Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Патогенетическое обоснование применения эпидермального фактора роста при термической травме
Лихачева А. Г., Телешева Л. Ф., Долгушин И. И., Осиков М. В.,
1.4. Иммунологическая и метаболическая коррекция при термической травме
В настоящее время лечение обожженных больных представляет определенные трудности. Иммунная недостаточность способствует снижению эффективности проводимой терапии, активации условно-патогенной флоры, следствием чего является затяжное течение ТТ и развитие осложнений. В связи с этим, восстановление функционального состояния иммунной системы является неотъемлемой частью комплексной терапии при ТТ. Возможность регулировать взаимодействия иммунокомпетентных клеток и раннее восстановление сдвигов в пуле цитокинов являются приоритетными направлениями лечения ожогов [91].
В экспериментальных условиях при ТТ убедительно продемонстрирована протекторная роль местного применения инсулина, она проявлялась в увеличении скорости заживления ожоговой раны, ускорением пролиферации фибробластов, повышением устойчивости организма к инфекционным агентам [112, 131, 157, 181]. Эти эффекты зависят от рецептора инсулина, но не связаны с EGF и его рецептором, а также сигнальными путями PI3K-Akt-Rac1 [182]. Установлено, что снижение рост-стимулирующих эффектов инсулина после ТТ связано с активацией ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, поэтому применение блокаторов рецепторов ангиотензина II у больных с ТТ оказывает положительный эффект и ускоряет заживление раны [159]. Показано, что фактором, определяющим чувствительность тканей к эффектам инсулина при ожогах, является уровень цинка в плазме, при дефиците цинка у обожженных экспериментальных животных повышается концентрация инсулина, глюкозы и лептина в плазме и усиливается катаболизм белка, что неблагоприятно сказывается на течении раневого процесса [105]. Интересно, что применение лептина в дозе 10 мкг/кг при ТТ у крыс снижает выраженность вторичной альтерации и развитие полиорганной недостаточности [90].
Принимая во внимание факт участия сероводорода в реализации сигнальных клеточных путей и активности ферментных систем, участвующих в его синтезе и утилизации, перспективным направлением является исследование метаболизма H2S, его ингибиторов и стимуляторов. Так, в эксперименте с обожженными крысами показано, что система H2S/CSE (цистатионин гамма-лиаза) участвует в патогенезе ТТ, а блокада синтеза H2S ограничивает повреждение внутренних органов [177].
Эффективным направлением метаболической коррекции и иммунореактивности при ТТ является применение антиоксидантов [61, 93, 148, 211, 253]. Применение витамина Е в комплексной терапии у тяжелообожженных пациентов эффективно восстанавливает фагоцитарную функцию нейтрофилов [62, 94]. Включение высоких доз витамина С в комплекс парентеральной терапии нормализует проницаемость капилляров у обожженных больных и препятствует плазморреи [170]. Антиоксидантные свойства экстракта гинкго билоба с успехом применяются у обожженных пациентов, в том числе для профилактики вторичных оксидативных поражений печени и почек [233].
Мелатонин при экспериментальной ТТ проявляет антиоксидантные свойства и успешно предотвращает повреждение свободными радикалами кишечника и почек, развитие острой почечной недостаточности [60, 135, 250]. Кроме того, мелатонин снижает уровень провоспалительных цитокинов, ингибирует экспрессию адгезивных молекул для лейкоцитов, нормализует показатели гемостаза и снижает токсичность традиционно используемых средств при терапии ожогов [189, 273]. Применение мелатонина, аллопуринола, N-ацетилцистеина приводит к снижению выраженности окислительного стресса и эндотелиальной дисфункции у ожоговых больных, что приводит к уменьшению микроальбуминурии и сокращению объемов инфузионной терапии [231]. Кроме того, антиоксиданты уменьшают частоту раневой инфекции при ожогах, сокращают время заживления раны и снижают смертность [232].
Блокаторы гемоксигензы-1 (HO-1) через изменение эксперссии P47 (phox) и p67 (phox) субъединиц НАДФН-оксидазного комплекса в фагоцитах снижают избыточное производство супероксид-анион радикала и последующее развитие оксидативного стресса при экспериментальной ТТ. Применение при экспериментальных ожогах моноклональных антител CY-1747, блокирующих рецепторы E-селектина и P-селектина на эндотелиоцитах, приводит к уменьшению секвестрации нейтрофилов в легких и печени после травмы и как следствие к ограничению их повреждения [136]. Блокаторы рецепторов лейкотриенов, например монтелукласт в дозе 10 мг/кг в комплексной терапии ожогов, приводят к ограничению окислительного стресса, вызванного гиперреактивностью нейтрофилов и ограничивают альтерацию отдаленных органов [252].
