Sirs Информационный блок для самостоятельной подготовки студента к практическому занятию. Синдром системной воспалительной реакции

Среди хирургических заболеваний значительное место занимают острые воспалительные болезни органов брюшной и грудной полостей, мягких тка­ней тела. Достижения молекулярной биологии дали основание для пе­ресмотра прежних представлений о сути воспаления и регуляции иммунно­го ответа на него. Установлено, что универсальным механизмом, опреде­ляющим физиологические и патологические процессы в организме, явля­ются межклеточные взаимоотношения.

Основную роль в регуляции межклеточных взаимоотношений играет группа белковых молекул, получившая название цитокиновои системы. В связи с этим мы сочли целесообразным перед изложением частных вопросов вос­палительных заболеваний дать краткие сведения о современных представ­лениях о сути воспаления и регуляции иммунного ответа на него.

Ответная реакция организма на воспаление, независимо от локализации воспалительного процесса, развивается в соответствии с общими закономер­ностями, свойственными всякому острому воспалению. Воспалительный про­цесс и ответная реакция на него развиваются при участии многочисленных медиаторов воспаления, в том числе цитокиновои системы, по одним и тем же закономерностям, как при внедрении инфекции, так и при воздействии трав­мы, очагов некроза тканей, ожогов и некоторых других факторов.

Клинические проявления острых воспалительных заболеваний наряду с общими для воспаления симптомами имеют специфические симптомы, обусловленные поражением того или другого органа, его локализацией: на­пример, при остром аппендиците и остром холецистите общими свойствен­ными воспалению симптомами являются боли, повышение температуры те­ла, лейкоцитоз, увеличение частоты пульса. При физикальном исследова­нии выявляются специфические для каждого заболевания симптомы, по­зволяющие дифференцировать одно заболевание от другого. Реакция орга­низма на воспаление, при которой не нарушаются функции жизненно важ­ных систем организма, называется местной.

При флегмоне или гангрене пораженного органа симптомы, свойствен­ные воспалению, становится более выраженными, обычно начинают появ­ляться признаки нарушения функции жизненно важных систем организма в ви­де значительной тахикардии, тахипноэ, гипертермии, высокого лейкоцито­за. Реакция на тяжелое воспаление принимает системный характер и проте­кает как тяжелое общее заболевание воспалительной природы, вовлекающее в ответную реакцию практически все системы организма. Такой тип реак­ции по предложению согласительной комиссии американских хирургов (1992) называют синдромом системной реакции организма на воспаление (Sys ­ temic Inflammatory Response Syndrome - SIRS ).

Воспаление представляет собой приспособительную реакцию организма, направленную на уничтожение агента, вызвавшего воспалительный про­цесс, и восстановление поврежденной ткани.

Воспалительный процесс, развиваясь при обязательном участии медиа­торов воспаления, может сопровождаться преимущественно местной реак­цией с типичными местными проявлениями болезни и умеренной, малоза­метной общей реакцией органов и систем организма. Местная реакция за­щищает организм, освобождает его от патогенных факторов, отграничивает "чужеродное" от "своего", чем способствует выздоровлению.

Медиаторы воспаления. В эту группу входит множество активных хими­ческих соединений: 1) цитокины (провоспалительные и антивоспалитель­ные); 2) интерфероны; 3) эйкозаноиды; 4) активные кислородные радика­лы; 5) комплемент плазмы крови; 6) биологически активные вещества и стрессорные гормоны (гистамин, серотонин, катехоламин, кортизол, вазо-прессин, простагландины, гормон роста); 7) фактор активации тромбоци­тов; 8) монооксид азота (N0) и др.

Воспаление и иммунитет функционируют в тесном взаимодействии, они очищают внутреннюю среду организма как от чужеродных элементов, так и от поврежденных, измененных своих тканей с последующим отторжением их и ликвидацией последствий повреждения. Нормально функционирую­щие контрольные механизмы иммунной системы препятствуют бескон­трольному выделению цитокинов и других медиаторов воспаления, обеспе­чивают адекватную местную реакцию на процесс (см. схему).

Местная реакция организма на воспаление. Проникновение инфекции и воздействие других повреждающих факторов вызывают активацию комплемента, который в свою очередь способствует синтезу С-реактивных белков (С-3, С-5), стимулирует продукцию фактора активации тромбо­цитов, образование опсонинов, участвующих в процессе фагоцитоза и хе­мотаксиса. Основная задача воспалительной фагоцитарной реакции заклю­чается в удалении микроорганизмов и ограничении воспаления. В этом пе­риоде может появляться транзиторная бактериемия. Проникшие в кровь микроорганизмы уничтожаются нейтрофильными лейкоцитами, макрофа­гами, свободно циркулирующими в крови, и купферовскими клетками, вы­полняющими роль макрофагов. Наиболее важная роль в удалении микроор­ганизмов и других чужеродных веществ, а также в продукции цитокинов и различных медиаторов воспаления принадлежит активированным макрофа­гам, как свободно циркулирующим в крови, так и резидентным, фиксиро­ванным в печени, селезенке, легких и других органах. Следует подчеркнуть, что купферовские клетки, относящиеся к резидентным макрофагам, состав­ляют более 70% всех макрофагов организма. Им принадлежит главная роль в удалении микроорганизмов в случае появления транзиторной или персистирующей бактериемии, продуктов распада белков, ксеногенных веществ, обезвреживании эндотоксинов.

Одновременно с активацией комплемента происходит активация нейтрофилов и макрофагов. Нейтрофилы - первые фагоцитирующие клетки, по­являющиеся в очаге воспаления, выделяют активные кислородные радика­лы, которые приводят к п о в р е ж д е н и ю и одновременно к актива­ции э н д о т е л и а л ь н ы х клеток. Нейтрофилы начинают выделять провоспалительные и антивоспалительные интерлейкины (ИЛ), относя­щиеся к цитокиновой системе. При этом антивоспалительные способны ос­лабить действие провоспалительных интерлейкинов. Благодаря этому дос­тигаются их баланс и уменьшение тяжести воспаления.

Активация макрофагов. Макрофаги появляются в очаге повреждения в течение 24 ч с начала воспалительной реакции. Активированные макрофаги осуществляют транскрипцию антигенов (бактерий, эндотоксинов и др.). С по­мощью этого механизма они представляют антигены лимфоцитам, способ­ствуют их активации и пролиферации. Активированные Т-лимфоциты при­обретают значительно большие цитотоксические и цитолитичесие свойства, резко увеличивают продукцию цитокинов. В-лимфоциты начинают проду­цировать специфические антитела. В связи с активацией лимфоцитов резко увеличивается продукция цитокинов и других медиаторов воспаления, воз­никает гиперцитокинемия. Включение активированных макрофагов в развивающееся воспаление является гранью между локальной и системной ре­акцией на воспаление.

Взаимодействие макрофагов с Т-лимфоцитами и клетками "натуральных киллеров" при посредничестве цитокинов обеспечивает необходимые усло­вия для уничтожения бактерий и обезвреживания эндотоксинов, локализа­ции воспаления, предотвращения генерализации инфекции. Важную роль в защите организма от инфекции играют натуральные (естественные) клетки-киллеры (Natural Killer - NK-клетки). Они происходят из костного мозга и представляют собой субпопуляцию больших гранулярных лимфоцитов, спо­собных в отличие от Т-киллеров лизировать бактерии и клетки-мишени без предварительной их сенсибилизации. Эти клетки, так же как макрофаги, удаляют из крови чуждые организму частицы и микроорганизмы, обеспечи­вают адекватную продукцию медиаторов воспаления и местную защиту от инфекции, сохраняют баланс между провоспалительными и антивоспа­лительными медиаторами воспаления. Таким образом они препятствуют нарушению микроциркуляции и повреждению паренхиматозных органов избыточным количеством продуцируемых цитокинов, локализуют воспале­ние, предупреждают развитие тяжелой общей (системной) реакции жизненно важных органов в ответ на воспаление, препятствуют развитию дисфунк­ции паренхиматозных органов.

Большое значение для регуляции острого воспаления через посредство фактора некроза опухоли имеют молекулы белка, известные под названием "ядерный фактор каппа В" (Nuclear factor к-kappa В), играющие важную роль в развитии синдрома системной реакции на воспаление и синдрома полиорганной дисфункции. В терапевтических целях можно ограничить ак­тивацию данного фактора, что приведет к снижению продукции медиаторов воспаления и может оказать благоприятный эффект, уменьшив поврежде­ние тканей медиаторами воспаления и снизив опасность развития дисфунк­ции органов.

Роль клеток эндотелия в развитии воспаления. Клетки эндотелия являются связующим звеном между клетками паренхиматозных органов и циркулирую­щими в кровеносном русле тромбоцитами, макрофагами, нейтрофилами, цитокинами и их растворимыми рецепторами, поэтому эндотелий микроциркуляторного русла тонко реагирует как на изменения концентрации медиаторов воспаления в крови, так и на содержание их вне сосудистого русла.

В ответ на повреждение клетки эндотелия продуцируют монооксид азота (N0), эндотелии, фактор активации тромбоцитов, цитокины и другие медиа­торы. Эндотелиальные клетки находятся в центре всех реакций, развиваю­щихся при воспалении. Именно эти клетки после стимуляции их цитокинами приобретают способность "направлять" лейкоциты к месту повреждения.

Активированные лейкоциты, находящиеся в сосудистом русле, соверша­ют вращательные движения по поверхности эндотелия микроциркуляторного русла; возникает краевое стояние лейкоцитов. На поверхности лейко­цитов, тромбоцитов и клеток эндотелия образуются адгезивные молекулы. Клетки крови начинают прилипать к стенкам венул, движение их останав­ливается. В капиллярах образуются микротромбы, состоящие из тромбоци­тов, нейтрофилов и фибрина. В результате этого сначала в зоне очага вос­паления нарушается кровообращение в микроциркуляторном русле, резко повышается проницаемость капилляров, появляется отек, облегчается ми­грация лейкоцитов за пределы капилляров, возникают типичные признаки местного воспаления.

При тяжелой агрессии происходит гиперактивация клеток, про­дуцирующих цитокины и другие медиаторы воспаления. Количество цитокинов и монооксида азота увеличивается не только в очаге воспаления, но и за его пределами в циркулирующей крови. В связи с избытком цитокинов и других медиаторов в крови в той или иной мере повреждается микроциркуляторная система органов и тканей за пределами первичного очага воспа­ления. Нарушается функция жизненно важных систем и органов, начинает развиваться синдром системной реакции на воспаление (SIRS ).

При этом на фоне выраженных местных признаков воспаления возника­ет нарушение функции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, почек, печени и воспаление протекает как тяжелое общее заболевание с вовлече­нием всех функциональных систем организма.

