Geum.ru

Термины "сепсис", "септические заболевания" широко известны со времен Гиппократа. Проблеме С. посвящено огромное количество литературы

Вид материалаДокументы

Содержание


Иммунологические критерии сепсиса. Микробная нагрузка
Подобный материал:
1   2   3
ПАТОГЕНЕЗ

 

Взгляды на патогенез С. в некоторых отношениях и сегодня остаются на уровне в основном гипотетического толкования. А.В. Смольянников, Д.С. Саркисов считают, что тромбоэмболический механизм возникновения гнойных септических очагов является скорее исключением, чем правилом, поскольку они представляют собой реакцию иммунной системы на попадание микроорганизма в данный орган. "Микробные эмболии" представляют собой результат местного размножения микробов в просвете сосуда, а не истинные эмболии. Н.К. Пермяков выделяет два варианта образования гнойных метастазов. Первый развивается по следующей схеме: региональный тромбофлебит в первичном очаге - инфаркт органа - абсцесс органа. Второй начинается с развития токсических и асептических токсико-алергических васкулитов с последующей фиксацией в этих участках микробов.

Д.С. Саркисов, А.А. Пальцын (1992) пришли к выводу, что в ходе реализации специфической функции нейтрофила при С. его способность убивать бактерии истощается раньше, чем их поглощать.

При С. инициаторами освобождения цитокинов, ферментов, гистамина, кининов, арахидоновой кислоты, простагландинов, окиси азота, других продуктов с формированием СПОН являются микробы, их токсины и аллергены. При этом ведущее значение в патогенезе С. придается цитокинам.

Главным фактором инициирования ССВО является эндотоксин, представляющий собой липополисахаридную субстанцию (LPS, ЛПС), токсический эффект которой обусловлен входящим в ее состав липидом А. Выделение эндотоксина наблюдается в период гибели микробной клетки, в том числе под действием антибактериальной терапии. Значение имеет как "агрессивная" антибиотикотерапия, приводящая к лавинообразному поступлению в кровоток эндотоксина из разрушенных микробов, так и применение субтерапевтических доз антибиотиков, используемых с профилактической целью. Это объясняется тем, что большинство антибиотиков в субтерапевтических дозах угнетают рассоединение поделившихся бактериальных клеток с образованием длинных нитевидных структур - филаментов. Вследствие этого отмечается увеличение биомассы и продукции эндотоксина. Особую роль здесь играют резервные возможности селезенки, которая обеспечивает не только общую детоксикацию, но и соответствующий уровень антител к ЛПС эндотоксина.

Выделившийся эндотоксин активирует многочисленные биологические системы: кининовую, систему коагуляции, контактную, комплемента, клетки периферической крови - нейтрофилы, эозинофилы, моноциты, макрофаги, а также эндотелиоциты с инициированием освобождения множества медиаторов. Данное состояние образно названо "метаболической анархией". Метаболическая анархия сопровождает СПОН и проявляется повышением уровня лактата, общих липосахаридов, простациклинов, ростом активности циклооксигеназы, коагулопатией, низким уровнем циркулирующих антител, что отражает избыточную неуправляемую активацию моноцитмакрофагальных цитокинов, бесконтрольность которой является основой формирования ССВО при критическом состоянии любой этиологии. Токсическое влияние ЛПС эндотоксина проявляется целым комплексом нарушений, обусловленных одновременным повреждением как циркулирующих клеток в кровотоке, так и эндотелиоцитов.

Повреждение эндотелиальных клеток имеет особое значение в развитии СПОН, так как в отличие от ранее существующих взглядов на эндотелий, как пассивный барьер, теперь известна его важнейшая роль в регуляции микроциркуляции путем влияния на баланс между констрикцией и расслаблением и сосудистую проницаемость.

