Значительное количество публикаций и рандомизированных исследований в медицинской мировой литературе посвящены вопросам патогенезу, диагностике и лечению острого панкреатита, особое внимание уделяется деструктивным формам, сопровождающиеся большим количеством осложнений и смертности [2,5]. По статистическим данным разных авторов, за последние 10 лет острый панкреатит по частоте возникновения стойко занимает третье место среди острых хирургических заболеваний органов брюшной полости после острого аппендицита и острого холецистита [1]. Важнейшим этапом в лечении данной категории пациентов считают раннюю диагностику деструктивных форм и комплекс консервативных мероприятий, которые принято обозначать термином «базисная терапия», ее основные составляющие: купирование боли и рвоты, коррекция волемических нарушений и кислотно-основного состояния, купирование расстройств микроциркуляции, торможение внешней секреции поджелудочной железы (ПЖ), активная детоксикация, восполнение дефицита энергии, антимедиаторная терапия, профилактика инфицирования очагов некроза, метаболическая коррекция [3]. Ведущими инструментальными методами ранней диагностики локальных гнойно-септических осложнений острого некротического панкреатита являются УЗИ и КТ органов брюшной полости. Необходим дифференцированный подход в выборе лечебной тактики при деструктивном панкреонекрозе: лечение гнойно-септических осложнений должно проводиться с учетом выявленной патологии, требующей соответствующего метода консервативной терапии и выбора объема оперативного вмешательства [4]. Таким образом, оправданы все попытки определения раннего биохимического маркера начала деструктивного процесса в ткани поджелудочной железы, когда инструментальные исследования являются малоинформативными.
Материалы и методы. Экспериментальные исследования проведены на белых крысах-самцах линии "Вистар" массой 180-210 г. Острый панкреатит моделировали путём выполнения серединной лапаротомии, выделения поджелудочной железы и наложения лигатуры на главный её проток возле места впадения его в 12-перстную кишку, после чего переднюю брюшную стенку ушивали наглухо. Операция проводилась под эфирным наркозом. Забой животных осуществляли под эфирным наркозом 48 часов после развития острого панкреатита.
Клинические исследования проведены у больных, поступивших в отделение хирургии 7 городской больницы г. Симферополя. Все больные нуждались в экстренном хирургическом лечении в связи с острой патологией органов брюшной полости. Всего был обследован 51 человек с оперативными вмешательствами по поводу острого панкреатита, острого аппендицита, холецистита, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Течение послеоперационного периода у 22 обследованных сопровождалось развитием перитонита.
Исследования проводили в сыворотки крови, бронхоальвеолярном смыве (БАС) и перитонеальном смыве у крыс в эксперименте и в перитонеальном содержимом в клинической части работы. Определение трипсиноподобной активности. Принцип метода основан на измерении скорости отщепления N-бензоил-L-аргинина (БА) от синтетического субстрата этилового эфира N-α-бензоил-L-аргинина (БАЭЭ) (Reanal). Определение эластазоподобной активности. Принцип метода основан на гидролизе синтетического субстрата N-t-вос-аланил-n-нитрофенилового эфира (БАНФЭ). Определение концентрации альфа-1-ингибитора протеиназ. Принцип метода основан на торможении расщепления трипсином белковых и низкомолекулярных субстратов этилового эфира N-α-бензоил-L-аргинина (БАЭЭ) (Reanal). Уровень кислотостабильных ингибиторов (КСИ) определяли по расщеплению синтетического субстрата бензоил-Д-аргинина-паранитроанилид-монохлорида (БАПНА). Концентрацию белка определяли методом Лоури. Полученные результаты подвергали статистической обработке.
Результаты и их обсуждение. В результате проведенных экспериментальных исследований было выявлено, что через 48 часов с момента перевязки протока поджелудочной железы активность α-амилазы возросла по сравнению с контролем в 2,3 раза (табл.1). С развитием острого панкреатита рост активности эластазоподобных протеиназ составил 1,6 раза. Трипсиноподобная активность при этом не претерпела существенных изменений. Ингибиторная активность альфа-1-ингибитора протеиназ снизилась и составила 88% от исходного уровня.