Цитокины представляют собой сравнительно крупные молекулы белка с молекулярной массой от 10 000 до 45 000 дальтон. По химической структуре они близки друг к другу, однако обладают разными функциональными свойствами. Они обеспечивают взаимодействие между клетками, активно участвующими в развитии местной и системной реакции на воспаление пу­тем усиления или угнетения способности клеток продуцировать цитокины и другие медиаторы воспаления.

Цитокины могут оказывать влияние на клетки-мишени - эндокринное, паракринное, аутокринное и и н т е р к р и н н о е дейст­вие. Эндокринный фактор выделяется клеткой и влияет на клетку-ми­шень, расположенную от нее на значительном расстоянии. Он доставляется к клетке-мишени током крови. Паракринный фактор выделяется клеткой и оказывает влияние только на близкорасположенные клетки. Аутокринный фактор выделяется клеткой и влияет на ту же клетку. Интеркринный фактор действует внутри клетки, не выходя за ее пределы. Многие авторы рассмат­ривают эти взаимоотношения как "микроэндокринную систему".

Цитокины продуцируются нейтрофилами, лимфоцитами, клетками эн­дотелия, фибробластами и другими клетками.

Цитокиновая система включает в себя 5 обширных классов соединений, объединенных по их доминирующему действию на другие клетки.

1. Цитокины, продуцируемые лейкоцитами и лимфоцитами, называют интерлейкинами (ИЛ, IL), потому что, с одной стороны, они продуцируют­ ся лейкоцитами, с другой - лейкоциты являются клетками-мишенями для ИЛ и других цитокинов.

Интерлейкины подразделяют на провоспалительные (ИЛ-1,6,8,12); антивоспалительные (ИЛ-4,10,11,13 и др.).

Фактор некроза опухоли [ФНО].

Факторы роста и дифференцировки лимфоцитов.

Факторы, стимулирующие рост популяций макрофагов и гранулоцитов.

5. Факторы, вызывающие рост мезенхимальных клеток. Большинство цитокинов относится к ИЛ (см. таблицу).

Таблица

Список сокращений терминов в таблице

В норме продукция цитокинов незначительна и предназначена для под­держания взаимодействия между клетками, продуцирующими цитокины, и клетками, выделяющими другие медиаторы воспаления. Но она резко воз­растает при воспалении в связи с активацией клеток, вырабатывающих их.

В начальной стадии развития воспаления одновременно выделяются провоспалительные и антивоспалительные интерлейкины. Повреждающее действие провоспалительных интерлейкинов в значительной степени ней­трализуется антивоспалительными, в их продукции сохраняется баланс. Ан­тивоспалительные цитокины оказывают полезное действие, они способст­вуют ограничению воспаления, уменьшению общей реакции на воспаление, заживлению раны.

Большинство реакций при развитии воспаления осуществляется через посредничество цитокинов. Так, напри­мер, ИЛ-1 активирует Т- и В-лимфоциты, стимулирует образование С-реактивных белков ранней фазы воспаления, продукцию провоспалительных медиаторов (ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО) и фактора активации тромбоцитов. Он уве­личивает прокоагулянтную активность эндотелия и активность адгезивных молекул на поверхности клеток эндотелия, лейкоцитов и тромбоцитов, вы­зывает образование микротромбов в сосудах микроциркуляторного русла, вызывает повышение температуры тела.

ИЛ-2 стимулирует Т- и В-лимфоциты, рост NK-клеток, продукцию ФНО и интерферона, увеличивает пролиферацию и цитотоксические свой­ства Т-лимфоцитов.

ФНО обладает наиболее сильным провоспалительным действием: стиму­лирует секрецию провоспалительных интерлейкинов (ИЛ-1, ИЛ-6), выделение простагландинов, усиливает активацию нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов; активирует комплемент и коагуляцию, увеличивает молекуляр­ную адгезию эндотелия лейкоцитов и тромбоцитов, в результате чего обра­зуются микротромбы в сосудах микроциркуляторного русла. При этом по­вышается проницаемость сосудистой стенки, нарушается кровоснабжение жизненно важных органов, в которых возникают очаги ишемии, что прояв­ляется различными признаками дисфункции внутренних органов.

Избыточная продукция цитокинов и других медиаторов воспале­ния вызывает нарушение регулирующей функции иммунной системы, при­водит к их бесконтрольному выделению, нарушению баланса между провоспалительными и антивоспалительными цитокинами в пользу провоспалительных. В связи с этим медиаторы воспаления из факторов, защищающих организм, становятся повреждающими.

Монооксид азота (N 0) - потенциально токсичный газ. Он синтезируется из а-аргинина и преимущественно действует как ингибирующий нейротрансмиттер. Оксид азота синтезируется не только лейкоцитами, но и эн­дотелием сосудов.

Малые размеры этой частицы, отсутствие электрического заряда и липофильность позволяют ей легко проникать через мембраны клеток, прини­мать участие во многих реакциях, изменять свойства некоторых белковых молекул. NO является наиболее активным из медиаторов воспаления.

Оптимальный уровень N0 в крови необходим для поддержания нормаль­ного венозного тонуса и проницаемости сосудистой стенки. В микроциркуляторном русле. N0 защищает эндотелий сосудов (в том числе печени) от повреждающего действия эндотоксинов и фактора некроза опухоли.

Монооксид азота сдерживает чрезмерную активацию макрофагов, тем самым способствуя ограничению синтеза избыточного количества цитоки-нов. Это ослабляет степень нарушения регулирующей роли иммунной сис­темы в продукции цитокинов, способствует сохранению баланса между про-воспалительными и антивоспалительными цитокинами, ограничивает воз­можности медиаторов воспаления вызывать нарушение функции паренхи­матозных органов и развитие синдрома системной реакции на воспаление.

Монооксид азота расслабляет мышечные клетки в стенках сосудов, уча­ствует в регуляции сосудистого тонуса, релаксации сфинктеров и проницае­мости сосудистой стенки.

Чрезмерная продукция N0 под влиянием цитокинов способст­вует снижению венозного тонуса, нарушению перфузии тканей, возникно­вению очагов ишемии в различных органах, что благоприятствует дальней­шей активации клеток, продуцирующих цитокины и другие медиторы вос­паления. Это увеличивает тяжесть нарушения функции иммунной системы, нарушает ее способность регулировать продукцию медиаторов воспаления, приводит к увеличению содержания их в крови, прогрессированию синдро­ма системной реакции на воспаление, снижению венозного тонуса, умень­шению периферического сосудистого сопротивления, развитию гипотен-зии, депонированию крови, развитию отека, возникновению полиорганной дисфункции, нередко заканчивающейся необратимой полиорганной недос­таточностью.

Таким образом, действие NO может быть как повреждающим, так и за­щитным по отношению к тканям и органам.

Клинические проявления синдрома системной реакции на воспаление включают характерные для него признаки: 1) повышение температуры тела выше 38°С или снижение ее ниже 36°С при анергии; 2) тахикардию - уве­личение числа сердечных сокращений свыше 90 в 1 мин; 3) тахипноэ - увеличение частоты дыханий свыше 20 в 1 мин или снижение РаС0 2 менее 32 мм рт.ст.; 4) лейкоцитоз свыше 12 10 3 в 1 мм 3 , или снижение количества лейкоцитов ниже 4 10 3 в 1 мм 3 , или палочкоядерный сдвиг более чем на 10%

Тяжесть синдрома определяется числом имеющихся признаков наруше­ния функций органов у данного пациента. При наличии двух из четырех вы­шеописанных признаков синдром оценивают как умеренной (легкой) сте­пени тяжести, при трех признаках - как средней степени тяжести, при че­тырех - как тяжелый. При выявлении трех и четырех признаков синдрома системного ответа на воспаление риск прогрессирования болезни, развития полиорганной недостаточности, требующей специальных мероприятий для коррекции, резко возрастает.

Микроорганизмы, эндотоксины и локальные медиаторы асептического воспаления обычно поступают из первичного очага инфекции или очагов асептического воспаления.

При отсутствии первичного очага инфекции микроорганизмы и эндоток­сины могут поступать в кровоток из кишечника за счет т р а н с л о к а ц и и через стенку кишки в кровь или из первично-стерильных очагов некроза при остром панкреатите. Обычно это наблюдается при выраженной дина­мической или механической кишечной непроходимости, обусловленной острыми воспалительными заболеваниями органов брюшной полости.

Легкий синдром системного ответа на воспаление - это в первую оче­редь сигнал об избыточной продукции цитокинов чрезмерно активирован­ными макрофагами и другими цитокинпродуцирующими клетками

Если вовремя не будут предприняты меры профилактики и лечения ос­новного заболевания, синдром системной реакции на воспаление будет не­прерывно прогрессировать, а начинающаяся полиорганная дисфункция мо­жет перейти в полиорганную недостаточность, которая, как правило, явля­ется проявлением генерализованной инфекции - сепсиса.

Таким образом, синдром системной реакции на воспаление - это начало непрерывно развивающегося патологического процесса, являющегося отра­жением избыточной, недостаточно контролируемой иммунной системой секреции цитокинов и других медиаторов воспаления, вследствие наруше­ния межклеточных взаимоотношений в ответ на тяжелые антигенные сти­мулы как бактериальной, так и небактериальной природы.

Синдром системной реакции на воспаление, возникающий вследствие тяжелой инфекции, неотличим от реакции, возникающей в ответ на асеп­тическое воспаление при массивной травме, остром панкреатите, травма­тичных хирургических вмешательствах, трансплантации органов, обширных ожогах. Это обусловлено тем, что в развитии данного синдрома участвуют одни и те же патофизиологические механизмы и медиаторы воспаления.

Диагностика и лечение. Определение и оценка степени тяжести синдрома системной реакции на воспаление доступны любому лечебному медицин­скому учреждению. Этот термин принят международным сообществом вра­чей разных специальностей в большинстве стран мира.

Знание патогенеза синдрома системной реакции на воспаление позволя­ет разрабатывать антицитокиновую терапию, профилактику и лечение ос­ложнений. Для этих целей применяют моноклональные антитела против цитокинов, антитела против наиболее активных провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, фактора некроза опухоли). Имеются сообщения о хо­рошей эффективности плазмофильтрации через специальные колонки, по­зволяющие удалять избыток цитокинов из крови. Для угнетения цитокинпродуцирующей функции лейкоцитов и снижения концентрации цитокинов в крови применяют (правда, не всегда успешно) большие дозы сте­роидных гормонов. Важнейшая роль в лечении больных принадлежит свое­временному и адекватному лечению основного заболевания, комплексной профилактике и лечению дисфункции жизненно важных органов.

