Микробный фактор при распространенном перитоните является основным и выполняет роль «пускового механизма» последующих патофизиологических нарушений [27, 29].
Под влиянием микроорганизмов и их токсинов происходит активация клеток иммунной и ретикулоэндотелиальной систем (тканевых макрофагов, эндотелиальных клеток, полиморфно-ядерных нейтрофилов, базофилов, тучных клеток и лимфоцитов) и вначале развивается местная воспалительная реакция. В этот период отмечается локальная продукция активированными клетками различных медиаторов-цитокинов: интерлейкинов (ИЛ), факторов некроза опухоли (ФНО), интерферонов (ИФ), ростовых факторов [26].
Цитокины обладают широким спектром биологических свойств — взаимодействуют между собой, образуя универсальную сеть, запускающую и регулирующую каскад воспалительных, иммунных, метаболических процессов, как локальных, так и системных, направленных на нейтрализацию и элиминацию патогенных агентов. В низких концентрациях они регулируют интенсивность местной воспалительной реакции, а их более высокие концентрации отражают интенсивность развития системной воспалительной реакции, при этом синтез провоспалительных цитокинов, таких как ФНО, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, контролируется их эндогенными антагонистами, антивоспалительными медиаторами ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13 [22].
Инициация и основные этапы развития воспалительного ответа контролируются главным образом провоспалительными цитокинами, которые продуцируются макрофагами, нейтрофилами и Т-клетками в ответ на стимуляцию бактериальными антигенами. Так, эндотоксин грамотрицательных бактерий стимулирует макрофаги и нейтрофилы к продукции ФНО-α, ИЛ-1, ИЛ-12, ИЛ-8 и ИЛ-6. Экзотоксины, суперантигены грамположительных бактерий активируют Т-клетки и моноциты к продукции ИЛ-2, ИФ-γ, ФНО-α и ИЛ-1. В то же время провоспалительные цитокины играют защитную роль, поскольку обеспечивают поступление в очаг инфекции эффекторных клеток (нейтрофилов, макрофагов), стимулируют их фагоцитарную, бактерицидную активность и индуцируют запуск антигенспецифического иммунного ответа, что в совокупности способствует элиминации патогенного фактора [24, 25].
Вследствие массивной контаминации брюшной полости и образования в ней огромного количества токсинов и биологически активных субстанций, взаимодействующих с высокореактивным и высокорезорбтивным полем брюшины, механизмы отграничения локального воспалительного процесса в условиях распространенного перитонита быстро становятся несостоятельными. В результате повышения проницаемости эндотелия цитокины попадают в системный кровоток, где активируют лейкоциты и тромбоциты, а также вызывают выброс из эндотелия молекул адгезии. Первоначально под действием малых количеств провоспалительных цитокинов (ФНО, ИЛ-1, ИЛ-6) возникает первичная острофазовая реакция, направленная на мобилизацию защитных сил организма на системном уровне. Этот процесс является частью общей адаптивной реакции организма на воспаление и характеризуется активацией нейроэндокринной системы и усилением продукции АКТГ, стимуляцией лейкоцитопоэза в костном мозге и выходом нейтрофилов в циркуляцию из костномозгового депо, увеличением продукции белков острой фазы в печени, развитием генерализованных форм иммунного ответа. На этой стадии компенсаторное выделение противовоспалительных медиаторов (ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13, растворимых рецепторов к ФНО) нейтрализует избыточную активность провоспалительных цитокинов [10, 24].
Дальнейшее прогрессирование перитонита сопровождается усилением резорбции дериватов гнойного выпота из брюшной полости, а прогрессирующий парез кишечника и ишемия кишечной стенки обусловливают транслокацию кишечной флоры и поступление микроорганизмов и их токсинов в системный кровоток. Это приводит к чрезмерной активации цитокинпродуцирующих клеток и массивной продукции и накоплению цитокинов в кровеносном русле [22]. В этих условиях провоспалительные цитокины вместе с другими медиаторами воспаления превращаются в факторы агрессии, оказывая деструктивное действие на ткани и эндотелий. В результате развивающаяся в организме «медиаторно-цитокиновая буря» обусловливает возникновение синдрома системой воспалительной реакции и абдоминального сепсиса [14].
