Способ прогнозирования неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза
METHOD FOR PREDICTION OF UNFAVOURABLE OUTCOME OF MECHANICAL JAUNDICE OF MALIGNANT GENESIS

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии и онкологии, и может быть использовано для прогнозирования неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза.
Синдром механической желтухи (МЖ) злокачественного генеза возникает вследствие наличия обструкции из-за злокачественного опухолевого роста для оттока желчи в двенадцатиперстную кишку (ДПК), встречается от 36,6 до 47,0% случаев всех заболеваний желудочно-кишечного тракта [Воробьев, 2004; Дедерер, 1990; Сажин, 2003]. Чаще всего синдром МЖ злокачественного генеза обусловлен раком головки поджелудочной железы, вследствие холангиокарциномы, опухолей желчного пузыря и т.д. Ежегодно в РФ на 800000 человек увеличивается количество больных с МЖ, при этом треть больных приходится на МЖ злокачественного генеза [1]. Часто больные МЖ злокачественного генеза неизлечимы, а операции, им проводимые, только способствуют декомпрессии желчевыводящих протоков, не устраняя этиологического заболевания [2]. Частота осложнений при МЖ злокачественного генеза варьирует от 47 до 90% случаев, при этом летальный исход возникает у таких больных МЖ до 40% [Ветшев, 1999]. Основными патогенетическими звеньями МЖ являются наличие злокачественного заболевания, гипербилирубинемия, ахолия, развитие системно - воспалительной реакции, эндотоксикоз. Выраженные системные изменения, обусловленные злокачественным ростом и самой механической желтухой, вызывают значительные изменения в иммунной, системах липопероксидации и антиоксидантной защиты. Хирургическое лечение при таком состоянии не приносит существенного облегчения пациентам, являясь дополнительным повреждающим фактором в патогенезе данного состояния. Таким образом, прогнозирование неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза, является актуальным направлением современной медицины.
Известен способ прогнозирования исхода механической желтухи различного генеза [3]. По разработанной бальной шкале определяют уровень билирубина крови, общего белка и генеза заболевания. Дополнительно вводят данные о возрасте больного, наличии сахарного диабета и сопутствующей патологии. Прогноз заболевания (благоприятный, сомнительный неблагоприятный, очень плохой) рассчитывают по математической формуле.
К недостаткам известного способа относятся: большое число требуемых критериев, субъективность в оценке многих показателей, необходимость применения дополнительных лабораторных и инструментальных исследований для оценки сахарного диабета, сопутствующей патологии, стадии злокачественного заболевания. В случае отсутствии соответствующих данных информативность способа снижается, а статистическая ошибка возрастает.
Задачей изобретения является создание информативного способа прогноза неблагоприятного исхода синдрома механической желтухи злокачественного генеза.
Задача достигается тем, что проводят иммунологическое исследование гепаринизированной венозной крови больных в динамике. Для этого методом хемилюминесцентного анализа крови определяют показатели максимальной интенсивности спонтанной (Iспонт) и индуцированной (Iиндуц) хемилюминесценции нейтрофильных гранулоцитов (НГ), а в сыворотке крови спектрофотометрическим методом определяют содержание диеновых конъюгатов (ДК), малонового диальдегида (MDA) и активность дуплекса ферментов супероксиддисмутазы (SOD) и каталазы (CAT). При наличии IV стадии злокачественного заболевания, сопутствующих заболеваний, возраста 65-75 лет, показателей максимальной интенсивности хемилюминесцентной активности нейтрофильных гранулоцитов (НГ) в спонтанном состоянии (Iспонт) менее 2180, в динамике менее 2330 у.е., в индуцированном состоянии (Iиндуц) менее 3685, в динамике менее 3895 у.е., продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - ДК более 5,38, в динамике более 4,7 мкмоль/л, MDA более 4,5, в динамике более 4,2 мкмоль/1 г белка, ферментов системы антиоксидантной защиты (АОЗ) - SOD менее 74,2, в динамике менее 94,2 ед/мин/1 г белка, CAT (менее 0,16, в динамике менее 0,22 мкмоль/с/1 г белка) прогнозируют неблагоприятный исход синдрома механической желтухи злокачественного генеза.