Таблица 1
Изменения в протеиназ-ингибиторной системе в различных средах крыс при развитии острого панкреатита (М±м)
|
Группа |
Среда |
α-амилаза г/ч л |
ТПА (нМоль/мл мин) |
ЭПА (нМоль/мг мин) |
|
Контроль |
Кровь |
97,5±3,41 |
0,24±0,04 |
1,5±0,06 |
|
Перитонеальный смыв |
8,18±0,97 |
3,17±0,06 |
0,89±0,16 |
|
|
Острый панкреатит |
Кровь |
224,32±0,84* |
0,22±0,05 |
2,4±0,09* |
|
Перитонеальный смыв |
10,76±0.15 |
1,32±0,07* |
3,69±0,07* |
Примечание: звездочками показана достоверность различий по отношению к контролю: * - р<0,05.
Исследование перитонеального смыва крыс в эксперименте показало (табл.1), что к 48 часам развития острого панкреатита увеличение показателей активности α-амилазы в 1,3 раза относительно контроля. Также выявлена тенденция роста ЭПА по мере развития воспалительной реакции. Рост активности эластазоподобных протеиназ к 48 часам панкреатита составил по сравнению с контролем 1,5 раза. На фоне роста ЭПА имеет место увеличение антитриптической активности перитонеального секрета на 14% относительно контроля. Таким образом, реакция перитонеального смыва характеризуется увеличением активности α-амилазы. Однако более показательным для перитонеального секрета является уровень эластазы, активность которой в отличие от сыворотки крови увеличивалась более значительно.
Подобная реакция протеиназ-ингибиторной системы на развитие острого панкреатита выявлена нами в бронхоальвеолярном секрете (табл.2). Эластазоподобная активность БАС увеличилась к 48 часам с момента развития острого панкреатита по сравнению с контролем в 1,6 раза. Вместе с тем, значения ингибиторной активности БАС также увеличиваются, что говорит о формировании дисбаланса в протеиназ-ингибиторной системе при развитии острого панкреатита в эксперименте. АТА по сравнению с контрольными данными увеличилась в 1,4 раза. Уровень КСИ к 48 часам от начала эксперимента увеличился в 2,4 раза по сравнению с контролем.
Таблица 2
Изменения в протеиназ-ингибиторной системе бронхо-альвеолярного смыва крыс при остром панкреатите (М±м)
|
|
ЭПА (нМоль/мг мин) |
АТА (мкМоль/мг) |
КСИ (мкМоль/мг) |
|
Контроль |
0,96±0,09 |
0,39±0,06 |
0,15±0,03 |
|
Острый панкреатит |
1,49±0,15* |
0,55±0,05* |
0,36±0,02* |
Примечание: звездочками показана достоверность различий по отношению к контролю: * - р<0,05.
При исследовании протеиназ-ингибиторной системы сыворотки крови, перитонеального и бронхоальвеолярного смывов выявлено повышение уровня амилазы сыворотки крови, эластазоподобной, трипсиноподобной активности и снижение антитриптической активности и уровня кислотостабильных ингибиторов во всех видах исследуемого материала. В контрольной группе животных таких изменений не выявлено, что подтверждает развитие протеиназ-ингибиторного дисбаланса как одного из существенных факторов развития системных изменений при панкреатите.