Доминирующую роль в развитии местных и общих патологических процессов играет ФНО — ключевой многофункциональный цитокин системного действия. В высоких концентрациях ФНО дает мощный цитотоксический эффект, индуцирует некроз клеток, нарушает проницаемость и функции эндотелия капилляров, что приводит к расстройству микроциркуляции и гипоксии тканей, усиливает окислительный стресс и процессы катаболизма, вызывает центральную гипертермию, индуцирует синтез других цитокинов и «острофазных» белков [12].
Гиперпродукция цитокинов вызывает активацию множества самых разных типов клеток, что приводит к масштабному образованию вторичных высокоактивных метаболитов: простагландинов, лейкотриенов, окиси азота, диацилглицерида, фосфоинозитолфосфата и цитолитических веществ простого химического строения — активных радикалов кислорода, хлора и азота [6].
Помимо активации клеточных элементов, процесс воспаления характеризуется каскадной активацией систем комплемента, свертывающей и противосвертывающей, калликреин-кининовой систем и сопровождается высвобождением множества биологически активных веществ. Избыточное локальное поступление серотонина, гистамина, брадикинина, простагландинов и катехоламинов вызывает повышение проницаемости сосудов микроциркуляторного русла с последующей экссудацией плазменных белков, миграций форменных элементов крови через сосудистую стенку, нарушением вазомоторики и реологических свойств крови, т. е. приводит к расстройствам микроциркуляции. Активация системы комплемента как по классическому, так и по альтернативному пути приводит к созданию условий для лизиса клеточных структур микроорганизмов и также способствует повышению сосудистой проницаемости [9].
Работы последних лет свидетельствуют о важной роли в развитии воспалительной реакции окислительного стресса, который возникает при непосредственном участии цитокинов и характеризуется неконтролируемой генерацией активных форм кислорода: супероксидного радикала (О–2), пероксида водорода (Н
В последние годы предметом пристального изучения является NO — универсальный ангиопротективный фактор, которому принадлежит ключевая роль в сердечно-сосудистом гомеостазе [21, 23]. Высокие концентрации NO вызывают падение периферического сосудистого тонуса, сочетающееся со снижением ответа сосудистой стенки на центральные и гуморальные стимулы. Регуляция синтеза NO осуществляется с помощью фермента NO-синтетазы, существующей в двух конститутивных и одной индуцибельной формах. Липополисахарид, ФНО-α, ИЛ-1 и фактор, активирующий тромбоциты, стимулируют продукцию эндотелиальными клетками индуцибельной формы NO-синтетазы, с появлением которой связан неконтролируемый синтез NO. Непосредственный механизм вазодилатации заключается в активации гуанилатциклазы в гладких мышцах сосудов с последующей конверсией гуанозинтрифосфата в 3,5-циклический гуанозинмонофосфат, в результате чего происходит накопление внутриклеточного кальция и мышца расслабляется [28].
Чрезмерное повышение продукции NO вследствие высокого содержания эндотоксинов и цитокинов при перитоните усиливает аутодеструктивное, повреждающее действие последних, способствуя снижению венозного тонуса и периферического сопротивления, развитию гипотензии, депонированию крови и эндотелиальной дисфункции, признаками которой являются микроциркуляторные нарушения не только отдельно взятого органа, но и всей системы микроциркуляции организма [11, 23].
Эндотелиальные клетки являются центральным звеном в развитии, прогрессировании и исходе воспаления, а также определяют тип ответной реакции на него. В условиях массивной бактериемии и токсинемии активированные макрофаги, лейкоциты, другие цитокинпродуцирующие клетки и циркулирующие в крови цитокины способствуют прогрессирующей неконтролируемой дисфункции эндотелиоцитов. За счет этого поверхность эндотелия приобретает повышенную тромбогенность и адгезивность, вследствие чего возникают микротромбозы, нарушение микроциркуляции, выраженная вазодилатация, повышенная проницаемость сосудистой стенки и гипоксия тканей. В результате развиваются отеки и гиповолемия, нарушается кровоснабжение жизненно важных органов, возникает дисфункция тканей (шоковый орган) с необратимой полиорганной недостаточностью [10, 14].
Характер иммунных нарушений зависит от тяжести течения перитонита и его фазы [9].
