По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 616-001.3 DOI:10.33920/med-15-2406-04

Показатели цитокинов крови у пациентов с сочетанными и множественными скелетными травмами

Иванова З.О. https://orcid.org/0000-0002-5111-0993, кандидат медицинских наук, преподаватель кафедры факультетской и эндоскопической хирургии Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова, г. Нальчик
Сабанчиева Ж.Х. ORCID ID: 0000-0002-9103-0648, доктор медицинских наук, профессор Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова, г. Нальчик
Байрам Н.Ю. ORCID ID 0009-0003-2511-6720, студент 6 курса, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова», г. Нальчик

Введение. В связи с изменением уровня цитокинов крови и развитием посттравматических осложнений, мониторинг данных показателей может помочь в понимании роли цитокинов крови в развитии воспалительных реакций после травмы и в дальнейшем возможность использования в качестве биомаркеров для прогнозирования развития тяжести системного воспалительного ответа. Цель исследования: изучение роли цитокинов в развитии воспалительных реакций после травмы и возможность использования в качестве биомаркеров. Материал и методы. В исследование включено 228 больных с сочетанной травмой органов нескольких полостей и скелетными травмами. Определение концентрации IL-8, IL-10, TGFβ и IL-4 проводили иммуноферментным методом в строгом соответствии с инструкцией производителя (R&D Systems, USA). Результаты и обсуждение. В результате исследования показатель IL-6 повышался у пациентов на 1-2 сутки после получения травмы, как и показатели IL-8, IL-10, TGFβ и IL-4. Показатели IL-6, IL-8, IL-10, TGFβ у пациентов на 5-7 сутки оставался высоким и имел тенденцию к повышению, напротив и показатель IL-4 имел тенденцию к снижению. В нашем исследований повышение показателя TGFβ-1 мы выявили в 1-2 сутки с момента получения пациентом травмы и достигало максимальных значений (TGFβ-1-134 нг/мл). Заключение. Изменение показателей исследованных цитокинов крови у пациентов с травмами выявило, что существует дисбаланс в воспалительных реакциях после травмы, что было более выраженно у пациентов в тяжелых состояниях и у пациентов с осложнениями.

Литература:

1. World Health Organization. Violence and injuries: the facts. Geneva, Switzerland: World Health Organization; 2010.

2. Lord JM, Midwinter MJ, Chen YF, Belli A, Brohi K, Kovacs EJ, et al. The systemic immune response to trauma: an overview of pathophysiology and treatment. Lancet. 2014;384 (9952):1455-1465. PMID: 25390327 https://doi.org/10.1016/S0140–6736 (14) 60687-5

3. Sauaia A, Moore FA, Moore EE. Postinjury inflammation and organ dysfunction. Crit Care Clin. 2017;33 (1):167-191. PMID: 27894496 https://doi.org/10.1016/j. ccc. 2016.08.006

4. Gabbe BJ, Simpson PM, Cameron PA, Ponsford J, Lyons RA, Collie A, et al. Long-term health status and trajectories of seriously injured patients: a population-based longitudinal study. PLoS Med. 2017;14 (7): e1002322. PMID: 28678814 https://doi.org/10.1371/journal. pmed. 1002322 eCollection 2017 Jul.

5. Callcut RA, Wakam G, Conroy AS, Kornblith LZ, Howard BM, Campion EM, et al. Discovering the truth about life after discharge: Long-term traumarelated mortality. J Trauma Acute Care Surg. 2016;80 (2):210-217. PMID: 26606176 https://doi.org/10.1097/TA. 0000000000000930

6. Fitzgerald, K. A. & Kagan, J. C. Toll-like receptors and the control of immunity. Cell 180, 1044-1066 (2020).

7. Zang Y, Dolan SM, Ni Choileain N et al. Burn injury initiates a shift in superantigen-induced T cell responses and host survival. J. Immunol. 2004; 172: 4883-92.

8. Fu, X. H. et al. Dual-specificity phosphatase 1 regulates cell cycle progression and apoptosis in cumulus cells by affecting mitochondrial function, oxidative stress, and autophagy. Am.J. Physiol. Cell Physiol. 317, C1183-c1193. https://doi.org/10.1152/ajpcell. 00012.2019 (2019).

9. Cruse JM, Lewis RE, Roe DL, Dilioglou S, Blaine MC, Wallace WF et al. Facilitation of immune function, healing of pressure ulcers, and nutritional status in spinal cord injury patients. Exp Mol Pathol 2000; 68: 38-54.