Синдром механической желтухи злокачественного генеза - полиэтиологичное заболевание, с сочетанным воздействием многих патогенетических факторов, таких как системная воспалительная реакция, опухолевый и токсический факторы, холемия, нарушение гемодинамики, появление ишемических проявлений с развитием гипоксических поражений различной степени выраженности, с последующим нарушением утилизации кислорода и усиленной генерацией свободных радикалов.
Такие факторы, как активация гликолиза, усиление синтеза компонентов нуклеиновых кислот и клеточных структур: нуклеотидов, белков, компонентов мембран, как правило, связаны с высокой пролиферативной активностью. Установлено, что онкологическим больным присуща серия метаболических нарушений, тесно связанных между собой.
При этом изменения в нуклеиновом, углеводном, энергетическом обменах и в антиоксидантной системе могут быть обусловлены репарационными процессами и быть этапом в развитии онкологической патологии. Опухолевый процесс связан с усиленной генерацией активных форм кислорода, которые играют двоякую роль в канцерогенезе, выступая, с одной стороны, фактором прогрессии опухоли, а с другой - при очень высокой концентрации активных форм кислорода могут необратимо повредить и саму раковую клетку.
Установленные выраженные нарушения работы ПОЛ-АОЗ вызывают дисбаланс между прооксидантной и антиоксидантной системами, которые тесно связаны с ферментативными изменениями в обмене нуклеотидов, способствуют регуляции друг друга по принципу обратной связи, что приводит к развитию окислительного стресса и, как следствие, структурной модификации, прежде всего, биомембран, ферментов и нуклеотидов. От степени выраженности этих нарушений, в свою очередь, зависит интенсивность обменных процессов и патогенетическая перестройка на клеточном уровне. Следовательно, баланс между окислителями и антиоксидантами является ключевым вопросом в развитии рака, который остается актуальным до настоящего времени.
Диеновые конъюгаты (ДК) являются первичными продуктами ПОЛ. При свободнорадикальном окислении арахидоновой кислоты происходит отрыв водорода в а-положении по отношению к двойной связи, что приводит к перемещению этой двойной связи с образованием ДК. Диеновые конъюгаты, являющиеся первичными продуктами ПОЛ, относятся к токсическим метаболитам, которые оказывают повреждающее действие на липопротеиды, белки, ферменты и нуклеиновые кислоты. Липопероксиды являются весьма нестойкими и подвергаются дальнейшей окислительной дегенерации. При этом накапливаются вторичные продукты окисления, наиболее важными из которых являются ненасыщенные альдегиды (малоновый диальдегид). Продуктами взаимодействия малонового диальдегида с аминосодержащими соединениями являются шиффовы основания.
Малоновый диальдегид (MDA) - реакционноспособное соединение, содержащее две альдегидные группы, конечный продукт перекисного окисления липидов. Он способен модифицировать белки, в том числе ферменты антиоксидантной системы, снижая их активность. Важным компонентом антиоксидантной системы является бифункциональная система: супероксиддисмутаза и каталаза (SOD-CAT). SOD участвует в устранении первичной активной формы кислорода - супероксиданион - радикала, являющегося пусковым звеном каскада свободнорадикальных реакций. Пероксид водорода, образующийся в реакции, катализируемой SOD, эффективно устраняется CAT.