В начальной стадии перитонита, соответствующей фазе отсутствия абдоминального сепсиса, у больных выявляются признаки вторичного иммунодефицита легкой степени. При этом определяется нейтрофильно-лимфоцитарный тип изменения гемограммы при умеренно выраженном лейкоцитозе. В первую очередь наблюдаются нарушения преимущественно со стороны клеточно-опосредованного звена иммунитета и факторов естественной резистентности при сохраненной или повышенной гуморальной активности. В периферической крови отмечается умеренное снижение общего количества Т-лимфоцитов (CD3+) и Т-хелперов (CD4+) при росте абсолютного числа цитотоксических лимфоцитов (CD8+). Функция B-лимфоцитов нарушена незначительно и проявляется дисиммуноглобулинемией — снижением или увеличением уровней IgA и IgG, увеличением или отсутствием изменений уровня IgM. Изменения со стороны факторов неспецифической резистентности характеризуются гиперактивацией системы фагоцитирующих клеток [8].
Следующая фаза перитонита с развитием абдоминального сепсиса характеризуется утяжелением иммунодефицитного состояния, отмечается комбинированный тип нарушений иммунной системы с изменением ее клеточного и гуморального звеньев, а также факторов неспецифической резистентности [25]. На фоне нейтрофильного лейкоцитоза углубляется состояние лимфопении. Со стороны клеточно-опосредованного иммунитета отмечается выраженное снижение абсолютного и относительного содержания Т-лимфоцитов (CD3), а также их субпопуляций — Т-хелперов (CD4) и цитотоксических лимфоцитов (CD8). Эти показатели начинают стабилизироваться к 7—8-м суткам послеоперационного периода, а окончательное восстановление Т-клеточного звена иммунитета при благоприятном развитии заболевания отмечается только к 17—24-м суткам. Кроме этого, наблюдается подавление функциональной активности T-клеток, которое подтверждается снижением пролиферации на Т-митогены и продукции ИЛ-2. Изменения гуморального иммунитета характеризуются снижением абсолютного и относительного числа В-лимфоцитов (CD 19) и уровня всех классов иммуноглобулинов — G, A, M в сыворотке крови [21]. В перитонеальной жидкости отмечается низкое содержание IgG, некоторое yвеличение уровня IgM и высокие показатели IgA [4]. В системе неспецифической резистентности снижается как число активно фагоцитирующих клеток — нейтрофилов и моноцитов периферической крови, перитонеальных макрофагов, так и способность фагоцитов захватывать, убивать и переваривать микроорганизмы [3]. Одновременно с этим нарушается способность моноцитов и макрофагов представлять чужеродные антигены Т- и В-лимфоцитам вследствие существенного уменьшения экспрессии HLA-DR-антигенов на этих клетках, что приводит к нарушению развития специфического иммунного ответа [26]. Снижается комплементарная активность сыворотки крови, что также свидетельствует о подавлении функциональной активности мононуклеарных фагоцитов [3].
В фазу тяжелого абдоминального сепсиса с явлениями полиорганной недостаточности при перитоните наблюдается тотальное угнетение всех звеньев иммунной системы, что характеризуется снижением содержания общих Т-лимфоцитов и их субпопуляций, уменьшением содержания В-лимфоцитов, иммуноглобулинов классов G, M, A, существенным снижением фагоцитарной и функциональной активности иммуноцитов [19, 26].
Коррекция описанных выше нарушений может осуществляться как фармакологическими, так и нефармакологическими методами. Нефармакологическая коррекция включает весь комплекс методов экстракорпоральной детоксикации, лазерное и ультрафиолетовое облучение крови, методы гемо- и гемодиафильтрации [9].