10. Gołąbek-Dropiewska K, Pawłowska J, Witkowski J, Lasek J, Marks W, Stasiak M, et al. Analysis of selected pro- and anti-inflammatory cytokines in patients with multiple injuries in the early period after trauma. Cent Eur J Immunol. 2018;43 (1):42-49. PMID: 29731691

11. Lowry SF, Jan BV. Systemic Response to Injury and Metabolic Support. In: Brunicardi FC, chief editor. Schwartz»s Principles of Surgery 9th ed. The McGraw-Hill companies; 2010

12. Hernandez G, Ospina-Tascon GA, Damiani LP, Estenssoro E, Dubin A, Hurtado J, et al. Effect of a resuscitation strategy targeting peripheral perfusion status vs serum lactate levels on 28-day mortality among patients with septic shock: the ANDROMEDA-SHOCK randomized clinical trial. JAMA. 2019;321:654-664. doi: 10.1001/jama. 2019.0071. — DOI — PMC — PubMed

13. M. Huber-Lang, J. D. Lambris, P. A. Ward, Innate immune responses to trauma, Nat. Immunol. 19 (4) (2018) 327, https://doi.org/10.1038/s41590-018-0064-8, 1.

14. Мизиев И. А., Баксанов Х. Д., Жигунов А. К., Ахкубеков Р. А. Госпитальная летальность при сочетанной травме и возможность ее снижения /// Журнал «Здоровье и образование в XXI веке». М. — 2018 — № 12 — стр. 116-119.

15. Pape HC, Rixen D, Morley J, et al. Impact of the method of initial stabilization for femoral shaft fractures in patients with multiple injuries at risk for complications (borderline patients) Ann Surg. 2007;246:491-499. doi: 10.1097/SLA. 0b013e3181485750. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef ] [Google Scholar]

16. Sears BW, Strover MD, Callaci J. Pathoanatomy and clinical correlation of the immunoinflamatory response following orthopaedic trauma. J AAOS. 2009;17:255-265. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

17. Lichte P, Kobbe P, Dombroski D, Pape HC. Damage control orthopaedics; current evidence. Curr Opin Crit Care. 2012;18:647-650. doi: 10.1097/MCC. 0b013e328359fd57. [PubMed] [CrossRef ] [Google Scholar]

18. Dinarello CA, Novick D, Kim S, Kaplanski G. Interleukin-18 and IL-18 binding protein. Front Immunol (2013) 4:289. doi:10.3389/fimmu. 2013.00289

19. Jawa RS, Anillo S, Huntoon K, Baumann H, Kulaylat M. Interleukin-6 in surgery, trauma, and critical care part II: clinical implications. J Intensive Care Med 2011; 26: 73-87

20. Stensballe J, Christiansen M, Tønnesen E, Espersen K, Lippert FK, Rasmussen LS. The early IL-6 and IL-10 response in trauma is correlated with injury severity and mortality. Acta Anaesthesiol Scand 2009; 53: 515-521. Gebhard F, Pfetsch H, Steinbach G, Strecker W, Kinzl L, Bruckner UB. Is interleukin 6 an early marker of injury severity following major trauma in humans? Arch Surg 2000; 135: 291-5.

21. Uçeyler N, Eberle T, Rolke R, Birklein F, Sommer C. Differential expression patterns of cytokines in complex regional pain syndrome. Pain 2007; 132: 195-205.

22. Shaw OM, Steiger S, Liu X, Hamilton JA, Harper JL. Brief Report: granulocyte-macrophage colony-stimulating factor drives monosodium urate monohydrate crystal-induced inflammatory macrophage differentiation and NLRP3 inflammasome up-regulation in an in vivo mouse model. Arthritis Rheumatol (2014) 66:2423-8. doi:10.1002/art. 38730.

23. Lucy Ngo. NLM. A spike in circulating cytokines TNF-α and TGF-β alters barrier function between vascular and musculoskeletal tissues. 2023; 13: 9119. PMID: 37277369 PMCID: PMC10241787 DOI: 10.1038/s41598-023-30322-7

24. Liu, L., Li, X., Yang, J., Chai, J., Yu, Y., Duan, H., Song, H., Feng, R., Wang, T., Yin, M. M. Al-Jebouri, B. Y. R. Al-Mahmood DOI: 10.4236/mri. 2019.8100110 Modern Research in Inflammation H., Hu, Q., Wang, S. and Du, J. (2015) Comparison of Systemic Inflammation Response and Vital Organ Damage Induced by Severe Burns in Different Area. International Journal of Clinical and Experimental Pathology, 8, 6367-6376

1. World Health Organization. Violence and injuries: the facts. Geneva, Switzerland: World Health Organization; 2010.

2. Lord JM, Midwinter MJ, Chen YF, Belli A, Brohi K, Kovacs EJ, et al. The systemic immune response to trauma: an overview of pathophysiology and treatment. Lancet. 2014;384 (9952):1455– 1465. PMID: 25390327 https://doi.org/10.1016/S0140–6736 (14) 60687–5

3. Sauaia A, Moore FA, Moore EE. Postinjury inflammation and organ dysfunction. Crit Care Clin. 2017;33 (1):167–191. PMID: 27894496 https://doi.org/10.1016/j.ccc.2016.08.006

4. Gabbe BJ, Simpson PM, Cameron PA, Ponsford J, Lyons RA, Collie A, et al. Long-term health status and trajectories of seriously injured patients: a population-based longitudinal study. PLoS Med. 2017;14 (7): e1002322. PMID: 28678814 https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002322 eCollection 2017 Jul.