Нейтрофильные гранулоциты (НГ), согласно классической концепции, обеспечивают реакции неспецифического врожденного иммунитета. Значительное присутствие нейтрофилов в тканях опухолей не является случайным событием по данным другим исследований. В настоящее время не представляет сомнений факт гетерогенности и пластичности нейтрофилов. Было обнаружено существование нескольких субпопуляций нейтрофилов с различными фенотипическими характеристиками и функциональными свойствами. Например, выделена малая фракция человеческих нейтрофилов, экспрессирующих иммунорецепторы, ассоциированные с Т-клеточными рецепторами, olfactomedin, нейтрофильный антиген B1 (NB1/CD177), альфа-субъединицу интегрина VLA-4 CD49d. Также обнаружена популяция «стареющих» нейтрофилов, которые экспрессируют увеличенное количество хемокиновых рецепторов CXCR4, и популяция нейтрофилов, осуществляющих обратную трансэндотелиальную миграцию и синтезирующих большое количество молекул межклеточной адгезии ICAM-1 и низкий уровень рецепторов CXCR1, но при этом биологическое и функциональное значение этих клеток остается неясным. Наличие разнообразных клеточных популяций, циркулирующих в крови, проявляющих нейтрофилоподобную морфологию и демонстрирующих иммуносупрессирующие или провоспалительные свойства, было зарегистрировано при системном воспалении, аутоиммунных болезнях и опухолевом процессе. Недавно получены данные, что среди нейтрофилов NDNs можно также идентифицировать клетки, ингибирующие Т-клеточную пролиферацию, которые имеют фенотип CD15+CD161ow, экспрессируют CCL2 и встречаются преимущественно у больных злокачественными новообразованиями.
Таким образом, использование в качестве достоверных маркеров прогнозирования неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза данных анамнеза (возраст пациентов, наличие сопутствующих заболеваний и стадия онкологического заболевания), показателей в динамике Iспонт, Iиндуц, содержания ДК и уровня MDA, SOD-CAT является целесообразным. Было доказано, что наиболее значимыми для прогнозирования неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза является наличие IV стадии злокачественного заболевания, возраст пациентов 65-75 лет, наличие сопутствующих заболеваний, показателей хемилюминесцентной активности НГ - Iспонт менее 2180 в динамике менее 2330 у.е., Iиндуц менее 3685 в динамике менее 3895 у.е., продуктов ПОЛ - ДК более 5,38 в динамике более 4,7 мкмоль/л, MDA более 4,5 в динамике более 4,2 мкмоль/1 г белка, ферментов системы АО3-SOD менее 74,2 в динамике менее 94,2 ед/мин/1 г белка, CAT менее 0,16 в динамике менее 0,22 мкмоль/с/1 г белка. При соответствующих уровнях хемилюминесцентной активности нейтрофильных гранулоцитов, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, супероксиддисмутазы, каталазы и данных анамнеза наличие неблагоприятного исхода механической желтухи следует признавать высоким.
Пороговые значения Iспонт, I индуц, ДК, MDA, SOD, CAT и данных анамнеза получены опытным путем на основании сопоставления уровней исследуемых показателей хемилюминесцентной активности НГ, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, супероксиддисмутазы, каталазы и данных анамнеза с данными по наличию неблагоприятного исхода у больных механической желтухой злокачественного генеза, полученных при последующем наблюдении за клиническим состоянием больных.
1-2
Iспонт - менее 2180 у.е. ОШ=3,2 (95%ДИ=1,27-27,3, p=0,001)
1-2
Iспонт - в динамике менее 2330 у.е. ОШ=2,2 (95% ДИ=2,34-19,8, p=0,0013)
1-2
Iиндуц - менее 3685 у.е. ОШ=1,7 (95%ДИ=2,5-12,6, p=0,0045)
1-2
Iиндуц - в динамике менее 3895у.е ОШ=4,3 (95%ДИ=4,6-15,3, p=0,008)
1-2
ДК - более 5,38 мкмоль/л ОШ=2,3 (95%ДИ=1,5-23,1, p=0,002)
1-2
ДК - в динамике более 4,7 мкмоль/л ОШ=3,4 (95%ДИ=2,5-7,9, p=0,044)
1-2
MDA - более 4,5 мкмоль/1 г белка ОШ=5,1 (95%ДИ=1,72-53,3, p=0,0017)
1-2
MDA - в динамике более 4,2 мкмоль/1 г белка ОШ=3,2 (95%ДИ=2,32-27,8, p=0,0023)
1-2
