Генерація активних форм кисню в еритроцитах пацієнтів із політравмою та станом відміни алкоголю, ускладненим алкогольним делірієм

Вступ

Згідно з даними за 2018 р. в усьому світі 44% чоловіків і 32% жінок віком >15 років вживали надмірну кількість алкоголю [1]. Алко­голь виступає провідним фактором ризику для багатьох видів травм, потенціює агресивну поведінку та здатен подовжувати час реакції [2, 3]. Кожного дня в результаті травматичних ушкоджень гинуть >16 тис. осіб, на кожного загиблого припадає кілька тисяч інвалідизованих, у багатьох з яких наслідки травми зберігаються протягом усього життя. 25–85% пацієнтів перебувають у стані алкоголь­ної інтоксикації під час госпіталізації до відділення травми та політравми [4]. Також відомо, що близько 16–26% госпіталізованих мають проблеми, пов’язані із вживанням алкоголю. Симптоми стану відміни алкоголю (СВА) відмічають у 31% пацієнтів з травмами і у 16% хворих хірургічного профілю в післяопераційний період [5]. Симптоми СВА виникають в середньому через 6–48 год після останнього вживання алкоголю та проявляються від помірних (голов­ний біль, нудота, пітливість, тремор, тривога, безсоння) до тяжких (психомотор­не збудження, галюцинації, алкогольний делірій, судоми). За даними різних авторів, 20–35% пацієнтів зі СВА потребують госпіталізації у відділення інтенсивної терапії [2–4].

У свою чергу, у хворих із політравмою та СВА, ускладненим алкоголь­ним делірієм, виявляють запальний процес. Однією з відповідей організму на цей патологічний стан є утворення активних форм кисню (АФК) нейтрофілами. Надмірна продукція АФК впливає на стан клітинних мембран, порушує їх фізико-хімічні властивості та руйнує клітини, викликає окисну модифікацію білків.

На даний час в науковій літературі не знайдено жодних повідомлень щодо визначення АФК в еритроцитах пацієнтів із політравмою та СВА, ускладненим алкогольним делірієм. Тому доцільно визначити генерацію АФК, що є тригером розвитку ериптозу.

Мета: визначити генерацію АФК в крові пацієнтів із поєднаною травмою та СВА з алкогольним делірієм залежно від способу седації.

Об’єкт і методи дослідження

У дослідженні взяли участь 80 пацієнтів із політравмою серед­ньої тяжкості та СВА, ускладненим алкогольним делірієм, які перебували на лікуванні у період 2016–2017 рр. на базі відділен­ня політравми та анестезіології на 12 ліжок для інтенсивної терапії хворих зі сполученою травмою комунального некомерцій­ного підприємства «Міська клінічна лікарня швидкої та невідкладної медичної допомоги ім. проф. О.І. Мещанінова» Харківської міської ради. У контрольну групу включили 20 здоро­вих добровольців віком 20–48 років.

Критерії включення у дослідження:

• вік 19–60 років;
• наявність пошкоджень у ≥2 анатомо-функціональних ділянках;
• ступінь тяжкості травматичного пошкодження за шкалою оцінки тяжкості пошкодження (Injury Severity Score — ISS) 9–15 балів (середня тяжкість);
• тяжкість стану постраждалих за шкалою оцінки гострих фізіо­логіч­них змін та хронічного стану здоров’я (Acute Physiology And Chronic Health Evaluation — APACHE) II 7–14 балів;
• стан хронічної алкогольної інтоксикації, виявлений при кількості балів ≥7 у модифікованому тесті «Сітка LeGo»;
• ≥3 позитивних відповідей в опитувальнику CAGE (Cut down, Annoyance, Guilty, Eye-opener);
• встановлений алкогольний делірій — збудження за шкалою збудження-седації Річмонда (Richmond Agitation-Sedation Scale — RASS) ≥+2;
• галюцинації;
• судоми;
• наявність делірію за методом оцінки сплутаності свідомості у пацієнтів, які перебувають у відділенні інтенсивної терапії (ВІТ) (Confusion Assessment Method-Intensive Care Unit — CAM-ICU).

Усім 80 хворим в стаціонарі проводили обстеження згідно з медико-економічними стандартами надання медичної допомоги. Під час проведення дослідження систематично використовували принципи Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації «Етичні принципи медичних досліджень за участю людини у якості об’єкта дослідження». Письмова інформована згода отримана в усіх хворих, які брали участь у дослідженні.

