Ферропротеины как биомаркеры при распространенном перитоните

С.В. СУШКОВ S М.Я. НАСИРОВ 2, Н.ДЖ. ГАДЖИЕВ 2

ФЕРРОПРОТЕИНЫ КАК БИОМАРКЕРЫ ПРИ РАСПРОСТРАНЕННОМ ПЕРИТОНИТЕ

ГУ «Институт общей и неотложной хирургии АМНУ», г. Харьков,

Украина 1

Азербайджанский медицинский университет, г. Баку,

Республика Азербайджан 2

Цель. Изучить уровень ферропротеинов в плазме крови и перитонеальном экссудате у пациентов с распространенным перитонитом (РП), возможность их использования как клинико-диагностического и прогностического маркера острого воспаления.

Материал и методы. Обследовано 60 пациентов с РП. В плазме крови и в перитонеальном экссудате содержание ЛФ и ФР определяли методом ИФА в динамике - до операции, на 1, 3, 5, 7 сутки после операции. Тяжесть состояния пациентов определяли с помощью Мангеймского перитонеального индекса (МПИ): у 17 он быш МПИ I, у 23 — МПИ II и у 20 — МПИ III. Всем пациетам проводилось комплексное общепринятое лечение, включавшее: хирургическую санацию и дренирование брюшной полости, декомпрессию желудочнокишечного тракта, консервативную терапию. В контрольную группу включено 15 практически здоровый лиц.

Результаты. Установлена четкая зависимость концентрации ЛФ и ФР в плазме и экссудате от степени тяжести пациентов с РП по МПИ. Также вышвлена полная корреляция уровней обеих ферропротеинов в плазме с уровнем их в отделяемом по дренажам экссудате.

Заключение. Определение лактоферрина и ферритина в биологических средах у пациентов с распространении перитонитом может быггь использовано в качестве биомаркеров интенсивности воспалительного процесса, оценки тяжести состояния и адекватности лечения.

Ключевые слова: перитонит, ферропротеины, лактоферрин, ферритин

Objectives. To study the ferroproteins level in the blood plasma and peritoneal exudate in patients with the widespread peritonitis and possibility of their application as clinical-diagnostic and prognostic marker of acute inflammation.

Methods. 60 patients with the widespread peritonitis were investigated. LF and FR content in the blood plasma and peritoneal exudates was determined by ELISA in dynamics — before the operation and 1, 3, 5, 7 days after the operation. Severity of patients’ state was determined by means of Manheim peritoneal index: in 17 patients it was MPI I, in 23 patients - MPI II, in 20 patients - MPI III. Complex conventional treatment was carried out in all patients including surgical sanitation and drainage of the abdominal cavity, decompression of the gastrointestinal tract and conservative therapy. 15 practically healthy subjects were included into the control group.

Results. Distinct dependence of LF and FR concentration in the blood plasma and exudate was established depending on the severity degree of the patients with the widespread peritonitis according to MPI. Complete level correlation of both ferroproteins in the plasma with their level in the separated exudate along the drainages was revealed.

Conclusions. Determination of lactoferrin and ferritin in biological media in patients with the widespread peritonitis can be used as biomarkers of inflammatory process intensiveness as well as to evaluate severity of one’s state and adequacy of treatment.

Keywords: peritonitis,ferroproteins, lactoferrin, ferritin

Введение ладает иммунорегулирующим, бактерицидным

и бактериостатическим действием и являются Распространенный перитонит (РП) раз- компонентами протеолитических каскадных

личной этиологии продолжает оставаться реакций [1, 2].

актуальной проблемой в настоящее время. В Ферропротеины — лактоферрин (ЛФ) и

последние годы в результате проведения ряда ферритин (ФР) относятся к позитивным БОФ.

фундаментальных исследований установлено, Ферритопротеины входят в состав металлопро-

что при воспалительном процессе развивается теинов. А металлопротеины — белки сыворотки

острофазный ответ (ОФО). ОФО выражает крови, которые участвуют в депонировании,

себя в увеличении содержания так называемых транспорте и обезвреживании ионов металлов

белков острой фазы. Белки острой фазы (БОФ) переменной валентности.

