Изменения концентрации в сыворотке крови ключевых факторов ангиогенеза при различных исходах сочетанной травмы у детей

Процессы неоваскуляризации в условиях повреждения тканей и при заживлении ран тесно связаны с молекулярными и клеточными механизмами регуляции роста и ремоделирования кровеносных сосудов. Образование и рост новых сосудов реализуются через тесно связанные ангио- и васкулогенез. Эффективность процессов образования мелких кровеносных сосудов определяется балансом между стимуляторами и ингибиторами ангиогенеза [1, 2]. Активация ангиогенеза связана прежде всего со стимуляцией эндотелиоцитов в условиях гипоксии под действием индуцируемого гипоксией фактора (HIF-1) и ряда ангиогенных факторов [3]. В числе последних наиболее важное значение для роста сосудов имеют васкулоэндотелиальный фактор роста — VEGF (главным образом, его форма VEGF-A) и ангиогенин (ANG). VEGF-A оказывает значительное влияние на проницаемость сосудов, миграцию эндотелио- и моноцитов, является индуктором вазодилатации через NO-синтазный путь в эндотелиальных клетках. ANG активно участвует в процессе деструкции базальной мембраны — необходимого условия миграции эндотелиоцитов и их прогениторов при неоваскуляризации [4]. Способность VEGF-A воздействовать на проницаемость сосудов указывает на реальную возможность участия этого сосудистого ростового фактора в изменениях функций гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) в условиях патологии. Следует учитывать, что важным компонентом формирования ГЭБ является именно ангиогенез, и эндотелиоциты входят в состав так называемой нейроваскулярной единицы головного мозга, составляющей основу структуры ГЭБ [5]. Показано [6], что тромбоциты высвобождают VEGF-А при агрегации, и его высокая концентрация в сыворотке крови коррелирует с повышенным количеством тромбоцитов.

Цель исследования — изучение динамики концентрации в крови ключевых факторов ангиогенеза VEGF-А и ANG у детей при различных исходах сочетанной травмы.

Обследовали 40 детей, 19 девочек и 21 мальчика, в возрасте от 8 мес до 17 лет, поступавших в НИИ неотложной детской хирургии и травматологии в разные сроки после травм, полученных в результате автомобильной аварии, железнодорожных происшествий, спортивных и бытовых инцидентов. У больных выявлялись повреждения различных органов и систем, в том числе черепно-мозговая травма (ЧМТ), множественная скелетная травма, ушибы легких, почек, травмы печени, селезенки. Превалирующий характер имели проявления ЧМТ.

Для оценки исходов травм использовали полуколичественную градацию шкалы исходов: 1 балл — выздоровление; 2 балла — легкие осложнения; 3 балла — тяжелые; 4 балла — вегетативное состояние; 5 баллов — летальный исход. На основании клинических исходов травматической болезни были сформированы четыре группы больных: 1-я группа — 1—2 балла (выздоровление или легкие остаточные явления); 2-я — 3 балла (инвалидизация); 3-я — 4 балла (вегетативное состояние); 4-я группа — 5 баллов (смерть больного). Поскольку больные поступали в клинику в разные сроки после получения травм, нами были выделены следующие посттравматические периоды: 1—6 сут от получения травм (период А); 7—11 сут (В); 12—19 сут © и 20—33 сут (D). Больные были обследованы от 3 до 8 раз.

Содержание VEGF-А и ANG в сыворотке периферической крови определяли иммуноферментным методом с использованием стандартных наборов корпораций «Bender Medsystems» и R&D. Ранее в нашей лаборатории было проведено исследование содержания VEGF-А и ANG в сыворотке крови у 35 учащихся спортивных школ в возрасте от 11 до 15 лет. Содержание VEGF-А в сыворотке крови оказалось весьма вариабельным — 125—595 пкг/мл, что было принято нами за референтный интервал содержания VEGF-А, референтный интервал уровня ANG составил 190,3—430,7 нг/мл.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statistica. Различия между группами считали статистически значимыми при р<0,05. Коэффициент корреляции определяли по Пирсону.

В 1-й группе уровень VEGF-А в периоде, А был в пределах референтных значений (табл. 1).

Во 2-й группе во все периоды наблюдения значения уровня VEGF-A находились в пределах референтного интервала, однако при этом претерпевали определенную динамику в различные посттравматические сроки.

В периоды B и C было отмечено относительное увеличение содержания VEGF-А, но менее выраженное, чем в 1-й группе (А/B и А/C, p<0,01). В отличие от 1-й группы у больных 2-й группы в периоде D имело место лишь незначительное его увеличение. Отмечены отрицательные корреляционные связи уровня VEGF-А с длительностью искусственной вентиляции легких (ИВЛ) (r=–0,58; p<0,02) (B, C) и исходом травмы (r=–0,53; p<0,02) (B, C).

