Гизингер О.А.

НИИ иммунологии ГОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия

Коркмазов А.М.

кафедра оториноларингологии Южно-Уральского государственного медицинского университета, Челябинск, Россия, 454092

Сумеркина В.А.

ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, Челябинск, Россия, 454092

Функциональная активность нейтрофилов и локальные проявления окислительного стресса в слизистой оболочке полости носа в раннем послеоперационном периоде

Журнал: Вестник оториноларингологии. 2019;84(2): 40-45

Просмотров : 60

Загрузок : 1

Как цитировать

Гизингер О. А., Коркмазов А. М., Сумеркина В. А. Функциональная активность нейтрофилов и локальные проявления окислительного стресса в слизистой оболочке полости носа в раннем послеоперационном периоде. Вестник оториноларингологии. 2019;84(2):40-45. https://doi.org/10.17116/otorino20198402140

Авторы:

Гизингер О.А.

НИИ иммунологии ГОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия

Все авторы (3)

НГ — нейтрофильные гранулоциты

ЛФ — лимфоциты

ЭК — эпителиальные клетки

МФ — макрофаги

ЛА — лизосомальная активность

АФ — активность фагоцитоза

ИФ — интенсивность фагоцитоза

НСТ-тест — тест восстановления нитросинего тетразолия

Сп — спонтанная активность НГ

Инд. — индуцированная активность НГ

ПОЛ — перекисное окисление липидов

В литературе имеется большое количество исследований, посвященных развитию и совершенствованию специализированных и высококачественных видов оказания медицинского пособия при проведении ринохирургических вмешательств. При этом одним из самых важных направлений является оценка антимикробной резистентности и биохимической реактивности слизистой оболочки полости носа после оперативного вмешательства [1]. На долю хирургических вмешательств в полости носа приходится более трети всех операций на ЛОР-органах, а количество послеоперационных рецидивов воспалительного генеза остается на высоком уровне [2]. В этом контексте эффективность лечения определяется не только техническим мастерством выполнения операции, но и течением послеоперационного периода [3]. В ответ на хирургическую альтерацию слизистой оболочки полости носа происходит дополнительный выброс медиаторов воспаления: эйкозаноидов, цитокинов [4]. Возникающий при этом отек слизистого и подслизистого слоя с дальнейшей экссудацией тканей и микроциркуляторным дисбалансом приводит к нарушению основного механизма санации дыхательных путей — мукоцилиарного транспорта, риску вторичного инфицирования [5]. В настоящее время подтверждено облигатное возникновение у пациентов в послеоперационном периоде нарушений антимикробной защиты и иммунного гомеостаза [6, 7].

Важным и во многом определяющим послеоперационные нарушения иммунной системы являются состояние НГ, обеспечение данной клеточной популяцией механизмов внутри- и внеклеточной бактерицидности, захвата и поглощения чужеродных объектов в ходе реализации фагоцитарной реакции, выделения содержимого биоцидных гранул во внеклеточное пространство [8]. Одномоментно возникающий операционный стресс создает условия для прогрессирования иммунных нарушений [9]. Исследованиями, проведенными в 60—70-е годы прошлого столетия, было установлено, что хирургическое вмешательство оказывает разнонаправленные по своей силе и значимости эффекты на иммунную систему, следствием которых являются инфекционные послеоперационные осложнения, требующие дополнительной и более длительной медикаментозной терапии как в стационаре, так и по листу временной нетрудоспособности [10, 11]. Механизмы иммунологических изменений многообразны, однако бесспорно, что они являются неотъемлемой частью всего комплекса патофизиологических реакций послеоперационного периода, имеют тесную связь с процессами катаболизма, системой антиоксидантной защиты, а нарушения в любом из этих звеньев могут быть одной из важнейших причин дисфункции антимикробной защиты в послеоперационном периоде [12—14].

Цель работы — изучить состояние факторов антимикробной, антиоксидантной защиты, вариабельность процессов липопероксидации назального секрета у больных с искривлением носовой перегородки в раннем послеоперационном периоде.