Среди множества метаболических поломок особого внимания заслуживает так называемый оксирадикальный стресс, формирующий аутоповреждения при С. и ССВО. При этом денатурация протеинов повышает их чувствительность к протеолизу и нарушает функции множества клеточных энзимов - дегидрогеназ, АТФаз, каталазы, NADF-дегидрогеназы, NADF-оксигеназы. Оксирадикальная активация фосфолипидов ответственно за альтерацию мембран клеток и органелл. Усиление продукции оксирадикалов способствует накоплению веществ, инактивирующих продукты синтеза эндотелиальных клеток, нейронов, эндокарда. Миокарда, тромбоцитов, обеспечивая адекватную микроциркуляцию. Свободные радикалы и гипохлорная кислота повреждают эндотелиальные клетки различных органов, что приводит к формированию СПОН у больных ГБ, печеночной недостаточностью. Сахарным диабетом, атеросклерозом и др. Это обусловлено нарушением нормального кровотока, который не обеспечивается из-за одномоментного действия липидного простациклина PGJ2 , поддерживающего тромбоциторезистентность и противосвертывание, а также свободнорадикального NO, обеспечивающего сосудорасширяющий эффект. Известно, что оксид азота непрерывно образуется в эндотелии сосудов различных органов, обеспечивает адекватную тканевую перфузию, уровень давления крови, защищает миокард от аритмии; легкие от гипоксии и токсического действия тромбоксана А2, в почках поддерживает корковый кровоток и нормальное выделение ренина; в печени обеспечивает нормальный синтез белков коагуляции. Он обеспечивает противовоспалительное действие стенок сосудов и регулирует выделение гистамина мастоцитами.

Под влиянием липида А эндотоксина нарушается целость мембраны эритроцитов, эозинофилов, нейтрофилов, макрофагов, следствием чего является выброс в кровоток биологически активных веществ - цитокинов, таких, как TNF - бета и TNF - альфа, интерлейкинов и др.

TNF - фактор некроза опухолей - инициатор освобождения фосфолипаз. Нарушения продукции оксида азота, ингибирования ангиотензина, что приводит к нарушению сократительной функции миокарда и артериальной гипотонии.

Избыточная активация моноцитмакрофагальных цитокинов является весьма вредной, т.к. стимулирует синтез дополнительных медиаторов воспаления, таких, как лейкотриены, интерлейкины, тромбоксан, брадикинин, участвующие в нарушениях микроциркуляции, формировании отеков.

Одновременно изменяется активность клеточного кальция и метаболизм белка в скелетных мышцах, усиливается распад глюкозы, нарастает ацидоз.

Большинство цитокинов - это эндогенные пирогены, ответственные за гипертермический синдром. Так при активации моноцита в кровоток поступает IL-1. который проникая через гематоэнцефалический барьер к нейронам преоптической области гипоталамуса, стимулирует теплопродукцию. IL-6 оказывает гепатотоксическое действие.

Действие эндотоксинов и TNF на эндотелий капилляров приводит к синдрому повышения их проницаемости с увеличением отека. Поврежденные эндотелиальные клетки способны вырабатывать фактор активации тромбоцитов, что сопровождается дефектами тромборезистентности и блокированием капиллярной циркуляции.

Цитокины оказывают отрицательное действие на систему иммунитета. Так, нарушения коагуляции сопровождаются тромбоцитопенией, появлением продуктов деградации фибриногена и фибронектина - ключевого модулятора иммунного ответа обеспечивающего бактериальную опсонизацию и активацию Т-лимфоцитов.

Immunoparalysis - ответ на инфекцию и экстремальные воздействия. Так называют феномен изменения соотношения клеток иммунного реагирования, неестественной активации комплемента и лимфоцитов. Это проявляется Т-клеточной дисфункцией - неполноценной пролиферацией на стимул.

Под влиянием эндотоксина происходит активация системы комплемента, стимуляция В-лимфоцитов, плазматичеких клеток, усиливается хелперная функция.

Таким образом установлено, что ССВО, как массивная воспалительная реакция в результате высвобождения цитокинов приводит к полиорганной недостаточности.