В клиническом исследование показателей протеиназ-ингибиторного баланса перитонеального смыва у больных с различными формами острой абдоминальной патологии показало, что острый воспалительный процесс в абдоминальной полости приводит к увеличению концентрации белка, росту эластазоподобной активности, снижению ТПА и увеличению АТА (табл.3). Минимальные значения белка в перитонеальном смыве обнаружены у больных с острым холециститом, причем в этой группе больных визуально определялось минимальное вовлечение брюшины в патологический процесс. При язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки белок в перитонеальном смыве был выше в 2,7 раза по сравнению с показателями у больных острым холециститом. Для острого аппендицита, уровень белка перитонеального смыва по сравнению данными у больных холециститом был выше в 3,8 раза. Наиболее высокий уровень белка отмечался в группе больных с панкреатитом. У этих больных насыщенность перитонеального секрета белком была более чем в 6 раз выше, по сравнению с группой больных с холециститом.
Интересные тенденции отмечены при анализе показателей протеолитической активности. Уровень эластазоподобной активности в перитонеальном секрете был максимальным в группе больных с панкреатитом и превышал соответствующие значения больных с острым холециститом в 5,4 раза. При язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки уровень ЭПА был в 2,4 раза, при остром аппендиците в 3,4 раза выше, чем у больных с острым холециститом.
Таблица 3
Состояние протеиназ-ингибиторного баланса перитонеального смыва у больных с острой абдоминальной патологией (М±м)
|
|
Белок (мг/мл) |
ЭПА (нМ/мг мин) |
ТПА (мкМ/мгмин) |
АТА (мкМ/мг) |
КСИ (мкМ/мг) |
|
Острый холецистит (n=12) |
0,32±0,03 |
10,14±0,96 |
1,61±0,11 |
0,12±0,01 |
1,16±0,11 |
|
ЯБЖ и ДПК (n=16) |
0,84±0,04* |
23,65±1,45* |
0,75±0,06* |
0,37±0,03* |
0,39±0,06* |
|
Острый аппендицит (n=10) |
1,20±0,04* |
34,36±1,94* |
0,20±0,05* |
0,52±0,03* |
0,76±0,07* |
|
Острый панкреатит (n=13) |
1,98±0,34* |
54,5±8,8* |
11,3±2,5* |
2,21±0,14* |
2,17±1,17* |
Примечание: звездочками обозначена достоверность различий по отношению к группе больных с острым холециститом: *-p<0,05.
Уровень трипсиноподобной активности в перитонеальном смыве у больных острым панкреатитом был в 7 раз выше, чем у больных острым холециститом. А у больных с язвенной болезнью желудка и 12-перстной кишки и аппендицитом обнаруживалась противоположная динамика. Значения ТПА у больных с язвенной болезнью желудка и 12-перстной кишки были ниже, чем у больных острым холециститом в 2,1 раза, а у больных с острым аппендицитом в 8 раз.
Следует отметить, что рост активности протеиназ сопровождался и ростом ингибиторного потенциала. По-видимому, реакция со стороны ингибиторов отражает степень активации протеиназ ингибиторной системы и направлена на противодействие активации протеиназ в перитонеальном секрете. Причем в группе больных с острым панкреатитом антитриптическая активность перитонеального смыва была наиболее высокой и в 18 раз превышала значения АТА у больных с острым холециститом, в 6 раз у больных с язвенной болезнью желудка и 12-перстной кишки и 4,2 раза у больных с аппендицитом.
Несколько различалась реакция местносинтезируемых кислотостабильных ингибиторов протеиназ в перитонеальном секрете. Максимальный их уровень отмечен у больных с панкреатитом. В группе больных с холециститом значения КСИ были почти в 2 раза ниже, а в группах с язвенной болезнью и аппендицитом уровень КСИ по сравнению с панкреатитом был в 3-5 раз ниже, что может свидетельствовать об уменьшении синтеза и секреции этих ингибиторов. Сопоставление результатов состояния протеиназ-ингибиторной системы в перитонеальном секрете у больных с перитонитом и без перитонита показало, что наличие перитонита проявляется более выраженной активацией протеиназ не зависимо от первичной патологии. В брюшной полости развитие перитонита сопровождалось закономерным увеличением уровня белка (табл. 4). Белок в перитонеальном смыве у больных с острой абдоминальной патологией, осложненной развитием перитонита, в 4,2 раза превышает аналогичный показатель у больных без развития перитонита.