В соответствии с поставленной задачей с использованием иммунологических и биохимических методов исследования изучено состояние антимикробной резистентности и биохимической реактивности слизистой оболочки полости носа в раннем послеоперационном периоде у 30 пациентов, прооперированных по поводу искривления носовой перегородки, в возрасте 37,23±4,29 года. Референсными значениями, используемыми для сравнения полученных показателей, были данные смывов назального секрета у здоровых неоперированных людей в возрасте 36,09±4,99 года. Поскольку достоверных различий между показателями здоровых неоперированных людей в возрасте 36,09±4,99 года и показателями пациентов, которым предстояло оперативное лечение, выявлено не было (р<0,05), то показатели группы здоровых неоперированных людей для построения графиков использованы не были. В выборе оптимального объема и вида хирургического вмешательства руководствовались данными анамнеза, риноскопического и эндоскопического обследования, по необходимости — результатами компьютерной томографии полости носа и околоносовых пазух. Хирургические манипуляции проводились под эндотрахеальным наркозом с дополнительной инфильтрационной анестезией слизистой оболочки перегородки носа и носовых раковин и соблюдением основных принципов функциональной риносинусохирургии. Поскольку девиации носовой перегородки сопровождаются вторичными изменениями носовых раковин, одномоментно проводили коррекцию внутриносовых структур (подслизистая вазотомия, подслизистая конхотомия при гипертрофии костного скелета нижней носовой раковины, латероконхопексия и пр.) с послеоперационной тампонадой носа на 1 сутки. В своей работе мы использовали марлевые тампоны Tampograss, послеоперационных осложнений не было.

Из исследования были исключены пациенты с вторичными иммунодефицитными состояниями и пациенты с хроническими гнойно-полипозными формами синусита. От пациентов было получено письменное добровольное информированное согласие на проведение оперативного вмешательства и участие в исследовании в соответствии с приказами М3 РФ от 19.07.03 № 266, Росздравнадзора от 17.10.06 № 2325-Пр/06. Для проведения сравнительного анализа использованы показатели назального секрета, полученного до и после оперативного вмешательства. Иммунологические и биохимические исследования включали: подсчет качественного и количественного состава лейкоцитов, анализ фагоцитарной, лизосомальной, НСТ-редуцирующей активности НГ, определение активности супероксиддисмутазы, каталазы, содержания изопропанол- и гептан-растворимых первичных, вторичных и конечных продуктов перекисного окисления липидов [15]. Содержание диеновых конъюгатов, кетодиенов и сопряженных триенов, первичные и вторичные молекулярные продукты ПОЛ определяли по методике И.А. Волчегорского (1989). Содержание конечных продуктов ПОЛ — Шиффовых оснований и уровень Fe2+/аскорбат-индуцированного ПОЛ определяли с использованием методик Е.И. Львовской (1991), а содержание интенсивности спонтанной и металл- катализируемой окислительной модификации белка определяли по методике Е.Е. Дубининой (1995).

Спектрофотометрический метод для определения ПОЛ основан на феномене перегруппировки двойных связей в диеновые конъюгаты при переокислении полиненасыщенных жирных кислот и позволяет судить о содержании гидроперекисей в липидном экстракте по величине его оптической плотности и осуществлять параллельную регистрацию продуктов липопероксидации (т.е. диеновых конъюгатов и карбонильных производных соответственно). В качестве экстрагента использовали смесь гептана и изопропилового спирта, позволяющего разделять липидную вытяжку на фазы различной полярности путем добавления воды.

В ходе выполнения работы нами были использованы следующие реактивы и оборудование: 0,1% раствор ЭДТА (вес: вес) в 0,9% водном растворе NaCl или в другой изотонической среде; смесь гептан-изопропиловый спирт в объемном соотношении 1:1, 3:7; водный раствор соляной кислоты (рН=2); сухой NaCl; железо (II) сернокислое; центрифуга; УФ-спектрофотометр.

Статистический анализ данных проводился с использованием непараметрического метода Манна—Уитни. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез о существовании различий показателей между группами (p) принят равным 0,05.

Результаты и обсуждение

По результатам цитологического исследования назального секрета, преобладающими клеточными элементами как до, так и спустя 24 ч после хирургического вмешательства были Н.Г. Данный процесс связан с физиологической ролью НГ в очаге воспалительной реакции [15, 16] (рис. 1).

Рис. 1. Клеточные факторы назального секрета (%) в раннем послеоперационном периоде (M±m). * — статистически значимые отличия между сравниваемыми показателями (р<0,05).