Стадии развития ССВО: первая стадия - локальная продукция цитокинов в ответ на чрезмерное повреждение и инфекцию; вторая стадия - защитное высвобождения незначительного количества цитокинов в кровоток; третья стадия - массивная системная реакция, когда цитокины способствуют деструкции скомпрометированной капиллярной стенки с разрушением системы микроциркуляции.

Данный постулат позволит отказаться от необоснованной стимуляции иммунитета при лечении критических состояний, потому что альтерация клеток иммунного ответа сопровождается высвобождением не адекватного количества цитокинов.

Микробы в крови не размножаются, они периодически поступают в кровь (проф. А.П. Казанцев).

 

МИКРОБИОЛОГИЯ

 

Возбудителями С. могут быть почти все существующие патогенные и условно патогенные бактерии, в том числе экзотические. Так А. К. Агеев приводит наблюдение С., вызванного морским вибрионом Vulnificus. Этиологическая структура С. периодически меняется в связи с трансформацией патогенных свойств микробов, изменением реактивности макроорганизма и экологических условий. Если раньше в качестве возбудителей С. в основном выступали древнейшие симбионты человеческого организма, то в настоящее время их группу пополнили многочисленные грамотрицательные сапрофиты, которые лишь в виде исключения могут вызывать местные нагноительные процессы. Считается, что для грамотрицательного С. характерна склонность к циркуляторной недостаточности, гипотонии, снижению тканевой перфузии и развитию в 25% случаев септического шока. С., вызванный грамотрицательными микробами, часто сопровождается ОПН, при нем более, чем в 2 раза выше летальность. Грампозитивная флора вызывает относительно медленно текущие процессы с метастатическими гнойными осложнениями. Это связано с тем, что грамположительные возбудители способны прилипать к клеткам эндотелия, а также фиксироваться на сердечных клапанах, во внутренних органах, костях и суставах. Смертность от С., вызванного грамотрицательной флорой составляет 17%, грамположительной - 4,4%.

Соотношение различных видов возбудителей С. демонстрируют следующие цифры:
  • стафилококк 58%
  • стрептококк 15,8%
  • пневмококк 29.5% 71,5% - Грамположительные
  • менингококк 20%
  • синегнойная палочка
  • протей 19% - Грамотрицательные
  • сальмонелла

В настоящее время в этиологии С. возрастает роль коагулазонегативных ("эпидермальных") стафилококков, метициллинорезистентных штаммов золотистого стафилококка и энтерококков, постепенно вытесняющих грамотрицательную микрофлору, занимавшую в 70-80 годах лидирующее положение среди гемокультур.

От 6 до 13% С. вызывается полимикробной флорой. Полимикробные формы С. часто наблюдаются при лейкемиях, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, МПС, особенно на фоне проводимой иммуносупрессивной терапии. Летальность при этих формах С. в 2,5 раза превышает таковую при мономикробных формах. Метастатические поражения при этом могут быть мономикробными во всех органах, мономикробными, но с разными микробами в разных органах.

Вид микроба в известной степени обусловливает клинические особенности С. Наиболее агрессивным считается стафилококк.

Для стафилоккового С. характерны пиемические метастазы в различные органы и частые септические пневмонии. Характерно подэпикардиальное расположение метастазов с более или менее выраженным перикардитом, нередко встречается бородавчато-язвенный эндокардит, метастатические гнойники в скелетных мышцах и подкожной клетчатке. Входными воротами, как правило, являются обширные раневые поверхности, кожные воспалительные процессы, остеомиелит, энтероколит. Эпидермальный стафилококк традиционно является менее патогенным по сравнению с золотистым, поэтому однократное выделение его из крови без подтверждения повторными высевами характеризует результат как сомнительный. Из-за нестойкого иммунитета возможны повторные заболевания.

Общая стрептококковая инфекция характеризуется тяжестью клинического течения и отсутствием метастазов. Стрептококки чаще, чем стафилококки распространяются по лимфатическим путям, вызывая лимфангиты и лимфадениты. Для стрептококкового сепсиса С. характерно частое сочетание с другими видами возбудителей. Приобретенный иммунитет не стоек. Входные ворота чаще - в зеве, носоглотке, на клапанах сердца, коже.

