Diagnosis of infectious complications in patients with acute pancreatitis

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Острый панкреатит (ОП) — это первично асептическое воспаление поджелудочной железы, при котором возможно поражение окружающих тканей и отдельных органов, а также систем. До 30 % больных ОП страдают тяжелой формой заболевания, летальность при которой достигает 30 %, а при развитии инфекционных осложнений — до 80 % [1]. ОП сохраняет свою актуальность на этапе современного развития медицины. Число публикаций на тему ОП заметно растет: по материалам базы PubMed в 2011 г. опубликовано 2044 работы, а в 2021 г. — 2940.

Цель исследования — улучшить результаты лечения больных ОП за счет ранней диагностики инфекционных осложнений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Оценка клинической эффективности (чувствительности и специфичности) экспрессии антигена CD64 на нейтрофилах периферической крови проводилась проспективно в группе больных (n = 28) в возрасте старше 18 лет, проходивших обследование и лечение в клинике общей хирургии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова (ВМедА) с 2010 по 2019 г. и в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте скорой помощи им. И. И. Джанелидзе с 2017 по 2020 г. Критериями включения в исследование являлись: наличие у больного ОП средней или тяжелой степени, его согласие. На проведение исследования получено одобрение независимого этического комитета при ВМедА (протокол № 200 от 23.01.2018 г.).

Основываясь на данных литературы [2, 3], сформулирована рабочая гипотеза: экспрессия антигена CD64 на нейтрофилах периферической крови является чувствительным и специфичным ранним маркером инфекционных осложнений (ИО) ОП с пороговыми значениями в отношении ИО и сепсиса (по среднему показателю интенсивности флуоресценции молекул (MFI) CD64, условных единиц (у. е.)) 10 и 15 соответственно. В зависимости от степени экспрессии антигена CD64 (по уровню MFI CD64, у. е.) больные были разделены на 3 группы: группа 1 (n = 15) — без ИО; группа 2 (n = 6) — с локальными ИО; группа 3 (n = 7) — с генерализованными ИО (сепсис).

Все больные получали лечение в соответствии с Национальными клиническими рекомендациями по диагностике и лечению ОП [4]. Всем больным выполняли исследование концентрации С-реактивного белка (С-РБ) и прокальцитонина (ПК) в крови в динамике.

Исследование экспрессии антигена CD64 на мембране нейтрофилов (DC64 индекс нейтрофилов) выполнялось на проточном цитометре «Cytomics FC500» (Beckman Coulter, США) с использованием 3-цветной комбинации прямых моноклональных антител (МКА) «Beckman Coulter»: СD14FITC/CD64PE/CD45PC5. Определяли два показателя экспрессии рецептора CD64: 1) отношение нейтрофилов, экспрессирующих на мембране рецептор CD64, к общему пулу нейтрофилов — экспрессия CD64 (%); 2) среднюю интенсивность флуоресценции (MFI CD64, у. е.) как показатель степени экспрессии рецептора CD64 на поверхности отдельной клетки (плотность CD64 на мембране). Материалом являлась цельная кровь. Забор крови для исследования производили из периферической вены в 1–3-и сут заболевания, 4–7-е сут, далее 1 раз в 7 дней (всего 5 точек забора проб).

РЕЗУЛЬТАТЫ

При исследовании динамики уровня экспрессии антигена CD64 и лабораторных маркеров эндогенной интоксикации получены следующие результаты.

Предварительный статистический анализ показал, что относительное количество активированных нейтрофилов, оцененное по показателю MFI CD64 (у. е.), значимо различалось между всеми группами (р < 0,01) во все периоды наблюдения (табл. 1).

 

Таблица 1. Значение р-уровня при выявлении статистических различий экспрессии антигена CD64 между группами
	Группа 1	Группа 2	Группа 3
Группа 1	–	р = 0,007	р = 0,005
Группа 2	р = 0,007	–	р = 0,008
Группа 3	р = 0,005	р = 0,009	–

 

Для оценки различий медиан исследуемых параметров и выявления достоверности статистических различий проведен тест Краскела–Уоллиса (рис. 1) [5, 6].

 

Рис. 1. Графическое представление результатов теста Краскела–Уоллиса: распределение значений MFI CD64

 

При анализе полученных диаграмм выявлено, что именно MFI CD64 является более достоверным, универсальным показателем экспрессии рецептора CD64 на нейтрофилах. Это связано с тем, что доля активированных нейтрофилов из всего пула гранулоцитов достигает 95–100 % во всех группах, в то время как значения MFI CD64 колеблются в широких пределах [6–8].