При изучении функционально-метаболического статуса НГ по лизосомальной активности, способности поглощать микросферы латекса выявлены нарушения, проявляющиеся в снижении активности и интенсивности фагоцитоза у прооперированных пациентов (рис. 2).

Рис. 2. Функциональная активность НГ назального секрета пациентов в раннем послеоперационном периоде (M±m). * — статистически значимые отличия между сравниваемыми показателями (р<0,05).

Исследование биоцидных возможностей НГ в НСТ-тесте выявило снижение показателей спонтанного НСТ-теста НГ в абсолютных и относительных величинах по сравнению с показателями здоровых людей (рис. 3, 4).

Рис. 4. Функциональная активность НГ назального секрета в НСТ-тесте в раннем послеоперационном периоде. * — статистически значимые отличия между показателями до и после операции (р<0,05).
Рис. 3. Функциональная активность НГ назального секрета в НСТ-тесте в раннем послеоперационном периоде. * — статистически значимые отличия между показателями до и после операции (р<0,05).

Проведенные исследования показали, что у ринохирургических больных в раннем послеоперационном периоде с тампонадой более 24 ч наблюдаются нарушения функциональной активности НГ, выраженные в увеличении относительного содержания НГ, повышении абсолютного и относительного содержания жизнеспособных НГ и их лизосомальной активности, снижении биоцидных показателей НСТ-теста, активности и интенсивности фагоцитоза. Как правило, наличие выраженной дисфункции клеточных факторов местной противоинфекционной защиты является свидетельством истощения адаптационно-приспособительных механизмов НГ, снижения их резистентности и способности к осуществлению противомикробной защиты, что в конечном итоге и приводит к развитию бактериальной патологии [16]. Нами подтверждено, что выявленные в назальном секрете микроорганизмы содержат каталазу, инактивирующую перекись водорода. Отмечено формирование дефицита глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в фагосомах после фагоцитоза бактерий нейтрофильными гранулоцитами, приводящего к снижению продукции активных форм кислорода, благодаря которым во многом реализуется бактерицидный эффект Н.Г. Кроме того, в фагоцитарной системе НГ после хирургического вмешательства наблюдаются как количественные, так и качественные изменения. Количественные изменения заключаются в снижении числа основных фагоцитирующих клеток — нейтрофилов. Качественные изменения заключаются в снижении способности фагоцитов захватывать, убивать и переваривать микроорганизмы. Понижение перечисленных функциональных свойств фагоцитов, по крайней мере, частично связано с подавлением у них способности образовывать активные формы кислорода: супероксидный анион, гидроксильный радикал, синглетный кислород и др., играющие исключительно важную роль в кислородозависимом киллинге микроорганизмов [17]. В результате фагоцитоз оказывается незавершенным. Ряд авторов связывают данный процесс с уменьшением экспрессии HLA-DR- и HLA-DQ- антигенов НГ, отвечающих за презентацию антигенных детерминант, следствием чего является ограничение способности организма развивать последующий специфический иммунный ответ [18]. Такого рода изменения иммунного статуса после оперативного вмешательства могут быть обусловлены накоплением продуктов свободнорадикального окисления [19]. В условиях физиологической нормы активные метаболиты кислорода, высвобождаясь из гранул фагоцитов, в ответ на стрессовую реакцию способствуют повышению адаптационного потенциала слизистых оболочек полости носа. При хирургическом стрессе в процессе усиления респираторного взрыва НГ, зарегистрированного нами при проведении исследования, происходит усиление повреждения иммунокомпетентных клеток, запускается каскад реакций, связанных со структурной дезорганизацией, в том числе процессов пероксидации фосфолипидов клеточных мембран. Для изучения роли процессов свободнорадикального окисления в формировании иммунного статуса нами исследованы концентрация продуктов ПОЛ и активность ферментов антиокислительной защиты. Выявлено повышение концентрации продуктов ПОЛ в назальном секрете после оперативного вмешательства. В гептановой фазе липидного экстракта смывов отмечается достоверно значимое повышение содержания первичных и вторичных продуктов ПОЛ в абсолютных величинах и в пересчете на индексы окисления по сравнению с их содержанием в назальном секрете до операции. Содержание кетодиенов и сопряженных триенов в гептановой фазе липидного экстракта смыва со слизистой оболочки носа статистически значимо выше соответствующих показателей до операции — на 25 и 34% соответственно. После оперативного вмешательства у пациентов в назальном секрете отмечается увеличение содержания оснований Шиффа в гептановой фазе липидного экстракта в смывах на 37%.