5. Callcut RA, Wakam G, Conroy AS, Kornblith LZ, Howard BM, Campion EM, et al. Discovering the truth about life after discharge: Long-term traumarelated mortality. J Trauma Acute Care Surg. 2016;80 (2):210–217. PMID: 26606176 https://doi.org/10.1097/TA.0000000000000930

6. Fitzgerald, K. A. & Kagan, J. C. Toll-like receptors and the control of immunity. Cell 180, 1044– 1066 (2020).

7. Zang Y, Dolan SM, Ni Choileain N et al. Burn injury initiates a shift in superantigen-induced T cell responses and host survival. J. Immunol. 2004; 172: 4883–92.

8. Fu, X. H. et al. Dual-specificity phosphatase 1 regulates cell cycle progression and apoptosis in cumulus cells by affecting mitochondrial function, oxidative stress, and autophagy. Am.J. Physiol. Cell Physiol. 317, C1183-c1193. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00012.2019 (2019).

9. Cruse JM, Lewis RE, Roe DL, Dilioglou S, Blaine MC, Wallace WF et al. Facilitation of immune function, healing of pressure ulcers, and nutritional status in spinal cord injury patients. Exp Mol Pathol 2000; 68: 38–54.

10. Gołąbek-Dropiewska K, Pawłowska J, Witkowski J, Lasek J, Marks W, Stasiak M, et al. Analysis of selected pro- and anti-inflammatory cytokines in patients with multiple injuries in the early period after trauma. Cent Eur J Immunol. 2018;43 (1):42–49. PMID: 29731691

11. Lowry SF, Jan BV. Systemic Response to Injury and Metabolic Support. In: Brunicardi FC, chief editor. Schwartz’s Principles of Surgery 9th ed. The McGraw-Hill companies; 2010

12. Hernandez G, Ospina-Tascon GA, Damiani LP, Estenssoro E, Dubin A, Hurtado J, et al. Effect of a resuscitation strategy targeting peripheral perfusion status vs serum lactate levels on 28-day mortality among patients with septic shock: the ANDROMEDA-SHOCK randomized clinical trial. JAMA. 2019;321:654–664. doi: 10.1001/jama.2019.0071. — DOI — PMC — PubMed

13. M. Huber-Lang, J. D. Lambris, P. A. Ward, Innate immune responses to trauma, Nat. Immunol. 19 (4) (2018) 327, https://doi.org/10.1038/s41590-018-0064-8, 1.

14. Miziev I. A., Baksanov Kh. D., Zhigunov A. K., Akhkubekov R. A. Gospitalnaia letalnost pri sochetannoi travme i vozmozhnost ee snizheniia [Hospital mortality in combined trauma and the possibility of its reduction] /// Journal «Zdorovie i obrazovanie v XXI veke» [Health and Education in the 21st Century]. M. — 2018 — No. 12 — P. 116–119. (In Russ.)

15. Pape HC, Rixen D, Morley J, et al. Impact of the method of initial stabilization for femoral shaft fractures in patients with multiple injuries at risk for complications (borderline patients) Ann Surg. 2007;246:491–499. doi: 10.1097/SLA.0b013e3181485750. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef ] [Google Scholar]

16. Sears BW, Strover MD, Callaci J. Pathoanatomy and clinical correlation of the immunoinflamatory response following orthopaedic trauma. J AAOS. 2009;17:255–265. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

17. Lichte P, Kobbe P, Dombroski D, Pape HC. Damage control orthopaedics; current evidence. Curr Opin Crit Care. 2012;18:647–650. doi: 10.1097/MCC.0b013e328359fd57. [PubMed] [CrossRef ] [Google Scholar]

18. Dinarello CA, Novick D, Kim S, Kaplanski G. Interleukin-18 and IL-18 binding protein. Front Immunol (2013) 4:289. doi:10.3389/fimmu.2013.00289

19. Jawa RS, Anillo S, Huntoon K, Baumann H, Kulaylat M. Interleukin-6 in surgery, trauma, and critical care part II: clinical implications. J Intensive Care Med 2011; 26: 73–87

20. Stensballe J, Christiansen M, Tønnesen E, Espersen K, Lippert FK, Rasmussen LS. The early IL-6 and IL-10 response in trauma is correlated with injury severity and mortality. Acta Anaesthesiol Scand 2009; 53: 515–521. Gebhard F, Pfetsch H, Steinbach G, Strecker W, Kinzl L, Bruckner UB. Is interleukin 6 an early marker of injury severity following major trauma in humans? Arch Surg 2000; 135: 291–5.