З урахуванням методів седації пацієнтів розподілено на дві групи, що дозволяло забезпечити реалізацію завдань досліджен­ня. Для розподілу пацієнтів використовували фіксовану просту рандомізацію із застосуванням методу випадкових чисел.

1-ша група (n=40) включала пацієнтів із політравмою та тяжким СВА, ускладненим алкогольним делірієм, яким проводили седацію дексмедетомідином. Початкову швидкість інфузії встановлю­вали на рівні 0,7 мкг/кг/год та коригували в межах 0,2–1,4 мкг/кг/год залежно від досягнення цілей седації (від –2 до 0 за шкалою RASS) і оцінки за шкалою CIWA-Ar (Clinical Institute Withdrawal Assessment of Alcohol Scale) <15.

2-га група (n=40) включала пацієнтів із політравмою та тяжким СВА, ускладненим алкогольним делірієм, яким проводили седацію діазепамом за симптом-тригерним протоколом. Діазепам вводили кожні 30 хв у міру необхідності, щоб контролювати активні симптоми відміни.

Визначення АФК в еритроцитах проводили методом проточної цитометрії з використанням барвника 2’,7’-дихлордигідро­флуоресцеїну діацетату (H₂DCFDA). Аліквоти свіжої цільної крові від пацієнтів та здорових людей були зібрані в вакутейнери з К₂ етилендіамінтетраоцтовою кислотою (ЕДТА). Проби відмивали розчином Рінгера. Після розщеплення естеразою та подаль­шого окиснення АФК нефлуоресцуючий барвник H₂DCFDA утворює флуоресцентний продукт 2’,7’-дихлорфлуоресцеїн (DCF). Для аналізу середньої інтенсивності флуоресценції DCF в еритроцитах використовували програмне забезпечення «BD FACSDiva^TM» («Becton Dickinson», США) [6].

Результати

Визначено, що у здорових осіб генерація АФК в еритроцитах становила 39±3,2 у.о. (рис. 1).

Рисунок 1. Генерація АФК в еритроцитах практично здорової особи, інтенсивність флуоресценції DCF в еритроцитах

У пацієнтів 1-ї групи під час надходження до ВІТ генерація АФК в еритроцитах становила 182±19,6 у.о., що в 4,67 раза більше, ніж у здорових осіб (рис. 2).

Рисунок 2. Генерація АФК в еритроцитах хворого 1-ї групи з політравмою та СВА, ускладненим алкогольним делірієм, під час надходження до стаціонару, інтенсивність флуоресценції DCF в еритроцитах (у.о.)

Після проведеної інтенсивної терапії із застосуванням декс­медето­міди­ну через 1 тиж відмічали значне зниження генерації АФК в еритроцитах, а саме в 1,56 раза, яке, однак, не досягало рівня у контрольній групі (рис. 3).

Рисунок 3. Генерація АФК в еритроцитах хворого 1-ї групи на 7-му добу лікування, інтенсивність флуоресценції DCF в еритро­цитах (у.о.)

Схожий характер змін генерації АФК відмічали й у хворих 2-ї групи. Під час надходження до ВІТ генерація АФК в еритроцитах становила 154±13,8 у.о. (рис. 4).

Рисунок 4. Генерація АФК в еритроцитах хворої 2-ї групи під час надходжен­ня до ВІТ, інтенсивність флуоресценції DCF в еритроцитах (у.о.)

Після проведеної інтенсивної терапії у хворих 2-ї групи незнач­но знижувалася генерація АФК, а саме на 15,6%, та залишалася на 33,35% вище відповідного показника у контрольній групі (рис. 5).

Рисунок 5. Генерація АФК в еритроцитах хворого 2-ї групи на 7-му добу лікування, інтенсивність флуоресценції DCF в еритроцитах (у.о.)

Обговорення

Під час циркуляції в крові еритроцити піддаються дії оксидатив­ного стресу. У фізіологічних умовах існують антиоксиданти, які підтримують оксидантно-антиоксидантний баланс. Зниження активності компонентів антиоксидантної ферментативної системи, зокрема супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, що відмічається у цих пацієнтів [7], викликає імбаланс окисно-відновлювального потенціалу еритроцитів та трансформацію фосфоліпідів клітинної мембрани еритроцитів.

