|
ПРОБЛЕМНІ СТАТТІ УДК 616-053.2 М.Г. Проданчук, член-кор. АМН України, Б.С. Шейман, д.м.н., О.І. Осадча, к.б.н., Н.О. Волошина, к.м.н. РОЗВИТОК І ФОРМУВАННЯ ТОКСИКОЗУ ТА ПІДХІД ДО РОЗПІЗНАВАННЯ ЕТІОЛОГІЧНОГО ЧИННИКА В "ОБРАЗІ" ТОКСЕМІЇУкраїнська дитяча спеціалізована лікарня "ОХМАТДИТ", МОЗ України; Актуальність роботи. Токсикоз супроводжує перебіг більше ніж 95% усіх відомих до тепер захворювань та патологічних станів, етіологічними чинниками яких є вірусні та бактеріальні інфекції, травми та хімічні речовини, вроджені вади розвитку, спадкові захворювання органів та систем елімінації, порушення обміну речовин та ін. У багатьох випадках тяжкого перебігу хвороби, особливо на тлі синдрому поліорганної недостатності, відсутності анамнезу та чітких патогномонічних синдромів нозологічної форми, ідентифікація етіологічного чинника існуючими клініко-лабораторними методами діагностики складає великі труднощі та займає значний термін часу, знижує ефективність лікування та впливає на кінцевий результат. Тому розробка нових підходів щодо прискорення ідентифікації етіологічних чинників захворювання є актуальною проблемою. Терміни "токсикоз, токсини та інтоксикація" широко використовуються в клінічній практиці, проте дотепер продовжується дискусія щодо їх визначень. Як відомо, токсикоз — це стадійний, здатний до прогресування та генералізації патологічний процес, обумовлений накопиченням у біологічних рідинах організму речовин ендо- або екзогенного походження, які справляють пошкоджуючу дію на біологічні мішені. Інтоксикаційний синдром — це клініко-лабораторна маніфестація токсикозу, що відбиває різні стадії цього процесу. Якщо з визначеннями токсикозу та інтоксикаційного синдрому у багатьох клініцистів не виникає суттєвої полеміки, то в медичній літературі є багато суперечливого у визначенні ендо- та екзогенних токсинів [2—9]. На наш погляд, токсин — це речовина, яка пошкоджує біологічні мішені (здорові клітини). Ендотоксин — це токсин, синтез і метаболізм якого здійснюється під контролем власного геному організму та токсична дія якого реалізується на біологічній мішені, що належить самому організму. Екзотоксин — це токсин, який потрапляє в організм із зовнішнього середовища у вигляді неорганічної та/або органічної сполуки, а також речовина, синтез якої здійснюється під контролем чужого геному, навіть якщо метаболізм її контролюється власним геномом організму. Саме з цих позицій методи виміру цітолітичної активності різних агресивних речовин (АР) по відношенню до біологічних мішеней (лейкоцитів, фібробластів та ін.) найбільш реально відбивають показник токсичності та мають суттєву перевагу перед іншими методами лабораторних досліджень в клініці. Незалежно від того, що являється пошкоджуючим чинником (безпосередньо екзо- або ендотоксин, продукти "летального синтезу", асоціація декількох речовин, яка набуває в організмі ознаки токсичності та ін.), процес накопичення у кров'яному руслі АР або їх токсичних метаболітів можна спостерігати та вивчати за нижче наведеними характеристиками: Як відомо, в багатьох галузях науки (хімія, токсикологія та ін.) одним з методів ідентифікації хімічної речовини є спектральний аналіз. Цей метод відтворює образ речовини, характеристиками якої є спектральні хвилі. В подальшому отриманий образ речовини порівнюється з подібними, що є в бібліотеці спектрів (образів-еталонів) хімічних речовин. Максимальна кількість збігів ознак між образом досліджуваної речовини та образом-еталону дозволяє з високою долею вірогідності ідентифікувати першу. У доступній літературі ми не знайшли повідомлень про спроби використання цієї ідеї в клінічній практиці, як для створення "образу" токсемії у пацієнтів з різними захворюваннями, так і для розпізнавання в "образі" токсемії етіологічних чинників, що приводять до її виникнення. Матеріали та методи дослідження Вивчення механізмів продукції і розподілу АР у кров'яному руслі, процесів їх накопичення й міцності зв'язків з токсиннесучими фракціями крові, стану антитоксичних систем плазми крові, властивостей та характеристик АР уявляється актуальним для створення графічних "образів" токсемії, ідентифікації етіологічних чинників в "образах" токсемії та на підставі отриманих результатів — можливість підвищення ефективності етіотропної та детоксикаційної терапії у дітей з ендотоксикозом на фоні різних захворювань. Для створення графічних "образів-еталонів" токсемії, що виникла під впливом різних етіологічних чинників, ми провели клінічні спостереження та лабораторні дослідження у 264 дітей з тяжким перебігом токсикозу на фоні різних захворювань, у яких традиційними, загальновизнаними лабораторними методами були ідентифіковані етіологічні фактори. З них, у 170 дітей була підтверджена наявність та висока активність вірусно-паразитарної флори; у 94 