Частота синдрома системного ответа на воспаление у пациентов отделений интенсивной терапии в хирургических клиниках дос­тигает 50%. При этом у больных с высокой температурой тела (это один из признаков синдрома), находящихся в отделении интенсивной терапии, син­дром системного ответа на воспаление наблюдается у 95% больных. Коопе­ративное исследование, охватывающее несколько медицинских центров в США, показало, что из общего числа больных с синдромом системной ре­акции на воспаление только у 26% развился сепсис и у 4% - септический шок. Летальность возрастала в зависимости от степени тяжести синдрома. При тяжелом синдроме системного ответа на воспаление она составляла 7%, при сепсисе - 16%, при септическом шоке - 46%.

Синдром системной реакции на воспаление может длиться всего не­сколько дней, но он может существовать и в течение более длительного вре­мени, до уменьшения содержания цитокинов и монооксида азота (N0) в крови, до восстановления баланса между провоспалительными и антивос­палительными цитокинами, восстановления функции иммунной системы контролировать продукцию цитокинов.

При уменьшении гиперцитокинемии симптомы могут постепенно идти на убыль, в этих случаях опасность развития осложнений резко уменьшает­ся, в ближайшие дни можно рассчитывать на выздоровление.

При тяжелой форме синдрома имеется прямая корреляция между содер­жанием цитокинов в крови и тяжестью состояния пациента. Про- и анти­воспалительные медиаторы могут, в конце концов, взаимно усиливать свое патофизиологическое действие, создавая нарастающий иммунологический диссонанс. Именно при этих условиях медиаторы воспаления начинают оказывать повреждающее действие на клетки и ткани организма.

Сложное комплексное взаимодействие цитокинов и цитокиннейтрали-зующих молекул, вероятно, определяет клинические проявления и течение сепсиса. Даже тяжелый синдром системного ответа на воспаление нельзя рассматривать как сепсис, если у пациента нет первичного очага инфекции (входных ворот), бактериемии, подтвержденной выделением бактерий из крови при многократных посевах.

Сепсис как клинический синдром трудно поддается определению. Со­гласительная комиссия американских врачей определяет сепсис как очень тяжелую форму синдрома системной реакции на воспаление у пациентов с наличием первичного очага инфекции, подтвержденной посевом крови, при наличии признаков угнетения функции ЦНС и полиорганной недоста­точности.

Не следует забывать о возможности развития сепсиса при отсутствии первичного очага инфекции. В таких случаях микроорганизмы и эндоток­сины могут появляться в крови вследствие транслокации кишечных бактерий и эндотоксинов в кровь.

Тогда кишечник становится источником инфекции, который не был уч­тен при поиске причин бактериемии. Транслокация бактерий и эндотокси­нов из кишечника в кровеносное русло становится возможной при наруше­нии барьерной функции слизистой оболочки кишечника в связи с ишемией стенок его при перитоните, острой кишечной непроходимости, шоке и дру­гих факторах. В этих условиях кишечник становится похожим на "недренированную гнойную полость".

Синдром системного воспалительного ответа (англ. systemic inflammatory responce syndrome - SIRS) - системная неспецифическая реакция организма на воздействие различных раздражителей или патологических агентов, проявляющаяся активацией всех медиаторных систем и патобиохимических каскадов, ответственных за воспаление.

Эпидемиология
Согласно данным ВОЗ только в европейских странах ежегодно регистрируется до 500 тыс. случаев сепсиса.

Этиология и патогенез
Зачастую к развитию синдрома системного воспалительного ответа в акушерстве приводят гнойно-воспалительные заболевания матки и придатков (эндометрит, аднексит или параметрит) во время беременности или в родах (68,6%), хронические или острые экстрагенитальные воспалительные заболевания во время беременности или в родах, такие как заболевания желудочно-кишечного тракта (34,4%), пиелонефрит (28,6%), острая хирургическая патология (14,3%) и др.

В основе патогенеза синдрома системного воспалительного ответа лежит активация всех компонентов цитокиновой сети: полиморфноядерных лейкоцитов, моноцитов/макрофагов, лимфоцитов, выделяемых ими цитокинов и других медиаторов воспаления.

Кроме этого отмечается и повышение активности всех биологических структур и клеток, ответственных за гомеостаз, среди которых наибольшее значение имеют эндотелиоциты. Параллельно с активацией цитокиновой сети происходит и подавление полисистемы каскадного протеолиза плазмы крови и ингибирование синтеза противовоспалительных цитокинов (IL-10, IL-13).

Клиническая картина
Температура тела выше 38,5 °С или ниже 36,0 °С. Тахикардия, определяемая как средняя частота сердечных сокращений, превышающая два квадратичных отклонения от возрастной нормы, в отсутствие внешних стимулов, длительного приема лекарственных средств, болевого стимула или любое необъяснимое персистирующее увеличение частоты сердечных сокращений в течение 0,5-4 ч. Средняя ЧД, превышающая два квадратичных отклонения от возрастной нормы, или необходимость в искусственной вентиляции легких при остром процессе, не связанном с нейромышечными заболеваниями или воздействием общей анестезии.

Диагностика
Диагностика синдрома системного воспалительного ответа должна основываться на оценке совокупности отдельных характерных симптомов с учетом дооперационного фона заболевания.

Анамнез
Из анамнеза следует выявлять следующие факторы риска: наличие хронических очагов инфекции, генитальная или экстрагенитальная инфекция в родах, длительный (более 12 ч) безводный промежуток.

Физикальные исследования
Критериями SIRS являются:
- температура тела >38,0 °С или - тахикардия >90 в минуту;
- тахипноэ
Инструментальные исследования
Клинический анализ крови: лейкоцитоз >12*109/л или 10% незрелых форм лейкоцитов.

Дифференциальная диагностика
На основании клинико-лабораторных и инструментальных методов исследования синдрома системного воспалительного ответа необходимо дифференцировать с гнойно-воспалительными заболеваниями послеродового периода.

Лечение
Лечение синдрома системного воспалительного процесса проводят в отделении интенсивной терапии или реанимации совместно акушером-гинекологом, хирургом, реаниматологом и терапевтом.

Цель лечения
Устранение инфекционно-воспалительного процесса, предотвращение развития осложнений, клиническое выздоровление.

Немедикаментозное лечение
Данные литературы свидетельствуют о том, что применение методов эфферентной терапии способствует улучшению у больных с синдромом системного воспалительного ответапоказателей гомеостаза, центральной и периферической гемодинамики.

Абсолютные противопоказания к эфферентной терапии: необратимые изменения со стороны жизненно важных органов, не остановленное кровотечение. Относительные противопоказания: анемия (Нb
Коррекция гемодинамических нарушений путем проведения инотропной терапии и адекватной инфузионной терапии под постоянным мониторингом гемодинамических показателей.

Поддержка адекватной вентиляции и газообмена, борьба с ацидозом. В современных условиях оптимизировать антибактериальную терапию и повысить ее эффективность при одновременном снижении суточной дозы антибиотиков возможно с помощью экстракорпоральной фармакотерапии. Терапия заключается в восстановлении пассажа мочи, назначении антибактериальных, инфузионных и прочих средств, в том числе методов эфферентной терапии, ускоряющих выздоровление женщин.

Хирургическое лечение
Санация гнойного очага не всегда означает его удаление, так как в целях сохранения жизненно важного органа часто применяют дренирование гнойника. При формировании синдрома системного воспалительного ответа нарушения функции матки (сократимости, способности к самоочищению и др.), как и других органов и систем, напрямую отражают степень общего состояния организма. Все компоненты лапаротомии и радикального хирургического вмешательства (анестезия, операционная рана, кровопотеря, переливание аллогенной крови, дополнительное введение лекарств и т.д.) сопровождаются гиперметаболизмом, оказывают отрицательное воздействие на макроорганизм, на все параметры иммунной системы, усиливая эндотоксикоз и повышая вероятность коагулопатии. В целом, комплекс неблагоприятных воздействий при проведении гистерэктомии является для больного организма дополнительным токсическим шоком, способствующим переходу полиорганной недостаточности в стадию несостоятельности функции систем защиты с высокой вероятностью гибели женщины.

Оценка эффективности лечения
Эффективность комплексной терапии включает:
- стабилизация состояния больной;
- стойкое снижение интоксикации;
- исчезновение признаков системной воспалительной реакции (тахикардия, тахипноэ, снижение температуры тела и улучшение показателей крови).

Профилактика
Профилактика синдрома системного воспалительного ответа, должна строиться на оптимизации применения антибактериальных препаратов, профилактики и лечения гнойно-воспалительных заболеваний в послеродовом периоде.

Прогноз
Успех терапии родильниц с системным воспалительным ответом зависит от своевременной диагностики и лечения осложнений, развившихся в послеродовом периоде.

Есть недуги, которые касаются одного, конкретного органа. Разумеется, сбой в его работе так или иначе отражается на деятельности всего организма. Но кардинальным образом отличается на фоне всех остальных системное заболевание. Что это такое, мы с вами сейчас и будем рассматривать. Это определение довольно часто можно встретить в литературе, но не везде раскрывают его значение. А ведь это очень важно для понимания сути.

Определение

Системное заболевание - что это такое? Поражение одной системы? Нет, под этим определением понимают болезнь, которая затрагивает весь организм. Здесь нужно раскрыть еще один термин, который нам сегодня потребуется. Все эти недуги имеют под собой аутоиммунную природу. А еще точнее, часть аутоиммунных заболеваний являются системными. Остальные относятся к органоспецифическим и смешанным.

Сегодня мы поговорим именно про системные аутоиммунные заболевания, а точнее, те, которые появляются по причине нарушения функционирования иммунной системы.

Механизм развития

Мы еще не до конца раскрыли термин. Что это такое - системные заболевания? Получается, что иммунитет дает сбой. Человеческий организм вырабатывает антитела к собственным тканям. То есть, по сути, уничтожает собственные здоровые клетки. В результате такого нарушения под ударом оказывается весь организм в целом. Например, у человека стоит диагноз "ревматоидный артрит", а поражаются также кожа, легкие и почки.

Взгляд современной медицины

Каковы причины? Это первый вопрос, который приходит в голову. Когда становится понятно, что такое это системное заболевание, то хочется узнать, что приводит к развитию серьезного недуга. Хотя бы для того, чтобы определить меры профилактики и лечения. Но как раз с последним моментом возникает большое количество проблем.

Дело в том, что врачи не проводят диагностику системных заболеваний и не назначают комплексное лечение. Более того, обычно люди с такими недугами попадают к разным специалистам.

• При сахарном диабете - к эндокринологу.
• При ревматоидном артрите - к ревматологу.
• При псориазе - к дерматологу.
• При аутоиммунных заболеваниях легких - к пульмонологу.