Синегнойный С. один из наиболее тяжелых, часто протекает молниеносно с выраженным инфекционно-токсическим шоком. Возбудитель обитает на ожоговых поверхностях, реже - в гнойных затеках. В отличие от стафилококка для синегнойной палочки характерны мелкие гнойные метастазы. Специфический иммунитет обычно отсутствует. Синегнойная палочка выделяется в ассоциации со стрептококками. В симбиозе с ней часто находится протей, что приводит к смешанной инфекции, клинически сходной с газовой гангреной. Входные ворота чаще локализуются в зоне ожога, в мочеполовых органах, дыхательных путях.

Кишечная палочка является ведущим возбудителем перитонеального С. и нередко вызывает эндотоксический шок. Из первичного очага выявляется в ассоциации с другими видами бактерий. При С., вызванном синегнойной и кишечной палочками, а также протеем, поражение легких может быть минимальным, а наиболее многочисленные метастазы обнаруживаются в почках и толще миокарда.

При грибковом С. часты метастатические гнойники в головном мозге.

Вопрос об этиологической роли спорообразующих аэробных бактерий рода Bacillus при бактериемии решается неоднозначно. Для подтверждения роли бацилл необходимо их повторное выделение из крови.

Анаэробные септицемии нередко вызываются токсигенными клостридиями. Анаэробная инфекция чаще обусловлена полимикробной ассоциацией, но в каждом случае преобладает определенный микроб, накладывающий отпечаток на течение заболевания. Для С. perfringens характерно газообразование в ране. C. oedematiens вызывают отек, а C. septicum - некроз тканей. Клостридиальная инфекция очень редко сопровождается метастазированием (до 2% случаев), но протекает тяжело, с высокой летальностью.

В последние годы в связи с совершенствованием бактериологических методов диагностики чаще выявляют неспороносные анаэробы: бактероиды, фузобактерии, пептококки, пептострептококки. Из них наиболее распространены бактероиды, вызывающие своеобразную клиническую картину С. с метастатическими гнойниками в крупных суставах, брюшной и плевральной полостях, легких, головном мозге и других органах. Они продуцируют протеолитические ферменты, способствующие усилению инвазивных свойств и распространению других возбудителей, а также энзим, разрушающий гепарин, что ведет к тромбообразованию и тромбоэмболиям. В их присутствии чаще наблюдается ДВС-синдром. Отмечено синергическое действие бактероидов и маловирулентных аэробных бактерий.

Кандидозный С. встречается значительно реже и вызывается в основном С. albicans и C. tropicans. Генерализация инфекции обусловлена выделением токсичных субстанций и способностью дрожжеподобных грибов рода Candida размножаться в макрофагах. Иммунитет к ним не вырабатывается.

В настоящее время в этиологии раневой инфекции возрастает удельный вес полимикробного С. (10 - 15% случаев). При этом процентное соотношение неодинаковых микробных ассоциаций существенно различается, что необходимо учитывать при комбинированной химиотерапии. Наиболее часто встречаются ассоциации грамотрицательных гемокультур (53%). Второе место по частоте занимают комбинации грамположительных и грамотрицательных бактерий (37%). Значительно реже обнаруживают бактериально-грибковые ассоциации (6%), и полимикробный С., вызванный только грамположительными микробами (4%). Последний чаще наблюдается при гнойных заболеваниях брюшной полости, обширных повреждениях кожного покрова, осложнениях, связанных с катетеризацией больных неврологического и хирургического профиля и при иммунодефиците.

 

ИММУНОЛОГИЯ

 

При С. отмечаются изменения различных органов иммунной системы, общей популяции Т-лимфоцитов, снижение содержания активированных Т - и В - лимфоцитов, изменение соотношения Т - хелперов и Т - супрессоров, дефицит системы моноцитарных макрофагов и зернистых гранулоцитов, "полом" фагоцитоза, образование патогенных аутоиммунных комплексов. Наблюдается нарушение смены синтеза IgM и IgG (П.С. Гуревич, 1980) (см. таблицу 3).