дітей — бактеріальної флори. Окрему групу склали діти з захворюваннями шкіри (34 хворих), у яких були всі клініко-лабораторні ознаки аутоалергічного патологічного процесу, але проведені лабораторні методи дослідження не виявили етіологічного чинника. Особливості формування та розвитку токсикозу вперше вивчали за допомогою відомих та модифікованих нами методик, що дозволяють визначати в крові розміри молекул АР, механізми їх продукції, міцність зв'язку АР з токсиннесучими фракціями крові, розподілення та місця накопичення АР у кров'яному руслі, а також стан антитоксичних адаптогенних систем плазми. Кореляційний аналіз та розрахунки інших статистичних параметрів проведено за допомогою програми "Statistica" фірми StatSoft Inc, USA [1]. Усі дослідження ендотоксикозу були умовно розподілені на 3 етапи. На першому етапі за допомоги мембранних технологій виділяли з плазми, попередньо очищеної від білків, 2 проби фільтрату. Перша проба вміщувала фільтрат з АР, які мали молекули розміром <10 нм; друга проба — молекули розміром 10—200 нм. На другому етапі методами висолювання виділяли з плазми крові глобулінову та альбумінову токсиннесучі фракції. За допомогою методу дилюції здійснювали розділення АР з білковими токсиннесучими фракціями плазми крові. Після цього мембранними технологіями фільтрат, отриманий від кожної з токсиннесучих фракцій, розділяли на 3 проби. Перша проба вміщувала фільтрат з АР, які мали молекули розміром <10 нм; друга проба — молекули розміром 10—200 нм; третя проба — молекули розміром >200 нм. На третьому етапі проводили дослідження токсичності кожної проби фільтрату методом цітолітичної активності з використанням аутологічних лейкоцитів (ЦАЛ) та методом аутологічного розеткоутворення лімфоцитів з аутологічними еритроцитами (АРУЛ). На основі результатів досліджень ЦАЛ робили висновки про пошкоджуючу активність фільтрату з АР, що мають пряму ушкоджуючи дію на клітини крові; за результатами досліджень АРУЛ — опосередковану дію на клітини крові. Після цього проводили обчислення відсоткових співвідношень часток АР з молекулами різних розмірів. Результати та їх обговорення При дослідженні параметрів токсемії у дітей з підтвердженою бактеріальною (масив Б) етіологією захворювання максимальний рівень опосередкованої пошкоджуючої активності спостерігався у АР, що накопичувалися в кров'яному руслі у "вільній циркуляції" (не зв'язані з білком) (табл. 1). При порівнянні параметрів токсемії у дітей з бактеріальною (масив Б) та вірусно-паразитарною (масив В) етіологією захворювання набували достовірних відмінностей показники інтегральної пошкоджуючої активності АР, що накопичувалися на глобулінах та у "вільній циркуляції"; АР з молекулами розміром 10—200 нм, що накопичувалися на альбумінах та у "вільній циркуляції"; АР з молекулами розміром <10 нм, що накопичувалися на альбумінах та у "вільній циркуляції" (p<0,05). При порівнянні параметрів токсемії у дітей з бактеріальними (масив Б) та аутоалергічними (масив А) захворюваннями набували достовірних відмінностей показники інтегральної пошкоджуючої активності АР, що накопичувалися на альбумінах та у "вільній циркуляції"; АР з молекулами розміром 10—200 нм, що накопичувалися на альбумінах та у "вільній циркуляції"; АР з молекулами розміром <10 нм що накопичувалися на глобулінах, альбумінах та у "вільній циркуляції", у порівнянні з такими у дітей з бактеріальними захворюваннями (p<0,05). При дослідженні параметрів токсемії у дітей з аутоалергічними (масив А) захворюваннями максимальний рівень опосередкованої пошкоджуючої активності спостерігався у АР, що накопичувалися в кров'яному руслі на глобулінах та у "вільній циркуляції". При порівнянні параметрів токсемії у дітей з аутоалергічною (масив А) та вірусно-паразитарною (масив В) етіологією захворювання набували достовірних відмінностей показники інтегральної пошкоджуючої активності АР з молекулами розміром <10 нм, що накопичувалися у "вільній циркуляції" (p<0,05). При дослідженні параметрів токсемії у дітей з підтвердженою бактеріальною (масив Б) етіологією захворювання максимальний рівень прямої пошкоджуючої активності спостерігався у АР, що накопичувалися в кров'яному руслі на альбумінах (табл. 2). При порівнянні параметрів токсемії у дітей з бактеріальною (масив Б) та вірусно-паразитарною (масив В) етіологією захворювання набували достовірних відмінностей показники пошкоджуючої активності АР, що накопичувалися у плазмі в цілому, на альбумінах та у "вільній циркуляції"; АР з молекулами розміром 10—200 нм, що накопичувалися на альбумінах та у "вільній циркуляції"; АР з молекулами розміром <10 нм, що накопичувалися на глобулінах, альбумінах та у "вільній циркуляції" (p<0,05). При порівнянні параметрів токсемії у дітей з бактеріальними (масив Б) та аутоалергічними (масив А) захворюваннями