включают в себя до 30 белков плазмы крови Продуцируемый клетками железистого

с различными функциональными группами. эпителия и костного мозга ЛФ оказывает бак-

БОФ принимает участие в неспецифической терицидное и бактериостатическое действие,

защите организма, в организации репарации, удерживает нейтрофилы в очаге воспаления,

воспалительно-деструктивных процессах, об- блокирует перекисное окисление липидов,

ингибирует реакции С3—С4 компонентов комплемента с иммунными комплексами. Его содержание в крови увеличивается при активации лейкоцитов при воспалительных реакциях.

ФР как важный железосодержащий белок синтезируется в основном клетками печени, селезенки, костного мозга [3] и депонирует железо в растворимой, нетоксичной и легкодоступной форме. Содержание в сыворотке ФР как маркера активности нейтрофилов резко возрастает при остром воспалении и поэтому его рассматривают как острофазный белок [2].

В последние годы интерес к этим белкам

— металлопротеинам заметно возрос, что объясняется их ролью в функционировании анти-оксидангной системы [4, 5] и возможностью использования как биохимических маркеров острой фазы воспаления [2, 6, 7].

Цель исследования: изучить уровень ферропротеинов в плазме крови и перитонеальном экссудате у пациентов с РП, а также оценить возможность их использования как клиникодиагностического и прогностического маркера острого воспаления.

Материал и методы

Обследовано 60 пациентов с РП. Мужчин было 37, женщин — 23. Возраст пациентов варьировал от 16 до 78 лет. Причинами перитонита в основном были: острый аппендицит, перфоративная язва желудка и двенадцатиперстной кишки, острый холецистит. В плазме крови концентрацию ЛФ и ФР определяли методом ИФА в динамике до операции, на 1, 3,

5, 7 и 14-е сутки после операции. Содержание обоих железосодержащих белков в перитонеальном экссудате исследовали методом ИФА в день операции, на 1, 3, 5 и 7-е сутки после оперативного вмешательства.

Тяжесть состояния пациентов определяли с помощью Мангеймского перитонеального индекса (МПИ): у 17 (28,3%) он был МПИ I, у 23 (38,4%) - МПИ II и у 20 (33,3%) - МПИ III. Всем пациентам проводилось общепринятое комплексное лечение, включавшее: хирургическую санацию и дренирование брюшной полости, декомпрессию желудочно-кишечного тракта, консервативную терапию. В послеоперационном периоде пациентам назначали анальгетики, антибактериальную, противовоспалительную и инфузионно-детоксикационную терапию.

В контрольную группу включено 15 практически здоровых лиц, у которых были исследованы ЛФ и ФР в плазме.

Полученные цифровые данные обработаны

с использованием вариационной статистики, с применением критерия Стьюдента, с помощью программы MS EXCEL. В целях определения силы связи между изучаемыми показателями проведен корреляционный анализ путем вычисления коэффициента корреляции и Z — преобразования Фишера [8].

Результаты и обсуждение

Результаты определения ферропротеинов в обеих биосредах представлены в таблице.

У пациентов с РП уровень ЛФ в плазме, до операции при МПИ I был на 70,2% (р<0,001), МПИ II - в 2 раза (р<0, 001) и МПИ III - в 2,3 раза (р<0,001) выше нормы.

При анализе перитонеального экссудата, взятого во время операции выявлено, что в среднем концентрация ЛФ была значительно выше, чем в плазме. Так при МПИ I: ЛФ плазмы

— 1446,5+32,8 нг/мл; ЛФ экссудата — 5771,1± 281,7 нг/мл; МпИ II: ЛФ плазмы — 1699,6+35,1 нг/мл; ЛФ экссудата — 7452,2+ 406,3 нг/мл; МПИ III: ЛФ плазмы — 1993,5+50,0 нг/мл; ЛФ эксссудата — 10310,0+ 393,5 нг/мл.