Таким образом, в гептановой фазе липидного экстракта смывов со слизистой оболочки полости носа, содержащей основное количество резервных триацилглицеридов, при хирургическом стрессе наблюдается однонаправленное изменение содержания продуктов ПОЛ в виде увеличения уровня как первичных, так и конечных продуктов. Накопление интермедиатов ПОЛ при хирургическом стрессе может быть следствием увеличения продукции АФК НГ, зарегистрированного нами в НСТ-тесте, что согласуется с результатами ряда проведенных ранее исследований [20].

В изопропанольной фазе липидного экстракта, содержащей преимущественно мембранные фосфолипиды, выявлено увеличение концентрации первичных и вторичных продуктов ПОЛ. Полученные нами результаты демонстрируют разнонаправленные изменения клеточных факторов антимикробной защиты и метаболические нарушения, связанные с нарушением целостности клеток слизистой оболочки и НГ при выполнении хирургических вмешательств с повреждением слизистой оболочки полости носа.

Согласно современным представлениям, одной из ключевых причин воспалительных осложнений при хирургических вмешательствах является недостаточность биоцидного потенциала фагоцитирующих клеток. Не исключено, что накопление продуктов ПОЛ, обладающих цитотоксическими свойствами, а также способных вызвать существенный дисбаланс в функционировании про- и антиоксидантных систем, приводит к снижению биоцидного потенциала НГ, что создает благоприятную почву для дальнейшего инфицирования и прогрессирования воспалительного процесса.

Результаты проведенного исследования указывают на перспективность разработки и дальнейшей оптимизации терапевтических схем, направленных на ограничение локальных проявлений дисфункций нейтрофильных гранулоцитов, окислительного стресса при планировании ринохирургических вмешательств. Учитывая характер проявлений окислительного стресса (преимущественное накопление неполярных продуктов ПОЛ), можно предположить, что большую эффективность в данном случае будут демонстрировать методы повышения локальной антимикробной и антиоксидантной защиты. С другой стороны, превентивная количественная детекция интермедиатов ПОЛ в назальном секрете на этапе подготовки к операции может являться основой для новых методов лабораторного мониторинга, включающих изучение функционально-метаболического статуса фагоцитов и выявления нарушений в системе перекисного окисления липидов, для прогноза воспалительных осложнений при ринохирургических вмешательствах.

Выводы

В назальном секрете лиц, перенесших ринохирургические вмешательства, в раннем послеоперационном периоде регистрируются повышение количества жизнеспособных нейтрофильных гранулоцитов (в 2,4 раза), усиление их лизосомальной активности (на 51%), снижение активности (на 13%) и интенсивности (на 18%) фагоцитоза, увеличение уровня первичных (на 25%), вторичных (на 34%) и конечных (на 37%) продуктов перекисного окисления липидов в гептановой фазе липидного экстракта назального секрета.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Гизингер Оксана Анатольевна — д.б.н., доцент, Южно-Уральский медицинский университет Минздрава России, профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии и клинической лабораторной диагностики (зав. каф. — акад. РАН, д.м.н., И.И. Долгушин); 454097, Челябинск, ул. Воровского, д. 64; e-mail: ogizinger@gmail.com; https://orcid.org/0000-0001-9302-0155

Коркмазов Арсен Мусосович — Южно-Уральский медицинский университет Минздрава России, ассистент кафедры ото- риноларингологии (зав. каф. — д.м.н., проф. М.Ю. Коркмазов); 454097, Челябинск, ул. Воровского, д. 64; e-mail: korkmazov174@gmail.com

Сумеркина Вероника Андреевна — к.м.н., старший преподаватель, Южно-Уральский медицинский университет Минздрава России, кафедра микробиологии, вирусологии, иммунологии и клинической лабораторной диагностики (зав. каф. — акад. РАН, д.м.н. И.И. Долгушин); 454097, Челябинск, ул. Воровского, д. 64, 454097; e-mail: veronika.sumerkina@mail.ru; https://orcid.org/0000-0003-4842-0875

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