Делаем выводы

Лечение системных заболеваний должно основываться на понимании того, что это в первую очередь недуг иммунной системы. Причем вне зависимости от того, какой орган находится под ударом, виноват в этом не сам иммунитет. Но вместо того, чтобы его активно поддерживать, больной по назначению врача начинает принимать различные препараты, антибиотики, которые в большинстве своем угнетают иммунитет еще больше. В результате мы пытается воздействовать на симптомы, не занимаясь лечением самого недуга. Стоит ли говорить, что состояние будет только ухудшаться.

Пять первопричин

Давайте рассмотрим, что лежит в основе развития системных заболеваний. Сразу сделаем оговорку: эти причины рассматриваются в качестве наиболее вероятных, поскольку пока точно не удалось установить, что лежит в основе недугов.

• Здоровый кишечник - крепкий иммунитет. Это действительно так. Это не просто орган для выведения пищевых остатков, а еще и ворота, через которые наш организм начинают захватывать болезнетворные микроорганизмы. Для здоровья кишечника одних только лактобактерий и бифидобактерий явно недостаточно. Необходим их полный набор. При нехватке определенных бактерий некоторые вещества перевариваются не полностью. В результате иммунитет воспринимает их как чужеродные. Происходит сбой, провоцируется воспалительный процесс, и развиваются аутоиммунные заболевания кишечника.
• Глютен, или клейковина. Нередко она становится причиной развития аллергической реакции. Но тут все еще глубже. Глютен имеет аналогичную структуру с тканями щитовидной железы, что и провоцирует сбои.
• Токсины . Это еще одна распространенная причина. В современном мире путей их попадания в организм очень много.
• Инфекции - бактериальные или вирусные, они сильно ослабляют иммунитет.
• Стрессы - жизнь в современном городе изобилует ими. Это не только эмоции, но и биохимические процессы, которые протекают внутри организма. Причем зачастую они носят разрушительный характер.

Основные группы

Классификация системных заболеваний позволяет лучше понять, о каких нарушениях идет речь, а значит, быстрее найти решение проблемы. Поэтому медики уже давно выделили следующие виды:

Симптомы системных заболеваний

Они могут быть очень разными. Причем определить на начальном этапе, что это именно аутоиммунное заболевание, крайне сложно. Порой невозможно отличить симптомы от ОРВИ. В этом случае человеку рекомендуют больше отдыхать и пить чай с малиной. И все бы хорошо, но дальше начинают развиваться следующие симптомы:

• Мигрени.
• Боли в мышцах, что свидетельствует о медленном разрушении их тканей.
• Развитие поражения сердечно-сосудистой системы.
• Следом, по цепочке, начинает разрушаться весь организм. Страдают почки и печень, легкие и суставы, соединительная ткань, нервная система и кишечник.

Конечно, это серьезно затрудняет диагностику. Кроме того, вышеописанные процессы нередко сопровождаются и другими симптомами, поэтому не запутаться получается только у самых опытных врачей.

Диагностика системных заболеваний

Это задача непростая, она потребует от врачей максимальной включенности. Только собрав все симптомы в единое целое и хорошо проанализировав ситуацию, можно прийти к правильному выводу. Основным механизмом для диагностики является анализ крови. Он позволяет:

• Выявить аутоантитела, так как их появление непосредственно связано с активностью заболевания. На данном этапе выясняются возможные клинические проявления. Еще один важный момент: на этом этапе прогнозируется течение заболевания.
• Врач должен оценить состояние иммунной системы. Именно от этого будет зависеть назначенное лечение.

Лабораторная диагностика - ключевой момент в определении характера заболевания и составления схемы его лечения. Она предполагает оценку следующих антител: С-реакивного белка, антистрептолизина-О, антител к нативной ДНК, а также ряда других.

Заболевания сердечно-сосудистой системы

Как уже было сказано выше, аутоиммунные заболевания могут затрагивать все органы. Системные заболевания крови встречаются отнюдь не редко, хотя часто и маскируются под другими диагнозами. Давайте рассмотрим их более детально.

• Инфекционный мононуклеоз, или моноцитарная ангина. Возбудитель этого заболевания до сих пор не найден. Для него характерна боль в горле, как при ангине, лейкоцитоз. Ранним признаком заболевания является увеличение лимфатических узлов. Сначала на шее, потом в паховой области. Они плотные, безболезненные. У некоторых пациентов одновременно увеличиваются печень и селезенка. В крови обнаруживается большое количество измененных моноцитов, обычно повышена и СОЭ. Нередко наблюдается кровотечение из слизистых оболочек. Системные заболевания крови приводят к тяжелым последствиям, поэтому важно как можно раньше начать адекватное лечение.
• Ангина агранулоцитарная. Еще одно тяжелое заболевание, которое весьма легко принять за осложнение после простуды. Тем более что поражение миндалин налицо. Начинается заболевание с высокой температуры и лихорадки. Одновременно открываются язвы в области миндалин, десен и гортани. Аналогичная ситуация может наблюдаться и в кишечнике. Некротические процессы могут распространяться и вглубь мягких тканей, а также на кости.

Поражение кожных покровов

Зачастую они носят обширный характер, а лечению поддаются очень тяжело. Системные заболевания кожи можно описывать очень долго, но сегодня мы остановимся на классическом примере, который одновременно является и самым сложным в клинической практике. Оно не заразное и встречается довольно редко. Это системное заболевание волчанка.

В этом случае иммунная система человека начинает активно атаковать собственные клетки организма. При этом заболевании поражаются в первую очередь кожа, суставы, клетки почек и крови. Под удар попадать могут и другие органы. Нередко волчанку сопровождают артрит, кожный васкулит, нефрит, панкартид, плеврит и другие нарушения. В результате состояние больного может быстро перейти от стабильного к очень тяжелому.

Симптомом данного заболевания является немотивированная слабость. Человек беспричинно худеет, у него повышается температура, суставы ломит. После этого появляется сыпь на носу и щеках, в зоне декольте и на тыльной стороне рук.
Но это все только самое начало. Системное заболевание кожи затрагивает весь организм. У человека появляются язвы во рту, болезненность в суставах, поражается оболочка легких и сердца. Под удар попадают и почки, страдают функции ЦНС, наблюдаются регулярные судороги. Лечение зачастую симптоматическое. Полностью устранить данный недуг не представляется возможным.

Заболевания соединительной ткани

Но на волчанке список не заканчивается. Ревматические болезни представляют собой группу недугов, которые характеризуются поражением соединительной ткани и нарушением иммунного гомеостаза. К данной группе относится большое количество заболеваний. Это ревматизм и ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева, системная склеродермия, болезнь Шегнера и ряд других недугов.

Для всех этих болезней характерно:

• Наличие хронического очага инфекций. Это могут быть вирусы, микоплазы и бактерии.
• Нарушение гомеостаза.
• Сосудистые нарушения.
• Волнообразное течение заболевания, то есть ремиссия и обострение сменяют друг друга.

Ревматизм

Очень часто встречающийся недуг, который некоторые обыватели связывают с болями в суставах. Это не исключено, но в первую очередь это инфекционно-аллергическое заболевание, которое характеризуется поражением сердца и сосудов. Обычно заболевание развивается после ангины или скарлатины. Это заболевание грозит большим количеством осложнений. Среди них сердечно-сосудистая недостаточность, тромбоэмболический синдром.

Лечение обязательно проходит под контролем лечащего кардиолога, потому как должно включать поддерживающую терапию для сердца. Выбор препаратов остается за врачом.

Ревматоидный артрит

Это системное заболевание суставов, которое развивается чаще всего в возрасте старше 40 лет. Основу составляет прогрессирующая дезорганизация соединительной ткани синовиальных оболочек и хрящей суставов. В ряде случаев это приводит к их полной деформации. Заболевание проходит несколько стадий, каждая из которых протекает несколько сложнее, чем предыдущая.

• Синовит. Возникает в мелких суставах кистей и стоп, коленных суставах. Характеризуется множественным полиартритом и симметричным поражением суставов.
• Гипертрофия и гиперплазия синовиальных клеток. В результате возникает повреждение суставных поверхностей.
• Появление фиброзно-костного анкилоза.

Лечение требуется комплексное. Это препараты для восстановления иммунитета, для поддержки и восстановления костной и хрящевой ткани, а также вспомогательные средства, которые помогают улучшить работу всех органов и систем.

Какой врач будет лечить

Мы немного разобрались с тем, какие системные заболевания существуют. Конечно, практикующие врачи сталкиваются и с другими аутоиммунными недугами. Более того, каждый их представленных выше имеет несколько различных форм, каждая из которых будет кардинально отличаться от других.

К какому врачу обратится для диагностики и назначения лечения? Если речь заходит о системных формах заболевания, то и лечиться придется у нескольких специалистов. Каждый из них составит свои рекомендации, а задача врача-терапевта - составить из них план лечения. Для этого придется посетить невролога и гематолога, ревматолога и гастроэнтеролога, кардиолога и нефролога, пульмонолога и дерматолога, а также эндокринолога.

Вместо заключения

Системные, аутоиммунные заболевания - одни из самых сложных в плане диагностики и лечения. Чтобы определить, в чем лежит причина недомогания, придется провести ряд обследований. Но самым показательным является анализ крови. Поэтому если вы чувствуете себя плохо, болит все, а улучшения не наступает, то обратитесь к врачу за направлением на анализы. Если специалист заподозрит у вас одно из перечисленных заболеваний, он отправит на дополнительное обследование к узким специалистам. По мере прохождения обследования план лечения может постепенно меняться.

- генерализованное задействование базовых механиз­ мов, которые при классическом воспалении локализуются в очаге вос­ паления;

- ведущую роль реакции микрососудов во всех жиз­ ненно важных органах и тканях;

- отсутствие биологической целесообразности для организма в целом;

- системное воспаление имеет механизмы саморазви­ тия и является основной движущей силой патогенеза критических ос­ ложнений, а именно: шоковых состояний различного генеза и синдро­ ма полиорганной недостаточности – главных причин летальных исхо­ дов.

XVIII. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕВОГО РОСТА

В каждой науке существует небольшое количество таких за­ дач и проблем, которые потенциально могут быть решены, но решение это либо не найдено, либо в силу рокового стечения обстоятельств утрачено. На протяжении многих веков эти проблемы привлекают к себе интерес ученых. При попытке решить их делаются выдающиеся открытия, рождаются новые науки, пересматриваются старые пред­ ставления, появляются и умирают новые теории. Примерами таких задач и проблем могут служить: в математике – знаменитая теорема Ферма, в физике – проблема поиска элементарной структуры материи, в медицине – проблема опухолевого роста. Вот этой проблеме и по­ священ данный раздел.

Правильнее говорить не о проблеме опухолевого роста, а о проблемах опухолевого роста, так как здесь мы сталкиваемся с не­ сколькими проблемами.

Во-первых, опухоль представляет собой биологическую про­ блему, так как это единственное известное нам заболевание, которое так широко распространено в природе и практически в одинаковой форме встречается у всех видов животных, птиц, насекомых, незави­ симо от уровня их организации и среды обитания. Опухоли (остеомы) обнаружены уже у ископаемых динозавров, живших 50 млн лет назад. Новообразования встречаются также и у растений – в виде корончатых галов у деревьев, картофельного «рака» и др. Но здесь есть и другая сторона: опухоль состоит из клеток самого организма, следовательно, поняв законы возникновения и развития опухоли, мы сможем понять многие биологические законы роста, деления, размножения и диффе­ ренцировки клеток. Наконец, здесь есть и третья сторона: опухоль

представляет собой автономное разрастание клеток, следовательно, при исследовании возникновения опухолей нельзя обойти закономер­ ности биологической интеграции клеток.

Во-вторых, опухоль представляет собой проблему социаль­ ную, хотя бы потому, что является болезнью зрелого и пожилого воз­ раста: злокачественные опухоли встречаются чаще всего в возрасте 45–55 лет. Иными словами, от злокачественных новообразований уми­ рают высококвалифицированные работники, находящиеся еще в пе­ риоде активной творческой деятельности.

В-третьих, опухоль представляет собой проблему экономиче­ скую, так как смерти онкологических больных предшествует обычно длительная и мучительная болезнь, поэтому возникает необходимость в специализированных лечебных учреждениях для большого количе­ ства больных, подготовка специализированного медицинского персо­ нала, создание сложной и дорогостоящей аппаратуры, содержание исследовательских институтов, содержание трудноизлечимых боль­ ных.

В-четвертых, опухоль представляет собой психологическую проблему: появление онкологического больного существенно меняет психологический климат в семье и в коллективе, где он работает.

Опухоль, наконец, представляет собой и политическую про­ блему, так как в победе над онкологическими заболеваниями, так же как в сохранении мира, освоении космоса, в решении проблемы охра­ ны окружающей среды и проблемы сырьевых ресурсов, заинтересова­ ны все люди на земле независимо от их расовой принадлежности, цве­ та кожи, социального и политического устройства в их странах. Неда­ ром практически все страны, налаживая между собой политические и научные контакты, всегда создают двусторонние и многосторонние программы по борьбе с раком.

Для обозначения любой опухоли используется один из сле­ дующих греческих или латинских терминов: tumor, blastoma, neo­ plasma, oncos . Когда надо подчеркнуть, что речь идет о злокачествен­ ном росте опухоли, то к одному из перечисленных терминов добавля­ ют словоmalignus , при доброкачественном росте – словоbenignus .

В 1853 г. была опубликована первая работа Вирхова (R. Vir­ chow), излагавшая его взгляды на этиологию и патогенез опухолей. С этого момента клеточное направление в онкологии заняло господ­ ствующее положение. «Omnis cellula ex cellula» . Опухолевая клетка, как и всякая клетка организма, образуется только из клеток. Своим утверждением R. Virchow положил конец всем теориям о возникнове­ нии опухолей из жидкостей, лимфы, крови, бластом, всем разновидно­

стям гуморальных теорий. Теперь в центре внимания – опухолевая клетка, а основная задача – изучение причин, которые вызывают пре­ вращение нормальной клетки в опухолевую, и путей, по которым это превращение происходит.

Вторым крупным событием в онкологии явился выход в 1877 г. диссертации М.А. Новинского на степень магистра ветеринар­ ных наук с описанием его опытов по перевивке трех микросарком со­ бак на других собак. Автор использовал для этих опытов молодых жи­ вотных и прививал им мелкие кусочки не из распадающихся (как это обычно делалось прежде), а из живых частей собачьих опухолей. Эта работа ознаменовала, с одной стороны, возникновение эксперимен­ тальной онкологии, а с другой – появление метода трансплантации опухолей, т.е. перевивки спонтанно возникающих и индуцированных опухолей. Совершенствование данного метода позволило определить основные условия успешной прививки.

1. Для прививки надо брать живые клетки.

2. Количество клеток может быть разным. Имеются сообще­ ния об успешной прививке даже одной клетки, но все же чем больше клеток вводим, тем больше вероятность успешной прививки опухоли.

3. Повторные прививки удаются скорее, а опухоли достигают больших размеров, т.е. если вырастить опухоль на животном, взять из нее клетки и привить их другому животному того же вида, то они при­ живаются лучше, чем у первого животного (первого хозяина).

4. Лучше всего осуществляется аутологичная трансплантация, т.е. пересадка опухоли тому же хозяину, но на новое место. Эффек­ тивна и сингенная трансплантация, т.е. перевивка опухоли на живот­ ных той же инбредной линии, к которой принадлежит исходное жи­ вотное. Хуже прививаются опухоли животным того же вида, но дру­ гой линии (аллогенная трансплантация), и совсем плохо приживляют­ ся опухолевые клетки при пересадке животному другого вида (ксено­ генная трансплантация).

Наряду с трансплантацией опухолей большое значение для понимания особенностей злокачественного роста имеет и метод экс­ плантации, т.е. культивирование опухолевых клеток вне организма. Еще в 1907 г. Гаррисон (R.G. Harrison) показал возможность выращи­ вания клеток на искусственных питательных средах, а вскоре, в 1910 г., Каррель и Берроусс (A. Carrel и M. Burrows) опубликовали данные о возможности культивирования in vitro злокачественных тканей. Этот метод позволил исследовать опухолевые клетки различных животных

и даже человека. К числу последних относятся штамм Hela (из эпи­

дермоидного рака шейки матки), Нeр-1 (полученный тоже из шейки матки), Нeр-2 (рак гортани) и др.

Оба метода не лишены недостатков, среди которых наиболее существенными являются следующие:

при повторных прививках и посевах в культуре изменяются свойства клеток;

нарушается соотношение и взаимодействие опухолевых кле­ ток со стромальными и сосудистыми элементами, тоже входящими в состав опухоли, растущей в организме;

снимается регулирующее влияние организма на опухоль (при культивировании опухолевой ткани in vitro ).

С помощью описанных методов мы все же можем изучать свойства опухолевых клеток, особенности обмена веществ в них, влия­ ние на них различных химических и лекарственных веществ.

Возникновение опухолей связывают с действием на организм различных факторов.

1. Ионизирующая радиация. В 1902 г. Фрибен (A. Frieben) в Гамбурге описал кожный рак на тыльной стороне кисти у служащего на фабрике, изготовляющей рентгеновские трубки. Этот рабочий в течение четырех лет проверял качество трубок, просвечивая собствен­ ную руку.

2. Вирусы. В опытах Эллермана и Банга (C. Ellerman, O. Bang)

в 1908 г. и Рауса (P. Rous) в 1911 г. установлена вирусная этиология лейкоза и саркомы. Однако в то время лейкозы не относили к неопла­ стическим заболеваниям. И хотя эти ученые создали новое, весьма перспективное направление в изучении рака, их работы долгое время игнорировались и не получали высокой оценки. Лишь в 1966 г., спустя 50 лет после открытия, П. Раус был удостоен Нобелевской премии.

Наряду с многочисленными вирусами, вызывающими опухоли у животных, выделены вирусы, выступающие в качестве этиологиче­ ского фактора для индукции опухолей у человека. Из РНК­ содержащих ретровирусов к ним относится вирус HTLV-I (англ. hu­ man T-cell lymphotropic virus type I), вызывающий развитие одного из видов Т-клеточного лейкоза человека. По ряду своих свойств он схо­ ден с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающим разви­ тие синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). К ДНК­ содержащим вирусам, чье участие в развитии опухолей человека дока­ занно, относятся вирус папилломы человека (рак шейки матки), виру­ сы гепатита B и C (рак печени), вирус Эпштейна-Барра (помимо ин­ фекционного мононуклеоза, является этиологическим фактором для лимфомы Беркитта и назофарингеальной карциномы).

3. Химические вещества. В 1915 г. опубликована работа Яма­ гивы и Итикавы (K. Yamagiwa и K. Ichikawa) «Экспериментальное исследование атипической эпителиальной пролиферации», в которой описывалось развитие злокачественной опухоли у кроликов под влия­ нием длительного смазывания кожи внутренней поверхности уха ка­ менноугольной смолой. Позднее подобный эффект удалось получить при смазывании этой смолой спинок мышей. Безусловно, это наблю­ дение было революцией в экспериментальной онкологии, так как опу­ холь была индуцирована в организме экспериментального животного. Так появился метод индукции опухолей. Но вместе с тем возник во­ прос: что же является активным началом, какое же из множества ве­ ществ, составляющих смолу, служит канцерогеном?

Последующие годы развития экспериментальной и клиниче­ ской онкологии характеризуются накоплением фактических данных, которые с начала 60-х гг. XX в. начали обобщаться в более или менее стройные теории. Тем не менее и сегодня мы можем сказать, что знаем достаточно много об опухолевом росте, но отнюдь не все в нем еще понимаем и все еще далеки от окончательного решения онкологиче­ ских проблем. Но что же мы сегодня знаем?

Опухоль, новообразование – патологическая неконтроли­ руемая организмом пролиферация клеток с относительной автономией обмена веществ и существенными различиями в строении и свойствах.

Опухоль представляет собой клон клеток, которые образова­ лись из одной материнской клетки и обладают одинаковыми или близ­ кими свойствами. Академик Р.Е. Кавецкий предложил различать три стадии в развитии опухоли: инициации, стимуляции и прогрессии.

Стадия инициации

Превращение нормальной клетки в опухолевую характеризу­ ется тем, что она приобретает новые свойства. Эти «новые» свойства опухолевой клетки следует соотносить с изменениями в генетическом аппарате клетки, которые являются пусковыми для канцерогенеза.

Физический канцерогенез . Изменения структуры ДНК, при­ водящие к развитию опухоли, могут быть вызваны разными физиче­ скими факторами – и на первое место следует поставить здесь ионизи­ рующую радиацию. Под влиянием радиоактивных веществ возникают мутации генов, некоторые из которых могут привести к развитию опу­ холи. Что касается других физических факторов, таких как механиче­ ское раздражение, тепловое воздействие (хронические ожоги), поли­ мерные вещества (металлическая фольга, синтетическая фольга), то

они стимулируют (или активируют) рост уже индуцированной, т.е. уже возникшей, опухоли.

Химический канцерогенез. Изменения структуры ДНК могут быть вызваны и различными химическими веществами, что послужило основой для создания теорий химического канцерогенеза. Впервые на возможную роль химических веществ в индукции опухоли указал в 1775 г. английский врач Персильваль Потт (Percivall Pott), описавший рак мошонки у трубочистов и связавший возникновение этой опухоли с воздействием сажи из труб каминов английских домов. Но только в 1915 г. это предположение получило экспериментальное подтвержде­ ние в работах японских исследователей Ямагивы и Итикавы (K. Yamagiwa и K. Ichikawa), вызвавших злокачественную опухоль у кро­ ликов каменноугольной смолой.

По просьбе английского исследователя Кука (J.W. Cook) в 1930 г. на газовом заводе подвергли фракционной перегонке 2 тонны смолы. После многократной перегонки, кристаллизации и приготовле­ ния характерных производных удалось выделить 50 г какого-то неиз­ вестного соединения. Это был 3,4-бензпирен, который, как было уста­ новлено биологическими тестами, оказался вполне пригодным для исследования канцерогеном. Но 3,4-бензпирен не относится к числу самых первых чистых канцерогенов. Еще раньше (1929 г.) Кук уже синтезировал 1,2,5,6-дибензатрацен, который также оказался актив­ ным канцерогеном. Оба соединения – и 3,4-бензпирен, и 1,2,5,6­ дибензатрацен – принадлежат к классу полициклических углеводоро­ дов. Представители этого класса содержат в качестве основного строи­ тельного блока бензольные кольца, которые могут быть объединены в многочисленные кольцевые системы в различных сочетаниях. Позднее были выявлены и другие группы канцерогенных веществ, такие как ароматические амины и амиды – химические красители, широко при­ меняемые в промышленности многих стран; нитрозосоединения – алифатические циклические соединения, обязательно имеющие в сво­ ей структуре аминогруппу (диметилнитрозамин, диэтилнитрозамин, нитрозометилмочевина и др.); афлатоксины и другие продукты жизне­ деятельности растений и грибков (циказин, сафрол, алкалоиды кре­ стовника и др.); гетероциклические ароматические углеводороды (1,2,5,6-дибензакридин, 1,2,5,6 и 3,4,5,6-дибензкарбазол и др.). Следо­ вательно, канцерогенные вещества отличаются друг от друга по хими­ ческому строению, но тем не менее все они имеют ряд общих свойств.

1. От момента действия канцерогенного вещества и до воз­ никновения опухоли проходит определенный латентный период.

2. Действие химического канцерогена характеризуется эффек­ том суммации.

3. Влияние канцерогенов на клетку необратимо.

4. Для канцерогенных веществ не существует субпороговых доз, т.е. любая, даже очень малая доза канцерогена вызывает опухоль. Однако при очень малых дозах канцерогена латентный период может превышать продолжительность жизни человека или животного и орга­ низм погибает от другой причины, а не от опухоли. Этим можно объ­ яснить и большую частоту опухолевых заболеваний у людей пожилого возраста (человек подвергается воздействию низких концентраций канцерогенов, следовательно, латентный период большой и опухоль развивается только в пожилом возрасте).

5. Канцерогенез – процесс ускоренный, т.е., начавшись под действием канцерогена, он уже не остановится и прекращение дейст­ вия канцерогена на организм не прекращает развития опухоли.

6. По существу, все канцерогены токсичны, т.е. способны убить клетку. Это означает, что при особо высоких суточных дозах канцерогенов клетки погибают. Иными словами, канцероген мешает самому себе: при высоких суточных дозах требуется большее количе­ ство вещества для получения опухоли, чем при низких.

7. Токсический эффект канцерогена направлен в первую оче­ редь против нормальных клеток, вследствие этого «резистентные» опухолевые клетки получают преимущества в селекции при воздейст­ вии канцерогена.

8. Канцерогенные вещества могут заменять друг друга (явле­ ние синканцерогенеза).

Возможно два варианта появления канцерогенных веществ в организме: поступление извне (экзогенные канцерогены) и образова­ ние в самом организме (эндогенные канцерогены).

Экзогенные канцерогены . Лишь немногие из известных экзо­ генных канцерогенных веществ без изменения своей химической структуры способны вызвать образование опухоли, т.е. изначально являются канцерогенами. Среди полициклических углеводородов сам бензол, нафталин, антрацен и фенантрацен неканцерогенны. Пожалуй, наиболее канцерогенны 3,4-бензпирен и 1,2,5,6-дибензантрацен, при этом 3,4-бензпирен играет особую роль в окружающей человека среде. Остатки сгорания нефти, выхлопные газы, пыль на улицах, свежая земля в поле, дым сигарет и даже копченые продукты содержат в не­ которых случаях существенное количество этого канцерогенного уг­ леводорода. Ароматические амины сами по себе вообще не канцеро­ генны, что было доказано прямыми экспериментами (Джорджиана

Бонсер). Следовательно, основная масса канцерогенных веществ должна образовываться в организме животного и человека из веществ, поступающих извне. Существует несколько механизмов образования канцерогенных веществ в организме.

Во-первых, неактивные в канцерогенном отношении вещества могут активироваться в организме в ходе химических превращений. При этом одни клетки способны активировать канцерогенные вещест­ ва, а другие нет. Канцерогены, которые могут обходиться без актива­ ции и которые для проявления своих разрушительных свойств не должны проходить через процессы обмена веществ в клетке, следует рассматривать как исключение. Иногда об активирующих реакциях говорят как о процессе токсикации, поскольку в организме происходит образование подлинных токсинов.

Во-вторых, нарушение реакций детоксикации, в ходе которых происходит обезвреживание токсинов, в том числе и канцерогенных веществ, также будет способствовать канцерогенезу. Но даже и не бу­ дучи нарушенными, эти реакции могут способствовать канцерогенезу. Например, канцерогены (в частности, ароматические амины) превра­ щаются в эфиры (гликозиды) глюкуроновой кислоты, а затем выделя­ ются почками через мочеточник в мочевой пузырь. А моча содержит глюкуронидазу, которая, разрушая глюкуроновую кислоту, способст­ вует освобождению канцерогенов. Судя по всему, этот механизм игра­ ет важную роль в возникновении рака мочевого пузыря под воздейст­ вием ароматических аминов. Глюкуронидаза была обнаружена в моче человека и собаки, но ее нет у мышей и крыс, и, как следствие этого, человек и собака подвержены раку мочевого пузыря, а мыши и крысы

Эндогенные канцерогены . В организме человека и животных немало разнообразного «сырья» для возникновения веществ, которые могут обладать канцерогенной активностью, – это и желчные кислоты, и витамин D, и холестерин, и ряд гормонов стероидного строения, в частности половые гормоны. Все это обычные составные части жи­ вотного организма, в котором они синтезируются, подвергаются зна­ чительным химическим изменениям, утилизируются тканями, что со­ провождается изменением их химического строения и выведением из организма остатков их метаболизма. При этом в результате того или иного нарушения обмена веществ вместо нормального, физиологиче­ ского продукта, скажем, стероидного строения, возникает какой-то весьма близкий, но все же иной продукт, с иным влиянием на ткани – так и возникают эндогенные канцерогенные вещества. Как известно, люди заболевают раком чаще всего в 40–60 лет. Этот возраст имеет

биологические особенности – это возраст климактерия в широком смысле этого понятия. В этот период имеет место не столько прекра­ щение функции половых желез, сколько их дисфункция, приводящая к развитию гормонозависимых опухолей. Особого внимания заслужи­ вают терапевтические мероприятия с применением гормонов. Описа­ ны случаи развития злокачественных опухолей молочной железы при неумеренном назначении натуральных и синтетических эстрогенов не только у женщин (при инфантилизме), но и у мужчин. Отсюда вовсе не следует, что вообще нельзя назначать эстрогены, однако показания к их применению в необходимых случаях и особенно дозы вводимых препаратов должны быть хорошо продуманы.

Механизм действия канцерогенных веществ. В настоящее время установлено, что при температуре около 37° C (т.е. температуре тела) постоянно происходят разрывы ДНК. Эти процессы идут с дос­ таточно большой скоростью. Следовательно, существование клетки даже при благоприятных условиях возможно лишь потому, что систе­ ма восстановления (репарации) ДНК обычно «успевает» устранять такие повреждения. Однако при определенных состояниях клетки, и прежде всего при ее старении, равновесие между процессами повреж­ дения и репарации ДНК нарушается, что и является молекулярно­ генетической основой увеличения с возрастом частоты опухолевых заболеваний. Химические канцерогены могут ускорять развитие про­ цесса самопроизвольного (спонтанного) повреждения ДНК вследствие увеличения скорости образования разрывов ДНК, подавлять актив­ ность механизмов, восстанавливающих нормальную структуру ДНК, а также изменять вторичную структуру ДНК и характер ее упаковки в ядре.

Имеется два механизма вирусного канцерогенеза.

Первый – индуцированный вирусный канцерогенез. Cуть это­ го механизма состоит в том, что существовавший вне организма вирус попадает в клетку и вызывает опухолевую трансформацию.

Второй – «природный» вирусный канцерогенез. Вирус, вызы­ вающий опухолевую трансформацию, попадает в клетку не извне, а является продуктом самой этой клетки.

Индуцированный вирусный канцерогенез. В настоящее время известно более 150 онкогенных вирусов, которые подразделяются на две большие группы: ДНК- и РНК-содержащие. Основным общим их свойством является способность трансформировать нормальные клет­ ки в опухолевые. РНК-содержащие онковирусы (онкорнавирусы) представляют собой более многочисленную уникальную группу.

При попадании вируса в клетку возможны разные варианты их взаимодействия и взаимоотношений между ними.

1. Полное разрушение вируса в клетке – в данном случае ин­ фекции не будет.

2. Полное воспроизведение в клетке вирусных частиц, т.е. раз­ множение вируса в клетке. Это явление получило название продук­ тивной инфекции – с ним чаще всего сталкиваются инфекционисты. Вид животного, в котором в нормальных условиях циркулирует вирус, передаваясь от одного животного другому, получил название природ­ ного хозяина. Клетки природного хозяина, зараженные вирусом и про­ дуктивно синтезирующие вирусы, называются пермиссивными клет­ ками.

3. В результате действия на вирус защитных клеточных меха­ низмов он воспроизводится не полностью, т.е. клетка не способна пол­ ностью уничтожить вирус, а вирус не может полностью обеспечить воспроизведение вирусных частиц и уничтожить клетку. Это чаще происходит при попадании вируса в клетки не природного хозяина, а животного другого вида. Такие клетки называют непермиссивными. Следовательно, в клетке одновременно существуют и взаимодейству­ ют геном клетки и часть вирусного генома, что приводит к изменению свойств клетки и может привести к ее опухолевой трансформации. Установлено, что продуктивная инфекция и трансформация клеток под действием ДНК-содержащих онковирусов обычно взаимоисклю­ чают друг друга: клетки природного хозяина главным образом про­ дуктивно инфицируются (пермиссивные клетки), в то время как клет­ ки другого вида чаще трансформируются (непермиссивные клетки).