В послеоперационном периоде в перитонеальном экссудате концентрация ЛФ начиная, с 1-х суток снижалась, и к 7-м суткам оставалась в пределах 1400-6000 нг/мл. В плазме в послеоперационном периоде наблюдалось уменьшение концентрации ЛФ в динамике у всех пациентов. Однако к концу срока наблюдения полной нормализации уровня ЛФ в плазме не наблюдалось (рис.).

У обследованных пациентов до операции концентрация ФР в плазме статистически достоверно была больше нормального показателя при МПИ I — в 2,0 (р<0,001); при МПИ II — 3,0 (р<0,001) и МПИ III — 3,9 раза (р<0,001).

При сравнительной оценке было установлено, что в среднем концентрация ФР в экссудате взятом в день операции была намного выше,

Рис. Изменение уровня ЛФ в плазме крови и экссудате у пациентов с МПИ III

н г мл н г/мл

0 1 с. 3 с. 5 с. 7 с.

Таблица

Содержание ферропротеинов в плазме и перитонеальном экссудате

Биосреда, ферропро- теины Тяжесть перитонита по МПИ До опер. (интаопе-рац.) Сроки исследования (сутки) 1 3 5 7 Норма

Плазма МПИ I 1446,5±32,8 1321,8±50,5 1122,9±60,6 ,6 2, 6 ± 4, 5 0 - 849,7±58,1

ЛФ, 1150-1600 1000-1800 800-1600 700-1580 600-1350

нг/мл *** . А ; **; А А А ; *; А А А *; А А А

МПИ II 1699,6±35,1 1554,3±40,1 1304,8±47,0 1221,4±42,1 1147,5±41,9

1450-2000 1200-2000 800-1750 800-1600 800-1550

*** ;•< 5^ 5^ . А А ) . А А А ) ^^5^. А А А ) А А А )

МПИ III 1993,5±50,0 1728,5±77,1 1642,9±82,1 1470,6±90,3 1302,1±88,7

1550-2400 1200-2400 1100-2250 900-2000 900-2100

*** ;•< 5^ 5^ . А А ; . А А А ; . А А А ; А А А ;

Экссудат МПИ I 5771,1 ±281,7 5141,2±280,6 2567,6±147,3 2388,2±145,4 - -

ЛФ, 3500-7400 2900-6800 1700-3700 1500-3550

нг/мл А А А А А А

МПИ II 7452,2±406,3 7056,5±393,3 5590,5±352,9 4119±346,9 3225±256,1

4500-10500 4500-9900 3600-8500 А А 2000-7000 А А А 1700-5600 А А А

МПИ III 10310±393,5 9820±367,7 7376,5±395,3 5688,2±390,3 3921,4±380,7

6500-13000 6000-12000 4500-9500 А А А 3000-8000 А А А 2000-6000 А А А

Плазма МПИ I 302,6±7,3 282,4±19,0 249,7±22,9 217,1±22,6 - 148,3± 12,8

ФР, 200-420 175-450 100-390 85-360 30-200

нг/мл *** *** *** *; А А *; А А

МПИ II 452,6±18,1 423,5±19,7 372,9±16,0 311,9±15,7 291,0±15,7

300-600 300-600 290-550 220-500 200-440

*** *** . А А ) . А А А ) А А А )

МПИ III 581,5±27,4 558,0±22,8 472,4±20,8 401,8±22,3 372,9±25,8

350-800 350-750 340-650 250-600 240-600

*** *** . А А . А А А А А

Экссудат. МПИ I 717,1±24,8 645,3±22,6 582,4±25,5 474,1±23,2 -

ФР, нг/мл 540-880 480-790 А 400-750 А А А 300-600 А А А

МПИ II 968,7±21,3 825,7±21,5 719,0±31,6 648,8±29,4 647,5±27,7

800-1120 550-980 А А А 500-1000 А А А 500-950 А А А 460-900 А А А

МПИ III 1087,5±44,6 1052,5±43,5 740-1500 700-1480

929,4±43,9 758,8±44,8

600-1200 500-1100

669,3±37,9

480-900

Примечание: статистически значимая разница:

1. По сравнению с нормой: * — р<0,05; ** — р<0,01;

2. По сравнению с исходным: А — р<0,05; А А — р<0.