Таблица 3

Иммунологические критерии сепсиса. Микробная нагрузка

 

Адекватная
Чрезмерная

Моноциты, нейтрофилы:

- ­ лизоцима  лизис бактерий до - полисахаридов и др.

- выброс PG, LT, PAF, NO, свободных кислородных радикалов  ­ проницаемости сосудов

- Секреция противовоспалительных интерлейкинов (IL):

* TNF - достигает пика в первые 12 ч. сохраняется 48 ч, затем 

* IL-1 - пик в первые часы, через 12 ч 

* IL-6 - повышается медленнее, пик к 24-48 ч, затем 

- Фагоцитоз  презентация антигена

Система комплемента:

Запуск альтернативного пути фрагментами бактерий (­ С3а,  С3, С4 - нет изменений)

Лимфоциты:

- Активация Т-хелперов 1 типа (Th 1) под влиянием IL-1:

* синтез рецепторов IL-2  пролиферация Т-лимфоцитов

* секреция IL-12  выработка TNF- g  активация макрофагов

- В-лимфоциты под влиянием IL-6  плазматические клетки  синтез специфических Ig, которые запускают систему комплемента по классическому пути (­ С4а)

- Активация Т-хелперов типа (Th 2)  секреция противовоспалительного IL-10 и совместно с TGF-b 1 моноцитов  торможение активности Th-1,  активности В-лимфоцитов
 

Несоответствие возможностей фагоцитарной системы микробной нагрузке

 

 

 

 

 

TNF и другие противовоспалительные интерлейкины сохраняются более 48 ч  действуют на эндотелий сосудов  гипотония  шок

 

 

 

 

Постоянно сохраняется высокая концентрация С4а компонента комплемента (классический путь активации)

В ишемизированных клетках происходит синтез белков теплового шока  нарушаются функции Т-лимфоцитов

Усиливается апоптоз (гибель) лимфоцитов

 

 

Избыток PG Е 2

Тормозит продукцию IL-2

 активности Т-лимфоцитов,  синтеза специфических Ig

В результате суммарного эффекта противовоспалительных факторов (IL-4, IL-10, IL-11, IL-13, TGF в 1, растворимые рецепторы TNF, антагонисты рецептора IL-1, антагонист PAF) достигается равновесие с медиаторами воспаления
Избыток противовоспалительных цитокинов TGF в 1, PG Е 2, IL-10) приводит к эндотоксиновой толерантности моноцитов и возникает разбалансировка всех звеньев иммунореактивности

 

При С. изменения лимфоидной ткани носят генерализованный характер. У умерших на первой неделе выявляется опустошение селезенки и лимфоузлов, особенно регионарных: исчезновение фолликулов, обеднение корковой зоны лимфоцитами, снижение содержания бластов и митотической активности, что служит признаком декомпенсации центрального звена иммуногенеза. Эти изменения указывают на преобладание потребления лимфоцитов над их образованием. Морфологическим выражением декомпенсации эфферентного звена иммуногенеза при С. является угнетение дифференцировки бластов в плазмоциты, снижение количества иммуноглобулинсинтезирующих клеток, а также нарушение смены синтеза IgM на IgG. Фолликулы резко уменьшены, контуры их нечеткие, активные центры отсутствуют. У умерших к концу первой недели усиливается плазматизация селезенки и лимфоузлов. Отношение бластов красой пульпы селезенки к плазмоцитам выше, чем при местных нагноительных процессах, что указывает на нарушение дифференцировки бластов при С. Селезенка и лимфоузлы инфильтрированы многочисленными ПЯЛ. В синусах селезенки и лимфоузлов увеличено количество макрофагов с низкой фагоцитарной активностью, с кариолизом, кариопикнозом, фрагментацией цитоплазмы, что является свидетельством декомпенсации клеточных систем, участвующих в иммунном ответе. При длительно текущем С. опустошения не происходит. , менее выражена и плазматизация селезенки, меньше бластов, дистрофически измененных макрофагов. Это указывает на меньшую генерализацию иммунного ответа, чем при остром С. В селезенке в периартериальных муфтах, содержащих, преимущественно Т-лимфоциты, значительно снижается содержание клеток с обнажением элементов стромы, вакуолизацией ретикулярных клеток. Имеет место "обтаивание", уменьшение величины фолликулов , в которых отсутствуют светлые центры. Происходит снижение чиста бластов, плазматических клеток, редукция тимус-зависимых. зон. В реактивных центрах фолликулов (зоны В-лимфоцитов) выявлялось значительное количество клеток с повреждениями ядерного аппарата. В периферических частях фолликулов отмечались активированные лимфоциты, имеющие плотное темное ядро и резко базофильную цитоплазму, а также плазмобласты различной степени зрелости. Среди клеточных элементов красной пульпы содержалось большое количество плазмоцитов. Клеток макрофагального ряда, отличающихся крупными размерами, неровным контуром ядра, вакуолизированной цитоплазмой, что является подтверждением высокой степени их фагоцитарной активности. Отмечается снижение содержания лимфоцитов в периартериальных муфтах и признаки угнетения лимфопоэза в фолликулах на фоне лимфопении периферической крови.