Активация экспрессии CD64 нейтрофилами происходила в первые сут заболевания: уровень MFI CD64 у больных всех групп составлял 11,8 у. е. и статистически значимо не различался между группами (рис. 2).

 

Рис. 2. Динамика изменения MFI СD64 в группах за весь период наблюдения

 

В 1-й группе больных отмечалось постепенное снижение MFI CD64 к 3-й нед болезни до 4,6 у. е., в то время как после незначительного снижения на 4–7-е сут болезни во 2-й группе и на 8–14-е сут в 3-й группе в дальнейшем наблюдались статистически значимо более высокие значения исследуемых параметров. Именно в период 8–14 сут болезни отмечено появление статистически значимых различий в экспрессии рецептора CD64 на нейтрофилах между группами больных.

Динамика концентрации ПК и С-РБ в исследуемых группах носила разнонаправленный характер (рис. 3). Концентрация ПК в течение 1-й нед заболевания статистически значимо была выше в 3-й группе больных, составляя 5,88 нг/мл, и не имела значимых различий в 1-й и 2-й группах, составляя 1,32 и 2,4 нг/мл соответственно. На 2-й нед заболевания уровень данного маркера демонстрировал разнонаправленную динамику, нарастая в 1-й группе больных до 2,6 нг/мл и снижаясь во 2-й до 1,7 нг/мл и в 3-й группе до 3,4 нг/мл. Дальнейшее исследование динамики концентрации ПК выявило постепенное снижение его в 1-й группе. Во 2-й группе больных в период 3-й нед болезни отмечалось снижение значения отношения общего объема тромбоцитов к плазме крови (ПКТ) (до 0,86 нг/мл) с последующим ростом (до 5 нг/мл) на 4-й нед — в период развития ИО (границы 95 % ДИ определить невозможно ввиду малой выборки). В 3-й группе отмечено дальнейшее нарастание концентрации ПК в период 3-й и 4-й нед болезни.

 

Рис. 3. Динамика концентрации ПК в различные периоды наблюдения

 

В ранние сроки заболевания (1-я нед) уровень С-РБ статистически достоверно не различался во всех группах больных, составляя в 1-й группе — 380 мг/л, во 2-й — 280 мг/л и в 3-й — 290 мг/л (рис. 4).

 

Рис. 4. Динамика концентрации С-РБ в различные периоды наблюдения

 

В период 2-й нед болезни отмечалось статистически значимое снижение данного показателя в 1-й и 2-й группах при сохранении высоких значений в 3-й группе. Далее в 1-й и 2-й группах происходили статистически незначимые колебания уровня С-РБ, в то время как в 3-й группе, начиная со 2-й нед болезни, отмечались статистически значимо (р = 0,031) более высокие значения данного маркера эндогенной интоксикации (230–300 мг/л) без тенденции к снижению [9–11].

При сравнении изменений исследуемых показателей экспрессии рецептора CD64 и маркеров синдрома системной воспалительной реакции (ССВР) и сепсиса (С-РБ и ПК) внутри групп отмечается опережающая динамика MFI CD64: нарастание или снижение данного показателя опережали изменения признаков синдрома системного воспалительного ответа (ССВО) и эндотоксикоза в среднем на 36 ± 12 ч. Также отмечались более значимые изменения MFI CD64 у больных 2-й и 3-й групп в период развития ИО по сравнению с больными 1-й группы, у которых не отмечено развития панкреатогенной инфекции.

Для оценки взаимосвязи относительного количества CD64-положительных нейтрофилов (CD64 %) и значения MFI CD64 (у. е.) с прочими лабораторными и клиническими показателями применялся коэффициент ранговой корреляции Спирмена (r). При анализе данных за все время наблюдения выявлена прямая корреляционная связь значения MFI CD64 (у. е.) с оценкой по шкалам RANSON и SOFA, с вероятностью развития сепсиса и исходом заболевания: значение коэффициента корреляции (r) во всех парах сравнения было более 0,6.

Проведен статистический анализ данных в начальный период болезни, а также в сроки наиболее вероятного развития ИО.

Выявлено, что в 1–3-и сут заболевания значение MFI CD64 показывает сильную прямую корреляционную связь с оценкой тяжести заболевания по шкале RANSON (r = 0,73; p < 0,05).

Корреляционные связи между значением MFI CD64 и концентрацией С-РБ в период 8–14 сут болезни, а также с фактом развития сепсиса и исходом заболевания представлены в табл. 1. Статистически значимых корреляционных связей концентраций С-РБ и ПК с фактом развития ИО, сепсисом и исходом заболевания выявлено не был (табл. 2).