Учитывая значимую роль оксида азота (II) в патогенезе дисфункции иммунной системы при ТТ, для иммунокоррекции с успехом могут применяться ингибиторы NOS [98, 99]. Так, применение L-аргинина нормализует производство цитокинов, а именно снижает продукцию Th1-зависимых и повышает – Th2-зависимых, причем доза 200 мг/кг является более эффективной при сравнении с 400 мг/кг [299].
Метаболическими корректорами иммунореактивности при термической травме выступают омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты за счет уменьшения продукции ИЛ-8 и ИЛ-10 и нормализации клеточного иммунитета, оцениваемого по реакции гиперчувствительности замедленного типа [140]. Применение блокаторов С5а компонента комплемента при экспериментальной ТТ приводит к кардиопротекции при оценке сократимости отдельных саркомеров кардиомиоцитов [145].
Фактором, ускоряющим процесс заживления ожоговой раны за счет неоваскуляризации, является ангиогенин. Связываясь с актином на поверхности эндотелиальных клеток, он обеспечивает их инвазивность, необходимую для образования новых сосудов, в связи с чем в настоящее время ведутся исследования по созданию лекарственной формы этого полипептида с выраженной рибонуклеазной активностью [165, 208]. Плотность кровеносных сосудов может рассматриваться как показатель, характеризующий статус ожоговой раны в динамике ее заживления [207].
Иммуномодуляторы циметидин (в дозах 10 и 15 мг/кг) и пириметамин (в дозах 5 и 10 мг/кг) показали свою эффективность в коррекции иммунодепрессии при экспериментальной ТТ по показателям клеточного и гуморального иммунного ответов [132]. Для коррекции местного и системного адаптивного иммунитета при ожоговой травме могут применяться препараты на основе лигандов Fms-подобной тирозинкиназы-3 (FLT3L), их иммуномодулирующий эффект проявляется за счет коррекции уровня ИФН-γ, ИЛ-12, ИЛ-10, ТФР-β [79, 80, 81]. Зафиксирован иммуномодулирующий эффект глютамина при энтеральном применении у тяжелообожженных больных за счет коррекции уровня ИЛ-2 и количества лимфоцитов в крови, но не изменения концентрации иммуноглобулинов и компонентов комплемента [215]. Зафиксирован парадоксальный мощный терапевтический эффект ИЛ-18 при инфекционных осложнениях у больных с тяжелой ТТ [164]. Иммуномодулирующие свойства при ТТ проявляет рекомбинантный человеческий Г-КСФ, его применение у крыс в дозе 150 мкг оказывает нормализующий эффект на уровень провоспалительных цитокинов [217].
Перспективным направлением в профилактике и терапии септических осложнений при ожогах в связи с ростом антибитико-резистентных штаммов является применение эндогенных антимикробных пептидов, в том числе дефенсина-2b [51, 204]. Инновационные подходы в комбустиологии презентируются локальным применением наноэмульсии, в частности соединения (NB-201), эффективно снижающего риск возникновения инфекционных осложнений при ожогах [142].
Одним из современных направлений в лечении ран, в том числе и хронических, является использование компонентов экстрацеллялярного матрикса и ростовых факторов, которые биотехнологическими методами могут быть получены в количествах, достаточных для применения их в лечебных целях для заживления ран. Это может быть достигнуто тремя способами: добавлением экзогенных ростовых факторов; активизацией неактивных эндогенных факторов роста; инактивацией эндогенных факторов, обладающих рост-ингибирующим действием. При этом наиболее оправдано местное использование факторов роста, однако их возможные системные эффекты пока до конца не исследованы [101, 127, 193, 261].
Семейство факторов роста насчитывает 7 основных групп: эпидермальный фактор роста (EGF), трансформирующий фактор роста-бета (TGF-b), инсулиноподобный фактор роста (IGF), тромбоцитарный фактор роста (PDGF), фактор роста фибробластов (FGF), интерлейкины и колониестимулирующие факторы (CSF) [166]. Особая эффективность ростковых факторов зафиксирована при задержке инфузионной терапии у обожженных больных [295].