чем в плазме (табл.). В послеоперационном периоде наблюдалось постоянное снижение уровня ФР в отделяемом по дренажам экссудате у всех пациентов (табл.). Аналогическая динамика отмечена и в плазме крови этих пациентов после операции.

Была установлена четкая зависимость концентрации ЛФ в плазме (г=0,77; р<0,001) и экссудате (г=0,73; р<0,001), а также ФР в плазме

*** - р<0,001 01; л л л - р<0,001

(г=0,76; р<0,001) и экссудате (г=0,71; р<0,001) от степени тяжести РП. Также выявлена полная корреляция уровней обеих ферропротеинов в плазме с уровнем их в отделяемом по дренажам экссудате.

Выводы

1. У пациентов с распространенным пе-

А

Л Л Л

Л Л Л

ритонитом в плазме крови и перитонеальном экссудате резко повышено содержание лакто-феррина и ферритина.

2. Уровень обеих белков острой фазы воспаления коррелирует с тяжестью состояния больных по MnH

3. Определение уровня лактоферрина и ферритина в биологических средах при распространенном перитоните может быть использовано в качестве биомаркеров интенсивности воспалительного процесса, оценки тяжести состояния пациентов и адекватности лечения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Назаров, П. Г. Pеактанты острой фазы воспаления / П. Г. Назаров. — СПб.: Наука, 2001 — 423 с.

2. Al-Delaimy, W. K. Reliability of biomarkers of iron status, blood lipids, oxidative stress, vitamin D, C-reactive protein and fructosamine in two Dutch cohorts / W. K. Al-Delaimy, E. H. Jansen // Biomarkers. — 2006.

— Vol. 11, N 4. —P. 370-382.

3. Transferrin receptor expression in adenocarcinoma of the lung as a histopathologic indicator of prognosis / K. Kondo [et al.] // Chest. — 1999. — Vol. 97. — P. 1367-1371.

4. Влияние биофлавоноида диквертина на антиоксидантную систему церулоплазмин/трансферритин и перекисное окисление липидов у больных стабильными формами ишемической болезни сердца с дислипидемией / О. Л. Белая [и др.] // Клин. мед.

— 2006. — № 7. — С. 46-50.

5. Adenovirus E1A blocks oxidant-dependent ferritin induction and sensitizes cells to pro-oxidant cytotoxicity / K. Orino [et al.] // FEBS Lett. — 1999. — Vol. 461. — P. 334-338.

6. Бокерия, Л. А. Острофазовые маркеры патологи-

ческого процесса в прогнозировании характера клинического течения экссудативного перикардита после кардиохирургических вмешательств / Л. А. Бокерия, Е. 3. Голухова, М. А. Чичкова // Соврем. медицина: теория и практика. — 2004. — № 4. — С. 2-8.

7. Илюкевич, Г. В. Ферропротеины как маркеры системного воспалительного ответа при остром распространенном перитоните / Г. В. Илюкевич, Л. А. Смирнова // Весщ НАН Беларусь Сер. Мед.-бiял. навук. — 2002. — № 2. — С. 23-25.

8. Лакин, Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. — М.: Высшая шк., 1990. — 352 с.

Адрес для корреспонденции

AZ 1022, Азербайджанская Республика, г. Баку, ул. Бакиханова, д. 23,

Азербайджанский медицинский университет, кафедра хирургических болезней педиатрического факультета, тел. моб.: +99 450 322-05-01, e - mail: novruz.gadjiyev@rambler.ru,

Гаджиев Новруз Джаббар оглы

Сведения об авторах

Сушков С.В., д.м.н., профессор, проректор по научной работе ГУ «Институт общей и неотложной хирургии АМН Украины».

Насиров М.Я., д.м.н., заслуженный деятель науки, профессор, заведующий кафедрой хирургических болезней, проректор Азербайджанского медицинского университета.

Гаджиев Н.Дж., к.м.н., старший лаборант кафедры хирургических болезней Азербайджанского Медицинского университета, докторант ГУ «Институт общей и неотложной хирургии АМН Украины».

Поступила 04.10.2011 г.