 

Таблица 2. Взаимосвязь исследуемых параметров у больных всех групп на 8—14-е сут болезни
Статистический параметр	Коэф. корр. r	Значение p
для значения MFI CD6
Концентрация С-РБ	0,98	0,019
Развитие сепсиса	0,47	0,024
Исход заболевания	0,43	0,041

 

На 15–21-е сут болезни — период наиболее вероятного развития ИО — получены данные о наличии прямых корреляционных связей MFI CD64 с развитием ИО, сепсиса, концентрацией С-РБ, тяжестью состояния по SOFA (табл. 3). Медианы MFI CD64 составляли: 4,5 у. е. (при 95 % доверительный интервал (ДИ) [3, 2; 6]) в 1-й группе; 9,44 у. е. (при 95 % ДИ [8, 6; 11, 7]) во 2-й группе; 17,9 у. е. (при 95 % ДИ [NA; 11,7]) в группе 3.

 

Таблица 3. Взаимосвязь исследуемых параметров у больных всех групп на 15–21-е сут болезни
Статистический параметр	Коэф. корр. r	Значение p
для значения MFI CD64
Развитие ИО	0,42	0,045
Развитие сепсиса	0,66	0,007
С-РБ	0,89	0,008
Шкала SOFA	0,54	0,036
для CD64, %
Развитие сепсиса	0,57	0,039

 

Из табл. 3 видно, что в данный период болезни выявляется сильная прямая связь с уровнем С-РБ, а также корреляции умеренной силы с вероятностью развития ИО и сепсиса, оценкой тяжести состояния по SOFA. Значение CD64 % также коррелировало с вероятностью развития сепсиса.

В данный период болезни выявлена прямая корреляция умеренной силы с развитием сепсиса как для значения ПКТ, так и для концентрации С-РБ. Однако не обнаружено связей маркеров эндогенной интоксикации с развитием ИО (коэффициенты корреляции менее 0,4).

Статистические взаимосвязи маркеров эндогенной интоксикации в период 15–21 сут заболевания представлены в табл. 4.

 

Таблица 4. Взаимосвязь С-РБ и ПК с течением болезни у больных всех групп на 15–21-е сут болезни
Статистический параметр	Коэф. корр. r для С-РБ	Коэф. корр. r для ПК	Значение p
Развитие ИО	0,40	0,35	<0,05
Развитие сепсиса	0,62	0,51	<0,05
Шкала SOFA	0,29	0,40	<0,05

 

Таким образом, следует отметить, что именно в период 2–3-й нед болезни стала нарастать разница показателей исследуемых параметров экспрессии антигена CD64 в группах.

С учетом полученных в результате анализа данных положение рабочей гипотезы подтверждено: значение MFI CD64, равное 10 у. е., является пороговым, его превышение свидетельствует о развитии ИО, а значение MFI CD64, равное 15 у. е., является пороговым в отношении развития сепсиса [10, 12].

Учитывая полученные пороговые значения MFI CD64, проведена оценка диагностической точности метода анализа экспрессии рецептора CD64 на нейтрофилах. Для этого применялся дисперсионный анализ, использовались медианные значения MFI CD64 за периоды 2-й и 3-й нед заболевания. В результате выявлено, что чувствительность и специфичность, рассчитанные в отношении вероятности возникновения ИО по MFI CD64, составили 79,1 и 85,3 % соответственно.

При анализе взаимосвязи исследуемых параметров экспрессии антигена CD64 и хирургического лечения статистически значимых корреляционных связей не выявлено. Лишь у 6 больных из 13 (46 %) отмечалось снижение данного показателя после проведенного хирургического вмешательства по поводу ИО. Однако следует отметить, что в целом значение MFI CD64 коррелировало с эффективностью проводимого лечения и тяжестью состояния больных по шкале SOFA, на что было указано ранее [10].

ВЫВОДЫ

1. Экспрессия рецептора CD64 на нейтрофилах периферической крови может стать перспективным ранним признаком развития хирургической инфекции.
2. Экспрессия рецептора CD64 на нейтрофилах периферической крови является чувствительным (79,1 %) и специфичным (85,3 %) маркером ИО ПК.
3. Изменения экспрессии рецептора CD64 опережают изменения маркеров ССВР, что позволяет точнее корректировать лечебную тактику.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Финансирование данной работы не проводилось.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (протокол от 23.01.2018 г. № 200).

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

About the authors

Dmitry S. Sishchikov

Military Medical Academy

Email: sishikovdmitriy@mail.ru
SPIN-code: 9888-8494

cadet of the 2nd year of the 6th faculty

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey A. Alent’ev

Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: alentev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4562-113X
SPIN-code: 9029-8278
Scopus Author ID: 257657

M.D., D.Sc. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files