набували достовірних відмінностей показники інтегральної пошкоджуючої активності АР, що накопичувалися в усіх токсиннесучих фракціях плазми крові (p<0,05). У дітей з аутоалергічними (масив А) захворюваннями максимальний рівень опосередкованої пошкоджуючої активності спостерігався у АР, що накопичувалися в кров'яному руслі на альбумінах. При порівнянні параметрів токсемії у дітей з аутоалергічними (масив А) та вірусно-паразитарними (масив В) захворюваннями набували достовірних відмінностей показники інтегральної пошкоджуючої активності АР, що накопичувалися на глобулінах; АР з молекулами розміром 10—200 нм, що накопичувалися на глобулінах; АР з молекулами розміром <10 нм, що накопичувалися на альбумінах (p<0,05). При дослідженні співвідношень парціальних часток міцно- та неміцно зв'язаних з білковими носіями плазми крові АР прямої та опосередкованої пошкоджуючої дії у дітей з підтвердженою бактеріальною (масив Б) етіологією захворювання виявлені достовірні відмінності у порівнянні з такими в групі дітей з вірусно-паразитарними (масив В) та аутоалергічними (масив А) захворюваннями (p<0,05, табл. 3). Проте не було виявлено достовірних відмінностей у цих показниках між групами дітей з аутоалергічним (масив А) та вірусно-паразитарним (масив В) захворюванням. У дітей з бактеріальною (масив Б) етіологією захворювання виявлені достовірні відмінності у рівні показників розподілу токсинів опосередкованої пошкоджуючої дії у кров'яному руслі при порівнянні з такими в групі дітей з вірусно-паразитарною (масив В) етіологією захворювання: у рівні АР з молекулами розміром >200 нм, 10—200 нм та <10 нм, що накопичувалися на глобулінах (p<0,05). При порівнянні параметрів розподілу АР у дітей з бактеріальним (масив Б) та аутоалергічним (масив А) захворюванням набували достовірних відмінностей показники АР з молекулами розміром >200 та <10 нм, що накопичувалися на глобулінах (p<0,05, табл. 4). Показники розподілу АР у дітей з аутоалергічними (масив А) захворюваннями у порівнянні з такими у групі дітей з вірусно-паразитарною (масив В) етіологією захворювання не мали достовірних відмінностей (табл. 4). При досліджені параметрів розподілу токсинів прямої пошкоджуючої дії у дітей з бактеріальною (масив Б) етіологією захворювання виявлені достовірні відмінності у порівнянні з такими в групі дітей з вірусно-паразитарною (масив В) етіологією захворювання: у рівні АР з молекулами розміром <10 нм, що накопичувалися на глобулінах та альбумінах (p<0,05, табл. 5). При порівнянні параметрів токсемії у дітей з бактеріальним (масив Б) та аутоалергічним (масив А) захворюванням набували достовірних відмінностей показники АР з молекулами розміром >200 та <10 нм, що накопичувалися на альбумінах (табл. 5). Показники розподілу токсинів у дітей з аутоалергічними (масив А) захворюваннями у порівнянні з такими у групі дітей з вірусно-паразитарними (масив В) захворюваннями не мали достовірних відмінностей. Після закінчення досліджень в кожній групі хворих, що були розділені за етіологічним чинником захворювання, за допомогою кластерного аналізу виявлені підгрупи, які були об'єднані між собою за однотиповими індивідуальними ознаками, що характеризують АР з найбільш виразними пошкоджуючими властивостями (табл. 6, 7, 8). За отриманими результатами досліджень параметрів токсемії у дітей з різними етіологічними чинниками захворювання було проведено групування хворих у підгрупи за наступними ознаками: Після розподілу та групування масивів нами було проведено статистичний аналіз між групами та підгрупами. За результатами проведеного аналізу були створені "еталонні графічні образи" токсемії у дітей з різними етіологічними чинниками захворювання (рисунок). Після цього на основі програмного продукту Microsoft Excel та StatSoft Inc., Statistica 5.11 була розроблена експертна система, що дозволяє проводити порівняльний аналіз між "еталонними образами" токсемії, яка обумовлена різними етіологічними чинниками, та контрольним, який створюється у досліджуваного хворого з невідомим (неідентифікованим) чинником захворювання. Результатом роботи експертної системи є вираховування шляхом математичного аналізу кількості збігів між ознаками "еталону" та контролю, їх питомої ваги у формуванні "образу" токсемії, та на підставі цього — висновок про вірогідний етіологічний чинник токсемії у досліджуваного пацієнта. Означена система токсикологічних досліджень, створення графічного "образу" токсемії та проведення його експертизи проходить апробацію на різних хворих. Попередньо отримані результати вказують на позитивні перспективи щодо її можливостей при використанні у слідуючи напрямках: Результати проведеної роботи вказують на можливість та доцільність розробки та удосконалення нового підходу щодо діагностики етіологічних чинників токсемії. Література |