Таблица 4
Состояние протеиназ-ингибиторного баланса перитонеального смыва у больных с перитонитом и без него (М±м)
|
|
Белок (мг/мл) |
ЭПА (нМ/мг мин) |
ТПА (мкМ/мгмин) |
АТА (мкМ/мг) |
КСИ (мкМ/мг) |
|
Патология без перитонита (n=29) |
0,30±0,03 |
10,14±1,21 |
1,42±0,11 |
0,13±0,01 |
0,95±0,06 |
|
Патология с перитонитом (n=22) |
1,26±0,09* |
27,04±2,17* |
2,89±0,07* |
0,97±0,05* |
1,67±0,05* |
Примечание: звездочками обозначена достоверность различий по отношению к группе больных без перитонита: *-p<0,05.
Динамика изменений активности протеиназ и ингибиторного потенциала свидетельствовала о более выраженной активации протеиназ-ингибиторной системы перитонеального секрета у больных с формированием перитонита. Так, активность трипсиноподобных протеиназ у больных с перитонитом была в 2 раза выше по сравнению с больными без перитонита. Активность эластазоподобных протеиназ у больных с перитонитом была выше почти в 3 раза, что может свидетельствовать на усиление процессов деструкции в брюшной полости. На этом фоне у больных с перитонитом установлены в 7,5 раз более высокие цифры свободной антитриптической активности и почти в 2 раза более высокий уровень кислотостабильных ингибиторов, что также свидетельствует о более выраженной активации протеиназ при перитоните.
Из представленных данных, мы видим, что характерной реакцией на развитие патологии в брюшной полости является выраженное увеличение активности эластазоподобных протеиназ, обладающих выраженным деструктивным потенциалом. Рост трипсиноподобных ферментов, а также антитриптической активности и кислотостабильных ингибиторов также свидетельствует о степени выраженности изменений в перитонеальном секрете.
Формирование острого панкреатита проявляется наиболее выраженной активацией протеиназ в перитонеальном секрете. По-видимому, параллельный рост ингибиторов не в достаточной степени способен компенсировать действие протеиназ и их активация существенно усиливает риск формирования перитонита и системных осложнений. Это указывает на потенциальную диагностическую ценность определения протеиназ в перитонеальном секрете для оценки степени тяжести и прогноза течения панкреатита и другой абдоминальной патологии. Учитывая, что на данный момент времени не существует универсального и достоверного биохимического показателя, оценивающего активность и динамику протекания деструктивного панкреатита, то изучение протеиназ-ингибиторной системы представляет интерес как для патофизиологов, так и для клиницистов. Благодаря своей простоте выполнения определения и дешевизной необходимого для этого оборудования и реактивов, может обосновано использовать для скрининг метода определения течения острого панкреатита и оценивать эффективность его терапии.
Выводы: Степень активности протеиназ-ингибиторной системы, а также баланс конкурирующих систем, позволяет определить степень активности процесса, в частности при изучении в различных средах (кровь, альвеолярно-бронхиальный смыв, перитонеальное содержимое) и вовлечение их в патологический процесс. По степени нормализации показателей протеиназ-ингибиторной системы в динамике, можно оценить эффективность применяемой терапии и течение патологического процесса. Степень активации компонентов протеиназ-ингибиторной системы в перитонеальном секрете может свидетельствовать о тяжести течения абдоминальной патологии, указывать на степень риска системных изменений и их определение может быть эффективным маркером прогноза течения абдоминальной патологии.
Рецензенты:Антонюк О.С., д.м.н., профессор, заместитель директора Института неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака по научной работе, г. Донецк;
Крутиков Е.С., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней Медицинской академии имени С.И. Георгиевского Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского» Министерства образования и науки Российской Федерации, г. Симферополь.