Клинические исследования показали, что в условиях in vivo TGF-b тормозит синтез внеклеточного матрикса и способствует сборке молекул в структуры, изначально сходные со структурами нормальной кожи, что само по себе препятствует образованию рубца [239]. В настоящее время препарат TGF-b3 коммерчески доступен под названием «Ювиста» (Авотермин) и проходит клинические испытания. В литературе встречаются также данные об успешном применении фактора роста фибробластов. Комбинированное применение при экспериментальных ожогах рекомбинантного человеческого гормона роста (rhGH) и IGF-1, а также глутамина и IGF-1 эффективно ускоряет заживление ран и катаболизм белка [97, 184].
В литературе представлены сведения об успешном применении рекомбинантного человеческого эпидермального фактора роста (rhEGF) при экспериментальных ожогах и у больных с ТТ, в последние годы интенсивно исследуются механизмы его протекторного действия, а также разрабатываются инновационные формы адресной доставки, в частности липосомы [56, 174, 180]. Большинство сведений в литературе посвящено исследованию влияния локального применения rhEGF на скорость заживления ожоговой раны, эпителизацию и формирование рубцовой ткани, протекцию повреждения внутренних органов после ТТ [73, 128, 149, 286, 297, 305, 306, 309]. Однако механизмы действия при ТТ до конца не ясны. В условиях эксперимента на мышах с ожогами EGF ускоряет эпителизацию примерно в 2 раза, повышает пролиферацию клеток на краю ожоговой раны, а также синтез TGF.
В условиях in vitro rhEGF в дозе 20 нг/мл подавляет ФНО-индуцированный (10 нг/мл) апоптоз культивируемых кератиноцитов линии HaCaT [178, 307]. Установлено, что EGF изменяет адгезию, активирует подвижность и хемотаксис клеток кожи за счет влияния на десмосомальный кадгерин, десмоглеин и E-кадгерин [96].
Рассматриваются варианты потенцирования протекторных эффектов локального применения rhEGF при ТТ различными агентами: хитозаном (2 % гель), сульфадиазином серебра, губок с гиалуроновой кислотой высокой (HMW-HA) и низкой (LMW-HA) молекулярной массы, перевязочного материала с гиалуроновой кислотой (HMW-HA и LMW-HA) и коллагеном [56, 167, 191]. Исследуется возможность активации эндогенного синтеза и образования «зрелых» молекул EGF из прекурсоров с участием рецепторов семейства ErbB и ММР [234]. Установлено потенцирование цитопротекторных эффектов EGF сульфадиазином серебра при локальном применении у больных с ТТ [102].
В тоже время, имеются работы, в которых применение EGF при лечении длительно существующих ран не показало достоверных отличий по сравнению с традиционными методами. Кроме этого, при местном использовании часть EGF может всасываться в системный кровоток. В связи с тем, что EGF является мощным индуктором митотического деления, хемотаксиса клеток, он может увеличивать риск развития опухолевой трансформации клеток [27]. Известно, что активация рецептора EGF приводит к активации транскрипционного фактора ErbB, связанного с синтезом многих факторов роста и ММР, имеющих значение в канцерогенезе [144]. До сих пор не достигнуто консенсуса в понимании соотношения риск/польза при клиническом применении EGF, несмотря на положительные результаты включения EGF в комплексную терапию ожоговых больных по данным многоцентровых исследований [74, 139].
Таким образом, в литературе представлены многочисленные, зачастую неоднозначные, сведения об изменении врожденного и адаптивного иммунитета при ТТ. На уровне врожденного локального и системного иммунитета ключевая роль отводится нейтрофилам, М1-, М2-, Мох-субпопуляциям макрофгов, кератиноцитам, дендритным клеткам, тканевым базофилам, фибробластам, тромбоцитам, а также их секреторным продуктам. Изменения адаптивного иммунитета при ТТ преимущественно обусловлены изменением активности субпопуляций Т-лимфоцитов: Th1-, Th2-, Th17-, T γδ-, Treg- клеток. Дефекты иммунорегуляции при ТТ связаны с изменениями цитокинового профиля в крови и в очаге повреждения: провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, цитокинов, регулирующих процессы пролиферации и дифференцировки лимфоцитов и мезенхимальных клеточных элементов, включая факторы роста. В связи с этим, патогенетически обоснованным направлением иммунологической и метаболической коррекции при ТТ является локальное применение EGF, эффективность которого продемонстрирована на местном уровне. Сведения о системных изменениях врожденного и локального иммунитета в связи с данными о морфологии очага повреждения после локального применения EGF при ТТ позволят с патофизиологических позиций обозначить новые механизмы действия ЭФР.