У больных 3-й группы содержание VEGF-А в первые дни после травмы было близким к верхней границе референтных значений и несколько выше, чем в 1-й и 2-й группах. В периоды B, C и D у них отмечалось достоверное по сравнению с референтными данными повышение этого показателя: в 1,5, 1,7 и 1,55 раза (p<0,05; p<0,01 и p<0,05 соответственно). Несмотря на существенный подъем уровня VEGF-A у пациентов данной группы по сравнению с таковым у больных 2-й группы, в те же посттравматические периоды статистически значимых различий при таком сравнении отмечено не было. У больных 3-й группы начиная с 7-х суток уровень VEGF-А практически выходил на своеобразное «плато» со значительными индивидуальными колебаниями, что в результате отразилось на большом разбросе данных. В этой группе в первые дни после травм уровень VEGF-А положительно коррелировал с тяжестью кровопотери (r=0,67; p<0,01), числом тромбоцитов (r=0,74; p<0,01) и отрицательно — с количеством поврежденных систем организма (r=–0,59; p<0,05). В периоды B и C отмечалась положительная корреляционная связь уровня VEGF-А со степенью кровопотери (r=0,98; p<0,001), количеством поврежденных систем организма (r=0,65; p<0,05), длительностью ИВЛ (r=0,65; p<0,05). В период D выявлялись корреляционные связи VEGF-А со степенью кровопотери (r=0,59; p<0,01), длительностью ИВЛ (r=0,53; p<0,01).

У больных 4-й группы содержание VEGF-А с первых же дней после травм значительно превышало референтный показатель у пациентов 1-й, 2-й и 3-й групп, постепенно и относительно снижаясь в периоды B и C. В периоды, А и B у больных 4-й группы были выявлены положительная корреляционная связь VEGF-A с количеством поврежденных систем (r=0,52, н/д) и отрицательная — с длительностью комы (r= –0,87; p<0,01).

Уровень ANG почти во всех группах пациентов с учетом сроков после травм и характера исхода был в пределах референтных значений (за исключением 2-й группы в период С) (табл. 2).

В процессе лечения в период B в 1-й группе наблюдалось меньшее содержание ANG по сравнению с периодом A (А/B, p<0,05), а в периоде C его уровень нарастал почти в 2 раза по сравнению со значением в 1-ю неделю от момента травм (А/C, p<0,001). В периоды B и C отмечалось появление отрицательной корреляционной связи уровня ANG со степенью кровопотери (r=–0,66; p<0,05). В периоде D у больных этой группы уровень ANG вновь уменьшался, как это имело место на 2-й неделе после получения травм. В этом периоде выявлялись корреляционные связи ANG с уровнем тромбоцитов (r=–0,5; p<0,05) и длительностью комы (r=0,64; p<0,01). В период B у больных 2-й группы не было отмечено каких-либо изменений в уровне ANG по сравнению с периодом А. Выявлялись корреляционные связи ANG со степенью кровопотери (r=–0,64; p<0,05), содержанием тромбоцитов (r=+0,63; p<0,01), количеством поврежденных систем организма (r=0,54; p<0,1) и длительностью комы (r=–0,50; p<0,1). В период C у пациентов с тем же характером исходов уровень ANG уменьшался в 1,9 раза по сравнению с исходным (p<0,001). При этом были выявлены отрицательные корреляционные связи ANG с длительностью ИВЛ (r= –0,55; p<0,1) и исходом травмы (r= –0,66; p<0,05). В периоде D у больных этой группы наблюдалось некоторое повышение уровня ANG. В этот период содержание ANG отрицательно коррелировало с числом тромбоцитов (r=–0,85; p<0,01), выявлялась корреляция между уровнем VEGF и ANG (r=–0,84; p<0,01).

У больных 3-й группы уровень ANG в периоды, А и B был аналогичным таковому во 2-й группе. В периоды C и D он существенно уменьшался (p<0,05 по сравнению с периодами, А и В). В первые дни после травмы у больных этой группы уровень ANG положительно коррелировал с числом эритроцитов (r=0,50; p<0,02). В периоде C отмечалась его корреляция с длительностью комы (r=0,60; p=0,05) и исходом травмы (r=0,78; p<0,05). В периоде D выявлялась отрицательная корреляция уровня ANG со степенью кровопотери (r= –0,80; p<0,01) и количеством поврежденных систем, положительная — с содержанием эритроцитов (r=0,56; p=0,05) и исходом травмы (r=0,66; p<0,05), отмечалась связь между уровнем VEGF и ANG (r=–0,55; p=0,05).

