Новый лабораторный тест может быть ключом к решению проблемы эффективного лечения при септических состояниях и предотвращению сотен тысяч летальных исходов, ежегодно регистрируемых в результате тяжелого течения сепсиса. Результаты исследования ученых Национального центра геномных ресурсов (National Center for Genome Resources), Санта-Фе, США, опубликованы в «Science Translational Medicine». Полученные данные позволяют утверждать, что разработанный лабораторный тест является предиктором вероятного летального исхода сепсиса, независимо от тяжести течения заболевания или выраженности клинической симптоматики в начальной стадии.
Сепсис является распространенной причиной смерти, однако исходы заболевания у каждого конкретного пациента предусмотреть достаточно сложно. Выяснение различий в молекулярных процессах у больных, выживших после перенесенного сепсиса и умерших, может способствовать внедрению более эффективных терапевтических подходов в лечении данной категории пациентов.
Сепсис развивается в случае, когда инфекция, локализующаяся в одном органе (чаще бактериальной, но также вирусной, грибковой или паразитарной природы), запускает в организме системную реакцию воспаления. Как правило, это происходит, когда токсины микроорганизмов поступают в кровеносное русло и разрушают мембрану клеток ретикулоэндотелиальной системы печени и легких, тромбоцитов и лейкоцитов.
Первичные расстройства при септическом шоке развиваются на уровне периферического кровообращения — возникает гипердинамическая фаза шока, для которой характерны высокий периферический кровоток и резкое снижение капиллярной перфузии. Уже в данной фазе шока нарушаются обменные процессы в тканях с образованием недоокисленных продуктов.
Продолжающееся повреждающее действие бактериальных токсинов и медиаторов воспаления приводит к углублению циркуляторных расстройств. Повышение проницаемости стенок сосудов обусловливает развитие гиповолемии. Развивается гиподинамическая фаза септического шока, в которой на фоне резкой гипоксии происходит углубление тканевого ацидоза. Обмен веществ происходит по анаэробному пути, развивается лактатацидоз.
Все это в сочетании с токсическим действием инфекционного агента приводит к нарушению функций тканей и органов с последующей их гибелью. Процесс гибели происходит достаточно быстро — некротические изменения могут наступить через 6–8 ч от начала функциональных нарушений.
Септический шок является жизнеугрожающим состоянием, требующим неотложных мероприятий и массивной лекарственной терапии. Ежегодные затраты на лечение больных с септическими состояниями в США составляют 17 млрд дол. Сепсис распространен в стационарных учреждениях, а также является частым осложнением таких заболеваний, как пневмония и иммунодефицитные состояния (у ВИЧ-инфицированных пациентов или принимающих иммуносупрессивную терапию).
Многие случаи с потенциальным летальным исходом предотвратимы в случае применения врачами правильных терапевтических схем до начала развития системного характера септического процесса. Широкое внедрение таких протоколов раннего воздействия в 2001 г. в США привело к значительному снижению показателей сепсисобусловленной смертности в течение последнего 10-летия — до 46% (согласно данным ряда исследований).
Вместе с тем сепсис продолжает занимать одну из лидирующих позиций среди причин смертности — 11-е место согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (Centers for Disease Control and Prevention). Отсутствие четких прогностических маркеров исходов данного угрожающего жизни состояния остается основным препятствием к снижению летальности.
В поисках прогностического теста для исходов сепсиса ученые сосредоточили свои усилия на маркерах крови, поскольку именно в кровеносном русле происходят основные процессы, определяющие тяжесть течения сепсиса. Изучены образцы крови 300 пациентов с септическими состояниями, поступивших в экстренном порядке в отделения неотложной терапии, с различными исходами заболевания.
В течение 8 лет авторы открытия изучали в отобранных образцах крови сотни белков и маркеров метаболизма, выявлены значительные различия в ряде маркеров крови у больных, умерших от сепсиса, и у выживших. Различия принимали более выраженный характер при развитии терминальных состояний. Исследовательская работа увенчалась открытием специфического метаболического профиля, определяющего индивидуальный риск летального исхода при развитии септических состояний даже на ранних стадиях заболевания, независимо от выраженности симптоматики и тяжести течения сепсиса.
Выявлено, что у пациентов, выживших после перенесенного сепсиса, на метаболическом уровне происходило «переключение» на эффективные пути синтеза энергии. Установлено также, что митохондрии — «микроэлектростанции» клетки — при сепсисе подвергаются значительному повреждению. В результате исследования выявлено 5 метаболитов, являющихся предикторами выживания пациентов с сепсисом.
Полученные данные позволяют рассматривать возможность применения выявленного профиля метаболических маркеров летальности у больных с септическими состояниями в качестве практического врачебного инструмента в недалеком будущем.
Langley R.J., Tsalik E.L., van Velkinburgh J.C. et al. (2013) An integrated clinico-metabolomic model improves prediction of death in sepsis. Sci. Transl. Med., 5(195): 195ra95.
Akpan N. (2013) Prognostic prophet: new sepsis test predicts lethal cases, could rescue thousands. Medical Daily, July 24 (www.medicaldaily.com/articles/17730/20130724/sepsis-septic-shock-prognostic-test-lethal-cases.htm).
Ольга Федорова