Одним из самых распространенных методов экстракорпоральной иммунокоррекции в настоящее время является плазмаферез, который представляет собой экстракорпоральное разделение крови на клеточные элементы и плазму, удаление последней из организма и возмещение ее плазмозаменителями, солевыми или глюкозированными растворами или донорской плазмой. Иммунокорригирующие эффекты этого метода при перитоните заключаются в выведении из организма циркулирующих иммунных комплексов, специфических антител и антигенов, молекул средней массы, продуктов тканевого и клеточного метаболизма, усилении фагоцитарной активности нейтрофилов и макрофагов, нормализации содержания иммуноглобулинов основных классов, а также в восстановлении содержания энергетических ферментов в лимфоцитах. Несмотря на достаточную эффективность, плазмаферез из-за выраженных водно-электролитных нарушений, развивающейся гипопротеинемии, нестабильности гемодинамики у больных с распространенным перитонитом имеет ограниченную возможность применения. Кроме того, применение донорской плазмы может спровоцировать обострение аутоиммунного процесса, развитие аллергической реакции вплоть до анафилактического шока, не исключает риска инфицирования вирусами гепатита, иммунодефицита человека, сифилисом [7].
Суть сорбционных методов (гемосорбция, лимфосорбция, плазмосорбция, криоплазмосорбция) заключается в перераспределении различных растворенных компонентов в средах организма соответственно степени сродства к поверхности или активным группам сорбента. Удаление цитокинов, аутоантител, циркулирующих иммунных комплексов, избытка продуктов метаболизма, восстановление внутриклеточных процессов и состояния клеточных мембран, нормализация микроциркуляции, уменьшение проявлений синдрома эндогенной интоксикации, подавление патологических окислительных процессов, активация систем адаптации и защиты являются теми основными эффектами, которые создают основу для дальнейшего успешного применения медикаментозной терапии при перитоните. Сдерживающими факторами этого перспективного направления эфферентной терапии служат высокая стоимость изготовления, стерилизации, регенерации и длительного хранения иммуносорбентов [9].
К экстра- и интракорпоральным методам гемокоррекции относится квантовая фототерапия. С целью фотомодификации крови больных с распространенным перитонитом в настоящее время применяют ее ультрафиолетовое и внутрисосудистое лазерное облучение. Лечебное воздействие этих методов обусловлено иммунокоррекцией, улучшением реологических свойств и изменением гемостатического потенциала циркулирующей крови, улучшением микроциркуляции, стимуляцией эритропоэза, повышением кислородной емкости крови, нормализацией и стимуляцией регенераторных и обменных процессов. Лечебные эффекты фотомодификации крови многообразны и зависят от длины волны, дозы излучения, числа процедур. Необходимо отметить, что при перитоните, сопровождающемся развитием тяжелого абдоминального сепсиса, вследствие расстройств микроциркуляции эндотоксины различного происхождения депонируются в микроциркуляторном русле. Фотогемотерапия в такой ситуации может ухудшить состояние больного или стать причиной развития токсического шока из-за массивного поступления в кровоток депонированных эндотоксинов при улучшении микроциркуляции [7]. Показания и противопоказания к использованию методов фотомодификации крови при перитоните требуют уточнения.
В последнее время из методов экстракорпоральной детоксикации при перитоните получили распространение гемофильтрация и гемодиафильтрация, при использовании которых происходит удаление больших объемов жидкости (25—30 л за сеанс), средне- и в меньшей степени низкомолекулярных веществ через фильтр с высокопроницаемой мембраной путем конвекции с последующим возмещением жидкости полиионными растворами в режиме пре- или постдилюции. Отмечено, что в процессе лечения этими методами снижается концентрация в плазме крови провоспалительных медиаторов — ФНО, интерлейкинов, однако уровни мочевины и креатинина практически не изменяются [9].
Изложенные выше сложности и недостатки немедикаментозных способов коррекции иммунометаболических нарушений при перитоните определяют необходимость использования различных фармакологических препаратов. С целью иммунокорригирующей терапии применяют различные иммунотропные лекарственные средства, которые можно разделить на три группы: экзогенного происхождения, эндогенного происхождения и химически чистые синтетические препараты [20]. К препаратам экзогенного происхождения относят лекарственные средства бактериального и грибкового происхождения (пирогенал, продигиозан, натрия нуклеинат, рибомунил, бронхомунал), к препаратам эндогенного происхождения — иммунорегуляторные пептиды, получаемые из вилочковой железы (тактивин, тималин, тимозин) и костного мозга (миелопид), а также цитокины (беталейкин) и интерфероны (лейкинферон, реальдирон). Препараты третьей группы подразделяются на три подгруппы: известные лечебные препараты, обладающие еще и иммуностимулирующими свойствами (левамизол, диуцифон, арбидол); препараты, полученные с помощью направленного химического синтеза (полиоксидоний, галавит), и препараты, являющиеся аналогами естественных иммуностимуляторов эндогенного и экзогенного происхождения (иммунофан, ликопид) [17]. Помимо фармакологической иммунокоррекции, способствующей активной стимуляции иммунитета, существует пассивная иммунотерапия — введение с заместительной целью готовых антител (интраглобин, пентаглобин), цитокинов (беталейкин, лейкинферон, ронколейкин), активированного протеина С [5].