У больных 4-й группы в различные сроки после травм уровень ANG мало отличался от аналогичных данных в 1-й группе. В период B в 4-й группе были выявлены положительные корреляционные связи ANG с количеством поврежденных систем организма (r=0,52; p<0,02), содержания ANG с VEGF-A (r=0,93; p<0,01) и отрицательная — с длительностью комы (r= –0,87; p<0,05).

Изменения уровня VEGF-A в сыворотке крови больных при различных исходах сочетанной травмы отличались определенными особенностями: во 2-й группе после травм содержание VEGF-A было относительно ниже такового у больных 1-й группы, а в 3-й и 4-й группах значения этого показателя были существенно повышены. В зависимости от сроков, прошедших от момента получения травм, величина показателя VEGF-A у большей части пациентов нарастала при сравнении данных от 1-й недели наблюдения за больными до истечения 1 мес (до 33-х суток). При травмах, сопровождающихся кровопотерей, происходит активация ангиогенеза и соответственно синтеза VEGF-A вследствие, как отмечалось выше, снижения поступления кислорода к органам и тканям. При этом также усилено высвобождение VEGF-A из тромбоцитов, обусловленное их агрегацией при тромбировании сосудов. Вероятно, повышение уровня VEGF-А при травме выступает в качестве пускового механизма для активации процессов миграции и пролиферации эндотелиоцитов — важнейших проявлений ангиогенеза. Нарастающая под влиянием VEGF-A миграция моноцитов может быть направлена на «уборку» этими клетками продуктов посттравматического некроза. К тому же моноциты являются форменными элементами, экспрессирующими специфические рецепторы к VEGF [1].

Отмеченные процессы активации ангиогенеза обусловливают образование первичных высокопроницаемых сосудистых структур, которые, скорее всего, могут способствовать в той или иной мере улучшению оксигенации и соответственно благоприятствовать репарации поврежденных тканей. Вместе с тем относительно длительный период поддержания высокого уровня VEGF-A может быть сопряжен с неконтролируемым делением эндотелиоцитов (VEGF-A — специфический митоген эндотелиоцитов), значительным и длительным повышением сосудистой проницаемости, стойким снижением артериального давления (VEGF-A — активный фактор повышенной проницаемости сосудов и вазодилатации, опосредованных через NO) с возможным развитием соответствующих осложнений. Отметим, что у 6 больных через 1,5 мес от момента травмы при различных исходах уровень VEGF-A имел тенденцию к снижению, а к 2,5 мес вновь существенно повышался. Вероятно, волнообразный характер изменения содержания VEGF-A связан с продолжающимся процессом созревания вновь образованной сосудистой сети: признаками подавления пролиферации, уменьшения проницаемости эндотелия, привлечения перицитов, установления соответствующих клеточно-матриксных взаимодействий [7—9]. В результате участия ангиогенеза и постепенного увеличения плотности капиллярной сети вполне возможно увеличение объема и скорости кровотока в участке поврежденной ткани, улучшение доставки кислорода, пластических и энергетических субстратов [10, 11].

Нам не удалось выявить четкой закономерности в изменениях уровня ANG в сыворотке крови в различные сроки после сочетанной травмы и при различных типах исхода, однако у части больных прослеживалась тенденция к его снижению, особенно спустя 3—4 нед после травмы. Возможно, отмеченные особенности в содержании ANG после травм объясняются рядом причин: его экзо- и периваскулярным механизмом действия, различными объемом и размерами повреждения органов и ткани, повышенным расходованием его в процессе деструкции базальной мембраны сосудистой стенки. При этом надо подчеркнуть важную роль ангиогенина в активации системы плазминоген—плазмин, необходимой для деградации фибронектина и ламинина, базальной мембраны [12]. Дальнейшие исследования уровня VEGF-А и ANG у данного контингента детей важны в плане контроля за течением процессов сосудистой и тканевой репарации после травмы, а также поиска путей эффективной коррекции ангиогенеза (в частности, возможность использования, если это необходимо, блокаторов VEGF-А или одного из его рецепторов). Известно [13, 14], что VEGF-А воздействует на рецепторы VEGFR1 и VEGFR2 эндотелиоцитов, запуская в них каскад реакций, сопряженных с экспрессией соответствующих протеаз, увеличением проницаемости эндотелия, усилением миграции и пролиферации эндотелиальных клеток. В настоящее время предметом наших углубленных исследований ангио- и васкулогенеза при сочетанных травмах у детей является оценка статуса указанных специфических рецепторов, что, вероятно, будет способствовать более полному и объективному раскрытию особенностей процессов сосудистого ремоделирования при указанной патологии.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.