21. Uçeyler N, Eberle T, Rolke R, Birklein F, Sommer C. Differential expression patterns of cytokines in complex regional pain syndrome. Pain 2007; 132: 195–205.

22. Shaw OM, Steiger S, Liu X, Hamilton JA, Harper JL. Brief Report: granulocyte-macrophage colony-stimulating factor drives monosodium urate monohydrate crystal-induced inflammatory macrophage differentiation and NLRP3 inflammasome up-regulation in an in vivo mouse model. Arthritis Rheumatol (2014) 66:2423–8. doi:10.1002/art.38730.

23. Lucy Ngo. NLM. A spike in circulating cytokines TNF-α and TGF-β alters barrier function between vascular and musculoskeletal tissues. 2023; 13: 9119. PMID: 37277369 PMCID: PMC10241787 DOI: 10.1038/s41598-023-30322-7

24. Liu, L., Li, X., Yang, J., Chai, J., Yu, Y., Duan, H., Song, H., Feng, R., Wang, T., Yin, M. M. Al-Jebouri, B. Y. R. Al-Mahmood DOI: 10.4236/mri.2019.81001 10 Modern Research in Inflammation H., Hu, Q., Wang, S. and Du, J. (2015) Comparison of Systemic Inflammation Response and Vital Organ Damage Induced by Severe Burns in Different Area. International Journal of Clinical and Experimental Pathology, 8, 6367–6376

Тяжелые травмы являются одной из основных причин смерти во всем мире. По данным ВОЗ, 10% смертей и 16% инвалидности во всем мире приходится на травмы, что значительно больше, чем социально важные инфекционные заболевания, такие как: малярия, туберкулез и ВИЧ/СПИД вместе взятые [1, 2]. Системный ответ на тяжелую травму включает в себя взаимодействие между всеми системами организма такими как: иммунная, эндокринная, нервная и коагуляционно-лизирующая, что усугубляет первоначальное повреждение, вызванное гипоперфузией и реперфузией. Под воздействием активированных воспалительных цитокинов, эндотелий становится более проницаемым, что позволяет медиаторам повреждения тканей получить доступ во внеклеточное пространство. Нарушение макро- (например, кожи) и микробарьеров (например, клеточных мембран) вызывает немедленную активацию врожденного иммунитета. Пациент в критическом состоянии с политравмой характеризуется рядом метаболических изменений, вызванных воспалением, окислительным стрессом, сепсисом и первичной травмой, а также сопутствующими вторичными повреждениями. Основным провоцирующим фактором развитий осложнений и летального исхода после травмы также является последующая комплексная реакция, направленная на ограничение дальнейшего повреждения и стимуляцию заживления [3-5]. У травмированных пациентов иммунные клетки проявляют повышенную реактивность TLR (патоген-распознающих рецепторов) уже через 1 день после травмы и активность сохраняется в течение не менее 7 дней. Эта повышенная активность TLR также наблюдается преимущественно у макрофагов [6]. Т-клетки демонстрируют провоспалительную активность в раннем периоде после травмы, но провоспалительный ответ Т-клеток отсутствует первые 7 дней после травмы. Фактически, Т-клетки демонстрируют снижение провоспалительной активности и более высокий уровень контрвоспалительной продукции цитокинов наблюдается через 7 дней после травмы. Провоспалительный иммунный ответ обусловлен преимущественно макрофагами после травмы, а контрвоспалительный ответ опосредован Т-клетками [7]. Провоспалительные цитокины обладают способностью усиливать воздействие на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему и, как таковые, могут способствовать к чрезмерной выработке глюкокортикоидов из надпочечников, вызывая повышенные уровни циркуляции и бóльшее иммуносупрессивное влияние. Этот процесс может вызывать подавление как врожденной, так и адаптивной иммунной систем и вызвать повышенную восприимчивость к инфекции и к снижению способности заживления ран, которые наблюдаются после травм [8-9]. Секреция большого количества провоспалительных цитокинов и снижение уровня противовоспалительных цитокинов в острую фазу травмы могут приводить к развитию системной воспалительной реакции синдром (SIRS) у нестабильных пациентов с политравмой. ССВО может привести к опасным для жизни состояниям, таким как острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) и полиорганная недостаточность (ПОН) [10].

Для Цитирования:
Иванова З.О., Сабанчиева Ж.Х., Байрам Н.Ю., Показатели цитокинов крови у пациентов с сочетанными и множественными скелетными травмами. Врач скорой помощи. 2025;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: