ІМУНОДІАГНОСТИКА ПЕРИТОНЕАЛЬНОГО СЕПСИСУ

О. В. Плитка; В. В. Гнатів

doi:10.11603/1811-2471.2022.v.i4.13493

Автор(и)

О. В. Плитка Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України
В. В. Гнатів Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України

DOI:

https://doi.org/10.11603/1811-2471.2022.v.i4.13493

Ключові слова:

імунодіагностика, сепсис, перитонеальний сепсис

Анотація

РЕЗЮМЕ. У роботі наведено огляд наукових джерел стосовно імунодіагностики перитонеального сепсису. Внаслідок прогресування запального процесу, викликаного мікроорганізмами, відбувається масивна продукція медіаторів запалення, активація специфічних та неспецифічних ланок імунного захисту.

Мета – дослідити механізм імунної відповіді при розвитку перитонеального сепсису.

Матеріал і методи. У роботі використані бібліосистематичний та аналітичний методи пошуку та аналізу наукової інформації, отриманої з наукових публікацій з імпакт-фактором. Пошук здійснювався в базах даних Pubmed, medLine, ClinicalKey, включав публікації за останні 10 років.

Результати. Сепсис можна розглядати як змагання між патогенами та імунною відповіддю господаря; патогени шукають переваги, виводячи з ладу різні аспекти захисту організму. Наприклад, сепсис індукує апоптотичну делецію імунних ефекторних клітин, пригнічує експресію основних молекул комплексу гістосумісності класу II, збільшує експресію негативних костимулювальних молекул, збільшує кількість протизапальних цитокінів і збільшує кількість регуляторних Т-клітин і мієлоїдних клітин. У пацієнтів із сепсисом моноцити мають знижену здатність вивільняти прозапальні цитокіни у відповідь на ендотоксин. При сепсисі Т-клітини стають малочутливими до проліферації та повертаються до профілю типу 2 із збільшенням продукції IL-4 та IL-10 та пригніченням IL-12 та IFN-γ.

Висновки. У пацієнтів із сепсисом відбувається виснаження Т-клітин. Пролонгована тривалість сепсису характеризується високим антигенним навантаженням і високим рівнем прозапальних і протизапальних цитокінів, що викликає виснаження Т-клітин. Зв’язок між виснаженням Т-клітин і смертністю при сепсисі було встановлено дослідженнями, які показали, що підвищена експресія PD-1 в циркулюючих Т-клітинах у пацієнтів із сепсисом корелювала зі зниженням проліферативної здатності та смертності Т-клітин. Основним важелем є те, що перша лінія оборони проти інфекції – вроджений імунітет, може бути двосічним мечем, так як одні й ті ж клітини, молекули і механізми, які беруть участь у захисному процесі, можуть брати участь і в патологічних запальних процесах. Тому при діагностиці потрібно знайти тонкі відмінності між СЗР і сепсисом, а при його лікуванні – зберігати баланс між адекватною імунною відповіддю і запальною реакцією, що дозволить ефективно боротися з патогенами, обмежуючи запалення, яке може завдати шкоди організму.

Посилання

Davies, M.G., & Hagen, P.O. (1997). Systemic inflammatory response syndrome. Br. J. Surg., 84, 920-935.

Singer, M., Deutschman, C.S., & Seymour, C.W. (2016). The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA, 8, 801-810.

Kumar, A., Roberts, D., Wood, K.E., Light, B., Parrillo, J.E., Sharma, S., Suppes, R., … Cheang, M. (2006). Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock. Crit. Care Med., 34(6), 1589-1596.

Sydorchuk, R.I. (2006). Abdominalnyi sepsis – Abdominal sepsis. Chernivtsi: Vyd-vo BDMU, 462 [in Ukrainian].

Mandell, G., Bennett, J., & Dolin, R. (2009). Principles and Practice of Infectious Diseases, 7th ed. Philadelphia: Churchill Livingstone, 1320.

Kryvoruchko, I.A. (2009). Diaghnostyka ta kompleksne likuvannja khvorykh na abdominalnyi sepsis [Diagnosis and comprehensive treatment of patients with abdominal sepsis]. Ukr. zhurnal khirurhiyi – Ukr. Journal of Surgery, 1 77-80 [in Ukrainian].

Dronjak, M.M. (2008). Abdominaljnyj sepsis [Abdominal sepsis]. Ukr. zh. khirurhiyi – Ukr. Journal of Surgery, 1, 100-104 [in Ukrainian].

Quartin, A.A., Schein, R.M., Kett, D.H., & Peduzzi, P.N. (1997). Magnitude and duration of the effect of sepsis on survival. Department of Veterans Affairs Systemic Sepsis Cooperative Studies Group. JAMA, 277, 1058-1063.

Cinel I., & Opal S.M. (2009). Molecular biology of inflammation and sepsis: a primer. Crit. Care Med, 37, 291-304.

Casey, L.C. (2000). Immunologic response to infection and its role in septic shock. Crit. Care Clin, 16, 193-213.

Angus, D.C. (2011). The search for effective therapy for sepsis: back to the drawing board? JAMA, 306, 2614-2615.

Hotchkiss, R.S., & Opal, S. (2010). Immunotherapy for sepsis – a new approach against an ancient foe. N. Engl. J. Med., 363, 87-89.

Kox, W.J., Volk, T., Kox, S.N., & Volk, H.D. (2000). Immunomodulatory therapies in sepsis. Intensive Care Med., 26 (1), 124-128.

Bone, R.C., & Sir Isaac Newton. (1996). Sepsis, SIRS, and CARS. Crit. Care Med., 24, 1125-1128.

Munford, R.S., & Pugin, J. (2001). Normal responses to injury prevent systemic inflammation and can be immunosuppressive. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 163, 316-321.

Boomer, J.S., To, K., & Chang, K.C. (2011). Immunosuppression in patients who die of sepsis and multiple organ failure. JAMA, 306, 2594-2605.

Hotchkiss, R.S., Swanson, P.E., & Freeman, B.D. (1999). Apoptotic cell death in patients with sepsis, shock, and multiple organ dysfunction. Crit. Care Med., 27, 1230-1251.

Unsinger, J., McDonough, J.S., & Shultz, L.D. (2009). Sepsis-induced human lymphocyte apoptosis and cytokine production in “humanized” mice. J. Leukoc. Biol., 86, 219-227.

Hotchkiss, R.S., Strasser, A., McDunn, J.E., & Swanson, P.E. (2009). Cell death. N. Engl. J. Med., 36, 1570-1583.

Hotchkiss, R.S., Schmieg, R.E., & Swanson, P.E. (2000). Rapid onset of intestinal epithelial and lymphocyte apoptotic cell death in patients with trauma and shock. Crit. Care Med., 28, 3207-3217.

Voll, R.E., Herrmann, M., Roth, E.A., Stach, C., Kalden, J.R., & Girkontaite, I. (1997). Immunosuppressive effects of apoptotic cells. Nature, 390, 350-351.

Tsujimoto, H., Ono, S., & Hiraki, S. 2004). Hemoperfusion with polymyxin B-immobilized fibers reduced the number of CD16 + CD14 + monocytes in patients with septic shock. J. Endotoxin. Res., 10, 229-237.

Biswas, S.K., & Lopez-Collaxo, E. (2009). Endotoxin tolerance: new mechanisms, molecules and clinical significance. Trends Immunol., 30, 475-487.

Monneret, G., Finck, M.E., & Venet, F. (2004). The anti-inflammatory response dominates after septic shock: association of low monocyte HLA-DR expression and high interleukin-10 concentration. Immunol. Lett., 95, 193-198.

Hynninen, M., Pettila, V., & Takkunen, O. (2003). Predictive value of monocyte histocompatibility leukocyte antigen-DR expression and plasma interkeukin04 and -10 levels in critically ill patients with sepsis. Shock, 20, 1-4.

Oberholzer, A., Oberholzer, C., & Moldawer, L.L. (2002). Interleukin-10: a complex role in the pathogenesis of sepsis syndromes and its potential as an anti-inflammatory drug. Crit. Care Med., 30, 58-63.

Muehlstedt. S.G., Lyte. M., & Rodriguez. J.L. (2002). Increased IL-10 production and HLA-DR suppression in the lungs of injured patients precede the development of nosocomial pneumonia. Shock, 17, 443-450.

Hiraki, S., Ono, S., & Tsujimoto, H. (2012). Neutralization of interleukin-10 or transforming growth factor-beta decreases the percentages of CD4 + CD25 + Foxp3 + regulatory T cells in septic mice, thereby leading to an improved survival. Surgery, 15, 313-322.

Lukaszewicz, A.C., Grienay, M., & Resche-Rigon, M. (2009). Monocytic HLA-DR expression in intensive care patients: interest for prognosis and secondary infection prediction. Crit. Care Med., 37, 2746-2752.

Ono, S., Tsujimoto, H., Matsumoto, A., Ikuta, S., Kinoshita, M., & Mochizuki, H. (2004). Modulation of human leukocyte antigen-DR on monocytes and CD16 on granulocytes in patients with septic shock using hemoperfusion with polymyxin B-immobilized fiber. Am. J. Surg., 188, 150-156.

Seki, S., Osada, S., & Ono, S. (1998). Role of liver NK cells and peritoneal macrophages in IFN- gamma and IL-10 production in experimental bacterial peritonitis in mice. Infect. Immun., 66, 5286-5294.

Hiraki, S., Ono, S., Kinoshita, M., Tsujimoto, H., Seki, S., & Mochizuki, H. (2007). Interleukin-18 restores immune suppression in patients with nonseptic surgery, but not with sepsis. Am. J. Surg., 193, 676-680.

Takabayashi, A., Kanai, M., & Kawai, Y. (2003). Change in mitochondrial membrane potential in peripheral blood lymphocytes, especially in natural killer cells, is a possible marker for surgical stress on the immune system. World J. Surg., 27, 659-665.

Ikuta, S., Ono, S., Kinoshita, M., Tsujimoto, H., Yamauchi, A., & Mochizuki, H. (2003). Interleukin-18 concentration in the peritoneal fluid correlates with the severity of peritonitis. Am. J. Surg., 185, 550-555.

Sakaguchi, S., Sakaguchi, N., Asano, M., Itoh, M., & Toda, M. (1995). Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases. J. Immunol., 155, 1151-1164.

Shevach, E.M. (2001). Certified professionals: CD4(+)CD25(+) suppressor T cells. J. Exp. Med., 193, 41-46.

Shevach, E.M., DiPaolo, R.A., Andersson, J., Zhao D.M., Stephens, G.L., & Thornton, A.M. (2006). The lifestyle of naturally occurring CD4 + CD25 + Foxp3 + regulatory T cells. Immunol. Rev., 212, 60-73.

Sakaguchi, S., Ono, M., & Setoguchi, R. (2006). Foxp3 + CD25 + CD4 + natural regulatory T cells in dominant self-tolerance and autoimmune disease. Immunol. Rev., 212, 8-27.

Monneret, G., Debard, A.L., & Venet, F. (2003). Marked elevation of human circulating CD4 + CD25 + regulatory T cells in sepsis-induced immunoparalysis. Crit. Care Med., 3, 2068-2071.

Ono, S., Kimura, A., & Hiraki, S. (2013). Removal of increased circulating CD4 + CD25 + Foxp3 + regulatory T cells in patients with septic shock using hemopefusion with polymyxin B-immobilized fibers. Surgery, 153, 262-271.

Venet, F., Chung, C.S., & Kherouf, H. (2009). Increased circulating regulatory T cells (CD4(+)CD25 (+)CD127 (-)) contribute to lymphocyte anergy in septic shock patients. Intensive Care Med., 5, 678-686.

Venet, F., Chung, C.S., & Kherouf, H. (2006). Human CD4 + CD25 + regulatory T lymphocytes inhibit lipopolysaccharide-induced monocyte survival through a Fas/Fas ligand-dependent mechanism. J. Immunol., 177, 6540-6547.

Tiemessen, M.M., Jagger, A.L., & Evan, H.G. (2007). CD4 + CD25 + Foxp3 + regulatory T cells induce alternative activation of human monocytes/macrophages. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 104, 19446-19451.

Guignant, C., Lepape, A., & Huang, X. (2011). Programmed death-1 levels correlate with increased mortality, nasocomial infection and immune dysfunctions in septic shock patients. Crit. Care, 15, 99.

Si-Tahar, M., Touqui, L., & Chignard, M. 2009). Innate immunity and inflammation - two facets of the same anti-infectious reaction. Clin. Exp. Immunol., 156, 194-198.