SOD - менее 74,2 ед/мин/1 г белка ОШ=2,2 (95% ДИ=0,72-0,93, p=0,0023)
1-2
SOD - в динамике менее 94,2 ед/мин/1 г белка ОШ=3,1 (95%ДИ=2,45-12,3, р=0,0017)
1-2
CAT - менее 0,16 мкмоль/с/1 г белка ОШ=1,9 (95%ДИ=2,57-9,12, p=0,005)
1-2
CAT - в динамике менее 0,22 мкмоль/с/1 г белка ОШ=2,3 (95%ДИ=2,4-7,5, p=0,0023)
1-2
IV стадия заболевания ОШ=5,6 (95%ДИ=2,3-5,8, p=0,005)
1-2
Возраст (65-75 лет) ОШ=3 (95% ДИ=2,1-12,0, p=0,001)
1-2
Наличие сопутствующих заболеваний ОШ=4,2 (95%ДИ=2,5-12,3, p=0,001)
Проведенные исследования показали, что при неблагоприятном исходе механической желтухи злокачественного генеза показатели хемилюминесцентной активности нейтрофильных гранулоцитов варьировали: Iспонт - от 2180 до 2780 у.е., в динамике от 2330 до 2870 у.е, Iиндуц - от 3685 до 3922 у.е., в динамике от 3895 до 4398у.е., ДК - от 5,38 до 10,2 мкмоль/л, в динамике от 4,7 до 9,2 мкмоль/л, MDA - от 4,5 до 9,0 мкмоль/1 г белка, в динамике от 4,2 мкмо.пь/1 г белка, SOD - от 74,2 до 104,4 ед/мин/1 г белка, в динамике от 94,2 до 156 ед/мин/1 г белка, CAT - от 0,16 до 0,32 мкмоль/с/1 г белка, в динамике от 0,22 до 0,5 мкмоль/с/1 г белка.
При этом в 100% случаев неблагоприятный исход механической желтухи злокачественного генеза независимо от уровня билирубина в крови развивался при заявленных уровнях исследуемых показателей: при наличии IV стадии злокачественного заболевания, сопутствующих заболеваний, возраста 65-75 лет, показателей хемилюминесцентной активности НГ - Iспонт менее 2180 в динамике менее 2330 у.е., Iиндуц менее 3685 в динамике менее 3895 у.е., продуктов ПОЛ - ДК более 5,38 в динамике более 4,7 мкмоль/л, MDA более 4,5 в динамике более 4,2 мкмоль/1 г белка, ферментов системы АОЗ - SOD менее 74,2 в динамике менее 94,2 ед/мин/1 г белка, CAT менее 0,16 в динамике менее 0,22 мкмоль/с/1 г белка.
Наиболее значимые данные анамнеза: IV стадия злокачественного заболевания, свидетельствующая о выраженном прогрессировании опухолевого роста и наличии отдаленных от первичного очага метастазов, старческий и пожилой возраст (65-75 лет), наличие любых сопутствующих заболеваний. Анамнестические критерии при большой опухоли способствуют дополнительному угнетению иммунной системы, вызывая еще большее прогрессирование патологического состояния. Тяжесть состояния пациентов с синдромом МЖ злокачественного генеза обусловлена воздействием множества патогенетических звеньев: опухолевого фактора, выраженной обструкцией желчевыводящих путей, эндотоксикацией, системной воспалительной реакцией, иммунодепрессией. Нейтрофильные гранулоциты - клетки неспецифического звена иммунитета, угнетены у больных МЖ злокачественного генеза на IV стадии заболевания, осуществляя у больных системную проопухолевую активность.
Среди первичных механизмов повреждения клеток при окислительном стрессе лидирует окисление жирнокислотных остатков в фосфолипидах мембран. Это снижает их гидрофобность и нарушает устойчивость мембран, изменяет работу мембраносвязанных ферментов, повышает проницаемость мембран для ионов. Основным субстратом для свободно-радикальных реакций являются двойные связи полиненасыщенных жирных кислот. В клеточных мембранах полиненасыщенные жирные кислоты находятся в составе фосфолипидов и гликолипидов. Большое количество фосфолипидов с полиненасыщенными жирными кислотами локализуется в оболочке липопротеинов высокой, низкой и очень низкой плотности. В результате свободнорадикального окисления жирных кислот образуются гидроперекиси и диеновые конъюгаты (ДК, первичные продукты), которые очень нестабильны. При участии металлов переменной валентности они быстро метаболизируются во вторичные (альдегиды и диальдегиды) и третичные (шиффовы основания) продукты перекисного окисления липидов. Малоновый диальдегид (MDA) возникает в организме при деградации полиненесыщенных жиров активными формами кислорода, является маркером перекисного окисления липидов и оксидативного стресса, способен реагировать с ДНК, образуя ДНК-аддукты.