В настоящее время общепризнано, что абортивная инфекция, т.е. прерывание полного цикла репродукции онковируса на любом этапе, является обязательным фактором, обусловливающим опухоле­

вую трансформацию клетки. Такое прерывание цикла может возник­ нуть при инфекции полным инфекционным вирусом генетически рези­ стентных клеток, при инфекции дефективным вирусом пермиссивных клеток и, наконец, при инфекции полным вирусом восприимчивых клеток в необычных (непермиссивных) условиях, например при высо­ кой температуре (42° C).

Клетки, трансформированные ДНК-содержащими онковиру­ сами, как правило, не реплицируют (не воспроизводят) инфекционный вирус, но в таких неопластически измененных клетках постоянно реа­ лизуется определенная функция вирусного генома. Оказалось, что именно такая абортивная форма отношений вируса и клетки создает благоприятные условия для встраивания, включения вирусного генома в клеточный. Для решения вопроса о природе включения генома виру­ са в ДНК клетки необходимо ответить на вопросы: когда, где и как происходит эта интеграция?

Первый вопрос – когда? – касается фазы клеточного цикла, в течение которой возможен процесс интеграции. Это возможно в S­ фазе клеточного цикла, потому что в этот период синтезируются от­ дельные фрагменты ДНК, которые затем соединяются в единую нить с помощью фермента ДНК-лигазы. Если среди таких фрагментов кле­ точной ДНК окажутся и фрагменты ДНК-содержащего онковируса, то и они могут быть включены во вновь синтезируемую молекулу ДНК и она будет обладать новыми свойствами, изменяющими свойства клет­ ки и приводящими к ее опухолевой трансформации. Возможно, что ДНК онковируса, проникнув в нормальную клетку не в S-фазе, снача­ ла находится в состоянии «покоя» в ожидании S-фазы, когда она сме­ шивается с фрагментами синтезируемой клеточной ДНК, чтобы затем включиться в клеточную ДНК с помощью ДНК-лигазы.

Второй вопрос – где? – касается места включения ДНК онко­ генного вируса в геном клетки. Как показали эксперименты, оно про­ исходит в регуляторные гены. Включение же онковирусного генома в структурные гены маловероятно.

Третий вопрос – каким образом происходит интеграция?–

логически вытекает из предыдущего. Минимальная структурная еди­ ница ДНК, с которой происходит считывание информации – транс­ криптон, – представлена регуляторной и структурной зонами. Считы­ вание информации ДНК-зависимой РНК-полимеразой начинается с регуляторной зоны и идет в направлении структурной. Точка, с кото­ рой начинается процесс, получила название промотора. В случае включения ДНК-вируса в транскриптон, в нем оказываются два про­

мотора – клеточный и вирусный, а считывание информации начинает­ ся с вирусного промотора.

В случае интеграции онковирусной ДНК между регуляторной

и структурной зонами РНК-полимераза начинает транскрипцию от вирусного промотора, минуя клеточный промотор. В результате обра­ зуется гетерогенная химеричная матричная РНК, часть которой соот­ ветствует генам вируса (начиная с вирусного промотора), а другая – структурному гену клетки. Следовательно, структурный ген клетки полностью выходит из-под контроля ее регуляторных генов; регуля­ ция утрачивается. Если онкогенный ДНК-вирус включается в регуля­ торную зону, то часть регуляторной зоны все же будет транслировать­ ся, и тогда утрата регуляции будет частичной. Но в любом случае об­ разование химеричной РНК, служащей основой для синтеза белка ферментов, приводит к изменению свойств клеток. По имеющимся данным, с клеточной ДНК может интегрироваться до 6–7 вирусных геномов. Все вышесказанное относилось к ДНК-содержащим онкоген­ ным вирусам, гены которых непосредственно включаются в ДНК клетки. Но они вызывают небольшое число опухолей. Гораздо больше опухолей вызывают РНК-содержащие вирусы, да и количество их больше, чем ДНК-содержащих. В то же время хорошо известно, что РНК сама по себе включаться в ДНК не может, следовательно, канце­ рогенез, вызванный РНК-содержащими вирусами, должен иметь ряд особенностей. Исходя из невозможности с химической точки зрения включения вирусной РНК онкорнавирусов в клеточную ДНК, амери­ канский исследователь Темин (H.М. Temin, Нобелевская премия 1975 г.), основываясь на своих экспериментальных данных, предположил, что онкорнавирусы в процессе своей репродукции синтезируют собст­ венную вирусную ДНК, которая и включается в клеточную ДНК так же, как в случаях ДНК-содержащих вирусов. Эту форму ДНК, синте­ зируемую на вирусной РНК, Темин назвалпровирусом . Вероятно, здесь уместно вспомнить о том, что провирусная гипотеза Темина появилась в 1964 г., когда полностью подтвердилось центральное по­ ложение молекулярной биологии о том, что передача генетической

информации идет по схеме ДНК РНК белок. Гипотеза Темина вводила в эту схему принципиально новый этап – РНК ДНК. Тео­ рия эта, встреченная большинством исследователей с явным недове­ рием и иронией, тем не менее хорошо согласовывалась с основным положением вирусогенетической теории об интеграции клеточного и вирусного геномов, а главное, объясняла его.

Понадобилось шесть лет для того, чтобы гипотеза Темина по­ лучила экспериментальное подтверждение – благодаря открытию фер­

мента, осуществляющего синтез ДНК на РНК, – обратной транс­ криптазы . Этот фермент был обнаружен во многих клетках, был он обнаружен и в РНК-содержащих вирусах. Было установлено, что об­ ратная транскриптаза РНК-содержащих опухолевых вирусов отлична от обычных ДНК-полимераз; информация о ее синтезе закодирована в вирусном геноме; она присутствует только в зараженных вирусом клетках; обратная транскриптаза найдена в опухолевых клетках чело­ века; она необходима лишь для опухолевой трансформации клетки и не требуется для поддержания опухолевого роста. При проникновении вируса в клетку начинает работать его обратная транскриптаза и про­ исходит синтез полной копии вирусного генома – ДНК-копия, которая представляет собойпровирус . Синтезированный провирус затем вклю­ чается в геном клетки хозяина, а дальше процесс развивается так же, как и в случае с ДНК-содержащими вирусами. При этом провирус мо­ жет включаться целиком в одном месте ДНК, а может, распавшись на несколько фрагментов, включаться в различные участки клеточной ДНК. Теперь при активации синтеза клеточной ДНК всегда будет ак­ тивироваться и синтез вирусов.

В организме природного хозяина с провируса происходит пол­ ное копирование вирусного генома и синтез полного вируса. В орга­ низме же неприродного происходит частичная утрата провируса и транскрипция лишь 30–50% полного вирусного генома, что и способ­ ствует опухолевой трансформации клеток. Следовательно, и в случае РНК-содержащих вирусов опухолевая трансформация связана с абор­ тивной (прерванной) инфекцией.

До сих пор мы рассматривали вирусный канцерогенез с пози­ ций классической вирусологии, т.е. исходили из того, что вирус не является нормальной составной частью клетки, а попадает в нее извне и вызывает ее опухолевую трансформацию, т.е. индуцирует формиро­ вание опухоли, поэтому такой канцерогенез получил название инду­ цированного вирусного канцерогенеза.

продуктами нормальной клетки (или, как их называют, эндогенными вирусами). Эти вирусные частицы обладают всеми признаками, харак­ терными для онкорнавирусов. Вместе с тем эти эндогенные вирусы, как правило, апатогенны для организма, а часто вообще даже неин­ фекционны (т.е. не передаются другим животным), лишь некоторые из них обладают слабыми онкогенными свойствами.

К настоящему времени эндогенные вирусы выделены из нор­ мальных клеток практически всех видов птиц и всех линий мышей, а также крыс, хомяков, морских свинок, кошек, свиней и обезьян. Уста­ новлено, что любая клетка практически может быть продуцентом ви­ руса, т.е. такая клетка содержит необходимую информацию для синте­ за эндогенного вируса. Часть нормального клеточного генома, коди­ рующая структурные компоненты вируса, получила название вирогена (вирогенов).

Два основных свойства вирогенов присущи всем эндогенным вирусам: 1) повсеместное распространение – более того, в одной нор­ мальной клетке может содержаться информация для выработки двух и более отличающихся друг от друга эндогенных вирусов; 2) вертикаль­ ная наследственная передача, т.е. от матери потомству. Вироген может быть включен в клеточный геном не только в виде единого блока, но и отдельные гены или их группы, в целом составляющие вироген, могут быть включены в различные хромосомы. Нетрудно представить (по­ скольку нет единой функционирующей структуры), что в большинстве случаев нормальные клетки, содержащие в своем составе вироген, полного эндогенного вируса не образуют, хотя могут синтезировать отдельные его компоненты в различных количествах. Все функции эндогенных вирусов в физиологических условиях полностью еще не выяснены, но известно, что с их помощью осуществляется передача информации от клетки клетке.

Участие эндогенных вирусов в канцерогенезе опосредуется различными механизмами. В соответствии с концепцией R.J. Huebner и Y.J. Todaro (Хюбнера – Тодаро) вироген содержит ген (или гены), ответственный за опухолевую трансформацию клетки. Этот ген назван онкогеном . В обычных условиях онкоген находится в бездеятельном (репрессированном) состоянии, так как его активность блокируется белками-репрессорами. Канцерогенные агенты (химические соедине­ ния, радиация и др.) приводят к дерепрессии (активации) соответст­ вующей генетической информации, в результате чего из содержащего­ ся в хромосоме предшественника вируса происходит образование ви­ рионов, способных вызвать трансформацию нормальной клетки в опу­ холевую. H.M. Temin на основании детальных исследований опухоле­

вой трансформации клеток вирусом саркомы Рауса постулировал, что вироген не содержит онкогенов, т.е. генов, детерминирующих транс­ формацию нормальной клетки в опухолевую. Эти гены возникают в результате мутаций некоторых участков клеточной ДНК (протовиру­ сов) и последующего переноса генетической информации по пути, включающему обратную транскрипцию (ДНК РНК ДНК). Исхо­ дя из современных представлений о молекулярных механизмах канце­ рогенеза, можно утверждать, что мутация проонкогена не единствен­ ный путь его превращения в онкоген. К такому же эффекту могут при­ вести включение (вставка) промотора (участка ДНК, с которым связы­ вается РНК-полимераза, инициируя транскрипцию гена) рядом с про­ тоонкогеном. При этом роль промотора выполняют либо ДНК-копии определенных участков онкорновирусов, либо мобильные генетиче­ ские структуры или «прыгающие» гены, т.е. сегменты ДНК, способ­ ные перемещаться и встраиваться в разные участки генома клеток. Трансформация протоонкогена в онкоген может быть обусловлена также амплификацией (лат.amplificatio – распространение, увеличение

– это увеличение числа протоонкогенов, в норме обладающих не­ большой следовой активностью, в результате чего суммарная актив­ ность протоонкогенов значительно возрастает) или транслокацией (перемещением) протоонкогена в локус с функционирующим промо­ тором. За изучение этих механизмов Нобелевскую премию в 1989 г.