На сегодняшний день многие авторы сообщают о положительном влиянии активной и пассивной иммунокоррекции на результаты лечения больных с интраабдоминальной инфекцией [1, 4, 16]. В то же время поиск эффективных сочетаний и схем введения препаратов продолжается. Так, некоторые авторы предлагают выбирать метод иммунотерапии с учетом типа иммунограммы [4]. Однако больные с распространенным перитонитом нуждаются в иммунокоррекции с первого дня после операции, а полноценную информацию, основанную на данных специального иммунологического исследования, как правило, удается получить только через 3—4 сут. Кроме того, течение распространенного перитонита характеризуется динамичностью развивающихся нарушений, а иммунограмма отражает лишь состояние защитных механизмов в момент забора крови [18]. Несмотря на это, количество клинических испытаний, посвященных применению иммунотерапии при перитоните, не имеет тенденции к снижению. К современным требованиям, предъявляемым к иммунокорригирующим препаратам, относятся доказанная эффективность, безопасность, целенаправленность и быстрота действия, дозозависимый эффект и четкие параметры контроля. Наиболее убедительные данные получены при применении препаратов иммуноглобулина человека (пентаглобин) и активированного протеина С (дротрекогин-альфа). Эффективность пентаглобина связана с замещением иммунодефицита в области гуморального иммунитета и нейтрализацией входящими в состав препарата иммуноглобулинами А, М и G бактерий и их токсинов, активированных компонентов комплемента, а также со снижением гиперсекреции провоспалительных цитокинов ФНО, IL-1, IL-6. Применение иммуноглобулина человека при распространенном перитоните, осложненном тяжелым абдоминальным сепсисом, способствует снижению летальности на 20%. Механизмами действия активированного протеина С являются угнетение каскада коагуляции и уменьшение микротромбообразования, характерного для тяжелых инфекций, восстановление функций эндотелия за счет уменьшения взаимодействия лейкоцитов и селектинов, снижение синтеза провоспалительных цитокинов и защита эндотелия от апоптоза. Использование дротрекогина-альфа при перитоните способствовало уменьшению летальности на 6,1% и снижению относительного риска смерти на 19,4% [9].
Для коррекции микроциркуляторных и гипоксичеcких нарушений в настоящее время изучается эффективность использования антигипоксантов, позволяющих уменьшить степень свободнорадикального окисления и повысить мощность антиоксидантных систем организма [2, 19]. Используемые антигипоксанты подразделяются на следующие группы: препараты, оказывающие поливалентное действие (производные амидинотиомочевины, ингибиторы окисления жирных кислот); сукцинатсодержащие и сукцинатобразующие средства (реамберин, мексидол, мексикор, оксибутират натрия); естественные компоненты дыхательной цепи (цитохром С, убихинон, идебенон); искусственные редокс-системы (олифен); макроэргические соединения (АТФ, креатинфосфат) [2, 13].
На основании данных литературы невозможно определить наиболее эффективные препараты для коррекции оксидантных нарушений при распространенном перитоните. Повышение эффективности антиоксидантной терапии является одной из приоритетных задач фармакологии.
Таким образом, анализ данных литературы показал, что воспалительная реакция, развивающаяся при перитоните на фоне операционной травмы, приводит к истощению защитно-компенсаторных резервов организма и вовлекает в патологический процесс все органы и системы. С учетом важной роли иммунных, микроциркуляторных и гипоксических нарушений в патогенезе распространенного перитонита, помимо общих принципов хирургического вмешательства, особое значение в послеоперационном периоде приобретают мероприятия, направленные на восстановление иммунного и оксидантного гомеостаза. Все изложенное выше диктует необходимость дальнейшего изучения этого вопроса.