Супероксиддисмутаза (SOD, КФ 1.15.1.1) относится к группе антиоксидантных ферментов. Вместе с каталазой и другими антиоксидантными ферментами защищает организм человека от постоянно образующихся высокотоксичных кислородных радикалов. SOD катализирует дисмутацию супероксида в кислород и пероксид водорода. Супероксиддисмутаза играет важнейшую роль в антиоксидантной защите практически всех клеток, находящихся в контакте с кислородом. Каталаза - фермент (КФ 1.11.1.6), катализирует разложение пероксида водорода на воду и молекулярный кислород, окисляет в присутствии пероксида водорода низкомолекулярные спирты и нитриты, содержится почти во всех организмах, участвует в тканевом дыхании.
Заявленный способ апробирован на 45 больных механической желтухой злокачественного генеза (у 15 больных уровень билирубина в крови менее 60 мкмоль/л, у 20 - уровень билирубина в крови 60-200 мкмоль/л, у 10 - уровень билирубина в крови более 200 мкмоль/л), проходивших лечение в хирургическом отделении КГБУЗ «Красноярская межрайонная больница скорой медицинской помощи имени Н.С. Карповича». У 5 больных был выявлен неблагоприятный исход течения механической желтухи злокачественного генеза, летальность составила 11%. У одного больного механической желтухой злокачественного генеза прогноз не совпал. Таким образом, отмечено совпадение заявленного способа прогнозирования с доказанными инструментальными исследованиями в 98,0%.
Способ осуществляется следующим образом.
У больного с механической желтухой злокачественного генеза, независимо от уровня билирубина в крови, при поступлении и на 7 день послеоперационного лечения в хирургическом отделении забирают венозную кровь из локтевой вены свободным током в пробирку. Из образца выделяют нейтрофилы и сыворотку. Методом хемилюминесцентного анализа в обоих образцах определяют в НГ максимальную интенсивность при спонтанной и индуцированной хемилюминесценции. Уровень диеновых конъюгатов, малонового диальдегида. супероксиддисмутазы и каталазы определяют спектрофотометрическим способом в сыворотке крови. Дополнительно у больного выявляют данные анамнеза: стадию заболевания, возраст, наличие сопутствующих заболеваний. При наличии IV стадии злокачественного заболевания, сопутствующих заболеваний, возраста 65-75 лет, показателей хемилюминесцентной активности НГ - Iспонт менее 2180 в динамике менее 2330 у.е., Iиндуц менее 3685 в динамике менее 3895 у.е., продуктов ПОЛ - ДК более 5,38 в динамике более 4,7 мкмоль/л, MDA более 4,5 в динамике более 4,2 мкмоль/1 г белка, ферментов системы АО3-SOD менее 74,2 в динамике менее 94,2 ед/мин/1 г белка, CAT менее 0,16 в динамике менее 0,22 мкмоль/с/1 г белка прогнозируют неблагоприятный исход синдрома механической желтухи злокачественного генеза.
Больные с соответствующими данными анамнеза, измененными иммунологическими и биохимическими показателями попадают в группу риска. Раннее назначение патогенетической терапии улучшает результаты основного лечения и способствует развитию благоприятного исхода, улучшая прогноз заболевания.
Клинический пример 1. Больной П., 70 лет, поступил на стационарное лечение в I хирургическое отделение КГБУЗ «Красноярская межрайонная больница скорой медицинской помощи имени Н.С. Карповича» с диагнозом: МЖ. При дополнительных инструментальных и лабораторных обследованиях выявлена механическая желтуха злокачественного генеза. При поступлении состояние больного тяжелой степени тяжести, беспокоят явления диспепсии, интоксикации, механической желтухи и боль в области правого подреберья. Проведено оперативное вмешательство по декомпрессии желчных протоков.
