрессируемый на поверхности моноцитов и макрофагов, необходимы для представления антигенов для активации специфического иммунного ответа у человека. Экспрессия HLA-DR на поверхности антигенпрезентирующих клеток критична для активации наивных Т-клеток CD4+ и их дальнейшей регуляции и дифференцировки в клетки Th1 и Th2, что подчеркивает важную роль этих молекул [48].

Рядом проспективных клинических исследований было установлено, что хирургический стресс и активация врожденного иммунитета ингибирует клеточный иммунный ответ. В частности, было показано, что количество клеток CD4+, CD8+ и NK в обеих группах после резекции кишки по поводу колоректального рака уменьшилось, но в группе ЛД количество CD4+, CD8+ и CD45RO+ (Т-клетки памяти) было значительно больше, чем в группе ОД на 4-й день после операции. Следует отметить, что количество NK-клеток в группе ОД имело тенденцию к снижению по сравнению с группой ЛД. Наконец, количество CD4+, CD8+ и CD45RO+ вернулось к предоперационным уровням на 7-й день в группе ЛД, в то время как только количество CD4+ и CD45RO+ вернулось к предоперационным уровням в группе ОД, что указывает на непрерывное угнетение клеток CD8+, которые являются критичными для противоракового эффекта клеточного иммунитета [49].

INF-γ может активировать макрофаги и NK-клетки и считается одним из основных эффекторов клеточного иммунитета [50]. В то же время Th2-клетки секретируют IL-4, IL-5 и IL-10, которые активизируют выработку антител В-клетками и подавляют клеточный иммунитет. Более высокие уровни INF-γ могут указывать на сохранившуюся клеточную иммунную функцию [49]. В исследовании, посвященном гастрэктомии при раке желудка, показано, что лапароскопическая процедура сопровождалась повышением уровня INF-γ и сохранением уровня IL-4 по сравнению с открытым методом, при котором наблюдались значительное снижение уровня INF-γ и повышение уровня IL-4. Это позволяет предположить, что лапароскопический подход может быть связан с лучшей функцией клеток Th1, в то время как открытый подход приводит к активации иммунитета, опосредованного Th2, и стимуляции В-клеток [51]. Кроме того, продемонстрировано, что лапароскопический подход, в отличие от гуморального, обусловил лучшее сохранение клеточного иммунитета. Эти данные о воспалительных цитокинах позволяют предположить, что лапароскопия может ингибировать вызванный хирургическим стрессом сдвиг Th1/Th2 после операции, вероятно, за счет снижения объема травмы.

В целом выполненные в течение двух последних десятилетий исследования свидетельствуют о том, что лапароскопический подход может обеспечить долгосрочное преимущество с точки зрения безрецидивной выживаемости у онкологических больных [52—54]. Многие результаты остаются спорными, но большинство исследований показывают преимущество ЛД с точки зрения врожденного иммунного ответа, особенно в первые послеоперационные часы. Клеточный иммунитет, по-видимому, меньше подавляется при миниинвазивной хирургии, чем при ОД. В частности, несмотря на противоречивость результатов в некоторых исследованиях, количество Т-клеток, INF-γ, IL-2 и HLA-DR после лапароскопической операции уменьшалось в меньшей степени; это свидетельствует о том, что клеточный иммунитет лучше сохраняется после лапароскопических вмешательств. Эти результаты можно объяснить тем, что активация врожденного иммунитета приводит к более сильному торможению клеточных механизмов иммунитета. Однако следует отметить, что результаты клинических исследований пока не окончательные. Объяснить это можно значительным разнообразием по числу пациентов, различным временным точкам и различным маркерам иммунитета, используемым для оценки. В целях установления возможных различий в иммунном ответе и определения их роли в исходах у онкологических пациентов необходимы дальнейшие многоцентровые рандомизированные клинические исследования с использованием одних и тех же базовых маркеров клеточного и врожденного иммунитета.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interests.