За своєю суттю підвищення АФК в еритроцитах призводить до ериптозу — процесу, що нагадує апоптоз ядровмісних клітин. Цей процес відбувається шляхом зморщування клітин, переміщення молекул фосфоліпідів з одного боку цитоплазматичної мембрани в інший, що призводить до зміни властивостей та функціональної активності еритроцитів [8]. Скремблювання фосфоліпідів клітинних мембран еритроцитів під час ериптозу зумовлює транслокацію фосфатидилсерину на зовнішній бік цитоплазматич­ної мембрани. Поява фосфатидилсерину в зовнішньо­му шарі мембрани викликає активацію макрофагів. Визначено, що запуском ериптозу є підвищення внутрішньоклітинної концентрації вільних іонів кальцію, а також дія ксенобіотиків [9].

Висновок

У хворих з політравмою та СВА, ускладненим алкогольним делірієм, відмічали значну підвищену генерацію АФК в еритроци­тах, що зумовлює ериптоз та в подальшому буде призво­дити до розвитку анемії та поглиблення гіпоксичного стану. При застосуван­ні дексмедетомідину в якості седативного засобу в терапії алкогольного делірію у пацієнтів із політравмою та СВА виявлено значне зниження генерації АФК через 7 діб лікуван­ня.

Конфлікт інтересів

Автор заявляє про відсутність конфлікту інтересів і власної фінансової зацікавленості при підготовці цієї статті.

Інформація про фінансування

Дослідження виконувалося як частина науково-дослідницької роботи кафедри медицини невідкладних станів, анестезіології та інтенсивної терапії Харківського національного медичного університету МОЗ України «Вибір методів знеболення та інтенсивної терапії у пацієнтів із синдромом системної запальної відпо­віді» (№ державної реєстрації 0199U001773).

Перспективи подальших досліджень

Дослідження будуть продовжені у напрямку вивчення впливу седації дексмедетомідином на стадії клітинної загибелі лейкоцитів у пацієнтів із поєднаною травмою та СВА.

Список використаної літератури

• 1. World Health Organization (2019) Global status report on alcohol and health 2018.
• 2. Riuttanen A., Jäntti S.J., Mattila V.M. (2020) Alcohol use in severely injured trauma patients. Sci. Rep., 10(1): 17891. doi: 10.1038/s41598-020-74753-y.
• 3. Guinle M.I.B., Sinha R. (2020) The Role of Stress, Trauma, and Negative Affect in Alcohol Misuse and Alcohol Use Disorder in Women. Alcohol Res., 40(2): 5. doi: 10.35946/arcr.v40.2.05.
• 4. Mainerova B., Prasko J., Latalova K. et al. (2015) Alcohol withdrawal delirium — diagnosis, course and treatment. Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky Olomouc. Czech Repub., 159(1): 44–52. doi: 10.5507/bp.2013.089.
• 5. ASAM (2020) The ASAM Clinical Practice Guideline on Alcohol Withdrawal Management. J. Addict.Med., 14(3S Suppl. 1): 1–72. doi: 10.1097/ADM.0000000000000668.
• 6. Onishchenko A., Myasoedov V., Yefimova S. et al. (2021) UV Light-Activated GdYVO ₄:Eu³⁺ Nanoparticles Induce Reactive Oxygen Species Generation in Leukocytes Without Affecting Erythrocytes In Vitro. Biol. Trace Elem. Res. doi: 10.1007/s12011-021-02867-z.
• 7. Omelchenko-Seliukova A. (2021) The dynamic of indicators of lipid peroxidation and antioxidant protection status in patients with polytrauma and alcohol withdrawal syndrome complicated by alcohol delirium. World Sci., 11(72) https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30122021/7729.
• 8. Vaschenko V.I., Vil’yaninov V.N. (2019) Eryptosis (quasi-apoptosis) the human red blood cells. Its role in medicinal therapy. Rev. Clin. Pharmacol. Drug Ther., 17(3): 5–38. doi: 10.17816/RCF1735-38.
• 9. Tkachenko A., Kot Y., Prokopyuk V. et al. (2021) Food additive E407a stimulates eryptosis in a dose-dependent manner. Wien Med. Wochenschr. doi: 10.1007/s10354-021-00874-2.

Надійшла до редакції/Received: 01.02.2022
Прийнято до друку/Accepted: 10.02.2022