В тимусе определяется жировая инфильтрация, атрофия паренхимы с исчезновением деления на слои. Корковый слой имеет вид небольших фолликулоподобных очагов.

 

ДИАГНОСТИКА

 

Традиционным методом диагностики С. является посев крови. По данным различных авторов, частота выделения гемокультуры существенно варьирует (от 22 до 87%) и в значительной степени зависит от методики исследования. Многократное проведение посевов крови (6 - 8 раз в течение первых 24 - 48 часов) в разные периоды подъема температуры тела (а не только на высоте лихорадки) значительно повышают результативность анализа. Кроме того, многократное исследование крови облегчает трактовку результатов при выделении малопатогенных микробов (микрококки, дифтероиды, аэробные спороносные бациллы и др.), обнаружение которых лишь при однократном исследовании ставит под сомнение их этиологическую роль. Т.к. бактериемия при С. может быть непостоянной, стерильные посевы не должны смущать прозектора. Для исследования необходимо брать кровь из полостей правой половины сердца пастеровской пипеткой с надетой на конец резиновой грушей и кусочки органов с метастатическими гнойниками. Если последние не обнаруживаются, предпочтительнее брать ткань почек, а не селезенки, как обычно рекомендуется. Результаты микробиологического исследования желательно контролировать бактериоскопией в мазках - отпечатках и в срезах. Мазки отпечатки после высушивания фиксируют в смеси спирта и эфира в течение 20 минут и окрашивают по Граму. Окрашиваются по Граму, а также азур - эозином парафиновые срезы. Начальные этапы формирования пиемических очагов (В.Г. Тепляков) хорошо определяются путем исследования окрашенных по Романовскому-Гимза мазков - отпечатков паренхиматозных органов. При этом выявляются колонии микроорганизмов, окруженные ПЯЛ, фагоцитоз, часто незавершенный и извращенный. Эти изменения практически трудно уловить в гистологических срезах, т.к. сформированные пиемические очаги определяются не во всех случаях.

А.А. Балябин: если после тщательного макро - и микроскопического исследования метастатические поражения не обнаружены, диагноз С. сомнителен, морфологически не доказан и случай должен рассматриваться как гнойно - резорбтивная лихорадка.

Помогает установить этиологический диагноз выделение урокультуры. При наличии первичного очага инфекции необходимо исследовать соответствующие биоматериалы (отделяемое из глубоких ран, содержимое полостей, бронхиальный секрет при пневмонии, осложненной С. и др.). При этом у половины больных имеет место несовпадение результатов посева крови и других биоматериалов, т.к. микробный пейзаж первичного очага весьма богат. Основным недостатком бактериологического исследования крови является длительность анализа, нередко достигающая 6 - 10 дней, что вынуждает осуществлять раннюю антибактериальную терапию эмпирически.