Проведено обследование по заявленному способу. Определены в динамике показатели хемилюминесцентной активности НГ, содержание диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, активности ферментов супероксиддисмутазы и каталазы: Iспонт 1390 у.е., в динамике 2000 у.е. Iиндуц 2800 у.е., в динамике 3140 у.е. ДК 6,4 мкмоль/л, в динамике 5,0 мкмоль/л MDA 5,2 мкмоль/1 г белка, в динамике 4,8 мкмоль/1 г белка SOD 56,5ед/мин/1 г белка, в динамике 72,1 ед/мин/1 г белка CAT 0,1 мкмоль/с/ 1 г белка, в динамике 0,18 мкмоль/с/1 белка Стадия онкологического заболевания IV
Возраст больного 70 лет
Сопутствующие заболевания да
Согласно изобретению, у больного прогнозируется неблагоприятный исход механической желтухи злокачественного генеза. Установленный диагноз подтвержден данными клинического наблюдения, инструментальными и лабораторными обследованиями. У больного в послеоперационном периоде развилось системное воспалительное поражение органов брюшной полости, кровотечение с неблагоприятным прогнозом.
Клинический пример 2. Больной М., 63 года, поступил на стационарное лечение в 1 хирургическое отделение КГБУЗ «Красноярская межрайонная больница скорой медицинской помощи имени Н.С. Карповича» с диагнозом: механическая желтуха. Больной поступил на обследование и лечение. Установлена МЖ злокачественного генеза. При поступлении состояние больного тяжелой степени тяжести, беспокоят явления механической желтухи и боль в области правого подреберья. Проведено оперативное вмешательство по декомпрессии желчных протоков.
Проведено обследование по заявленному способу. Определены в динамике показатели хемилюминесцентной активности НГ, содержание диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, активности ферментов супероксиддисмутазы и каталазы:
Iспонт 2180 у.е., в динамике 2500 у.е.
Iиндуц 3780 у.е., в динамике 4000 у.е.
ДК 5,38 мкмоль/л, в динамике 2,3 мкмоль/л
MDA 4,0 мкмоль/1 г белка, в динамике 3,3 мкмоль/1 г белка
SOD 93,2ед/мин/1 г белка, в динамике 124ед/мин/1 г белка
CAT 0,2 мкмоль/с/ 1 г белка, в динамике 0,38 мкмоль/с/ 1 г белка
Стадия онкологического заболевания II
Возраст больного 63 лет
Сопутствующие заболевания да
Согласно изобретению, у больного не прогнозируется неблагоприятный исход механической желтухи злокачественного генеза. После оперативного лечения больной переведен для дальнейшего лечения и наблюдения в онкологический диспансер.
Технический результат от реализации предлагаемого способа:
- повышение точности прогноза развития неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза за счет анализа неспецифического звена иммунной системы и ПОЛ-АОЗ;
- возможность раннего прогноза неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза;
- расширение арсенала средств для прогнозирования неблагоприятного исхода механической желтухи злокачественного генеза.
Таким образом, предложенный высокочувствительный информативный способ позволяет своевременно прогнозировать неблагоприятный исход механической желтухи злокачественного генеза, корректировать план и тактику лечения данной категории больных и улучшить результаты течения заболевания и прогноза.
Источники информации.
1. Гальперин Э.И. Классификация тяжести механической желтухи // Анналы хирургической патологии. - 2012.- Т. 17, №2, - С. 26-33;
2. Гальперин Э.И., Ветшев П.С. Руководство по хирургии желчных путей // М.: Видар, 2006, 559;
3. Шахназарян Н.Г., Айдемиров А.Н., Вафин А.З., Шахназарян A.M., Айдемирова Э.А. Способ прогнозирования течения механической желтухи различного генеза // Медицинский вестник северного Кавказа, - 2018, - Т. 13, №2, - С. 370-373.