получили J.M. Bishop и H.E. Varmus.

Таким образом, теория природного онкогенеза рассматривает вирусные онкогены как гены нормальной клетки. В этом смысле бро­ ский афоризм Дарлингтона (C.D. Darlington) «Вирус – это взбесив­ шийся ген» наиболее точно отражает суть природного онкогенеза.

Оказалось, что вирусные онкогены, на существование кото­ рых указывал еще Л.А. Зильбер, кодируют белки, являющиеся регуля­ торами клеточного цикла, процессов пролиферации и дифференциров­ ки клеток, апоптоза. В настоящее время известно более ста онкогенов, которые кодируют компоненты внутриклеточных сигнальных путей: тирозиновые и серин/треониновые протеинкиназы, ГТФ-связывающие белки Ras-MAPK сигнального пути, ядерные белки-регуляторы транс­ крипции, а также факторы роста и их рецепторы.

Белковый продукт гена v-src вируса саркомы Рауса работает как тирозиновая протеинкиназа, ферментная активность которой оп­ ределяет онкогенные свойства v-src. Белковые продукты пяти других вирусных онкогенов (fes/fpc ,yes ,ros ,abl ,fgr ) также оказались тирози­ новыми протеинкиназами. Тирозиновые протеинкиназы – это фермен­ ты, фосфорилирующие различные белки (ферменты, регуляторные

белки хромосом, мембранные белки и пр.) по остаткам тирозина. Ти­ розиновые протеинкиназы в настоящее время рассматриваются как важнейшие молекулы, обеспечивающие трансдукцию (передачу) внешнего регуляторного сигнала на внутриклеточный метаболизм, в частности, доказана важная роль этих ферментов в активации и даль­ нейшем запуске пролиферации и дифференцировки Т- и В­ лимфоцитов через их антигенраспознающие рецепторы. Складывается впечатление, что эти ферменты и сигнальные каскады, запускаемые ими, интимно вовлечены в регуляцию клеточного цикла, процессов пролиферации и дифференцировки любых клеток.

Оказалось, что в нормальных, незараженных ретровирусами клетках находятся нормальные гены клеток, родственные онкогенам вирусов. Это родство первоначально установлено в результате откры­ тия гомологичности в нуклеотидных последовательностях трансфор­ мирующего онкогена вируса саркомы Рауса v-src (вирусногоsrc ) и нормального гена цыпленка c-src (клеточногоsrc ). Очевидно, вирус саркомы Рауса явился результатом рекомбинаций между с-src и древ­ ним стандартным ретровирусом птиц. Такой механизм – рекомбина­ ция между вирусным геном и геном хозяина – служит очевидным объяснением образования трансформирующих вирусов. По этой при­ чине функции нормальных генов и их роль в невирусных новообразо­ ваниях вызывают повышенный интерес исследователей. В природе нормальные формы онкогенов весьма консервативны. Для каждого из них существуют человеческие гомологи, некоторые из них присутст­ вуют во всех эукариотических организмах до беспозвоночных и дрожжей включительно. Такой консерватизм свидетельствует о том, что эти гены выполняют в нормальных клетках жизненно важные функции, а онкогенный потенциал приобретается генами только после функционально значимых изменений (таких, например, какие проис­ ходят при рекомбинации с ретровирусом). О таких генах говорят как о протоонкогенах.

Некоторые из этих генов, объединяемые в семейство клеточ­ ных онкогенов ras , были обнаружены путем трансфекции клеток с помощью ДНК, взятой из клеток опухолей человека. Активация геновras обычна для некоторых химически индуцированных эпителиаль­ ных карцином у грызунов, что предполагает активацию этих генов химическими канцерогенами. Доказана важная роль геновras в регу­ ляции активации, пролиферации и дифференцировки нормальных, не опухолевых клеток, в частности, Т-лимфоцитов. Выявлены и другие протоонкогены человека, выполняющие важнейшие функции в нор­ мальных неопухолевых клетках. Изучение белков, кодируемых вирус­

ными онкогенами и их нормальными клеточными гомологами, прояс­ няет механизмы функционирования этих генов. Белки, кодируемые протоонкогеном ras , ассоциированы с внутренней поверхностью кле­ точной мембраны. Их функциональная активность, состоящая в свя­ зывании ГТФ, является проявлением функциональной активности ГТФ-связывающих или G-белков. Геныras являются филогенетически древними, они представлены не только в клетках млекопитающих и других животных, но и в дрожжах. Основная функция их продуктов состоит в запуске митогенактивированного сигнального пути, непо­ средственно вовлеченного в регуляцию пролиферации клеток и вклю­ чающего последовательную каскадную активацию MAPKKK (киназа, фосфорилирующая MAPKK; у позвоночных – серин-треониновая про­ теинкиназа Raf), MAPKK (киназа, фосфорилирующая MAPK; у позво­ ночных – протеинкиназа MEK; от англ. mitogen-activated and extracellularly activated kinase) и MAPK (от англ. mitogen-activated protein kinase; у позвоночных – протеинкиназа ERK; от англ. extracellular signal-regulated kinase) протеинкиназ. Следовательно, мо­ жет оказаться, что трансформирующие белки Ras относятся к классу измененных G-белков, передающих конститутивный сигнал роста.

Белки, кодируемые тремя другими онкогенами – myb, myc, fos , размещаются в клеточном ядре. В некоторых, но не во всех клетках нормальный гомологmyb экспрессируется в фазе Gl клеточного цикла. Функционирование двух других генов представляется тесно связан­ ным с механизмами действия фактора роста. Если фибробласты с остановленным ростом подвергнуть воздействию тромбоцитарного фактора роста, то начинается экспрессия специфического набора генов (по оценкам, от 10 до 30), включая протоонкогены с-fos и с-myc , и уровни клеточной мРНК этих генов нарастают. Экспрессия с-myc cти­ мулируется также в покоящихся Т- и В-лимфоцитах после воздействия соответствующими митогенами. После вхождения клетки в цикл роста экспрессия c-myc остается практически постоянной. После того как клетка утрачивает способность делиться (например, в случае постми­ тотических дифференцированных клеток), экспрессия с-myc прекра­ щается.

Примером протоонкогенов, выполняющих функцию рецепто­ ров факторов роста, являются гены, кодирующие рецепторы эпидер­ мального фактора роста. У человека эти рецепторы представлены 4 белками, обозначаемыми как HER1, HER2, HER3 и HER4 (от англ. human epidermal growth factor receptor). Все варианты рецептора имеют сходную структуру и состоят из трех доменов: внеклеточного лиган­ дсвязывающего, трансмембранного липофильного и внутриклеточно­

го, обладающего активностью тирозиновой протеинкиназы и участ­ вующего в передаче сигнала внутрь клетки. Резко повышенная экспре­ сия HER2 выявлена при раке молочной железы. Эпидермальные фак­ торы роста стимулируют пролиферацию, предупреждают развитие апоптоза, стимулируют ангиогенез и метастазирование опухоли. Дока­ зана высокая терапевтическая эффективность моноклональных анти­ тел против внеклеточного домена HER2 (лекарственный препарат trastuzumab, прошедший клинические испытания в США) при лечении рака молочной железы.

Следовательно, протоонкогены могут нормально функциони­ ровать как регуляторы «активации» роста и дифференцировки клеток и служить ядерными мишенями для сигналов, генерируемых фактора­ ми роста. При альтерации или разрегулировании они могут обеспечить определяющий стимул нерегулируемого роста клетки и аномальной дифференцировки, что характерно для неопластических состояний. Рассмотренные выше данные указывают на важнейшую роль протоон­ когенов в функционировании нормальных клеток, регуляции их про­ лиферации и дифференцировки. «Поломка» этих механизмов внутри­ клеточной регуляции (в результате действия ретровирусов, химиче­ ских канцерогенов, радиации и т. д.) может привести к злокачествен­ ной трансформации клетки.

Помимо протоонкогенов, контролирующих клеточную про­ лиферацию, важная роль в опухолевой трансформации принадлежит повреждению рост-ингибирующих опухолевых супрессорных генов

(англ. growth-inhibiting cancer-suppressor genes), выполняющих функ­ цию антионкогенов. В частности, при многих опухолях обнаружива­ ются мутации гена, кодирующего синтез протеина p53 (англ. p53 tumor suppressor protein), запускающего в нормальных клетках сигнальные пути, которые участвуют в регуляции клеточного цикла (остановка перехода из G1 -фазы в S фазу клеточного цикла), индукции процессов апоптоза, торможении ангиогенеза. В опухолевых клетках ретинобла­ стомы, остеосарком, мелкоклеточного рака легкого отсутствует синтез протеина ретинобластомы (англ. pRB protein) вследствие мутации ко­ дируюшего этот белок генаRB . Этот белок участвует в регуляции G1 фазы клеточного цикла. Важную роль в развитии опухолей играет и мутация генов bcl-2 (англ. anti-apoptotic protein B-cell lymphoma 2),

приводящая к ингибированию апоптоза.

Для возникновения опухоли не менее важным, чем факторы, вызывающие ее, является и избирательная чувствительность клеток к этим факторам. Установлено, что непременной предпосылкой для по­ явления опухоли является наличие в исходной ткани популяции деля­

щихся клеток. Вероятно, именно поэтому зрелые нейроны головного мозга взрослого организма, полностью утратившие способность к де­ лению, никогда не образуют опухоль в отличие от глиальных элемен­ тов головного мозга. Поэтому ясно, что все факторы, способствующие пролиферации ткани, способствуют и возникновению неоплазмы. Пер­ вое поколение делящихся клеток высокодифференцированных тканей не является точной копией родительских, высокоспециализированных клеток, а оказывается как бы «шагом назад» в том смысле, что харак­ теризуется более низким уровнем дифференцировки, некоторыми эм­ бриональными чертами. В дальнейшем, в процессе деления они диф­ ференцируются в строго детерминированном направлении, «дозревая» до фенотипа, присущего данной ткани. Эти клетки имеют менее жест­ кую программу поведения, чем клетки с завершенным фенотипом, кроме того, они могут быть некомпетентными к некоторым регули­ рующим воздействиям. Естественно, что генетический аппарат этих клеток более легко переключается на путь опухолевой трансформации,

и они служат непосредственными мишенями для онкогенных факто­ ров. Превратившись в элементы неоплазмы, они сохраняют некоторые черты, характеризующие ту стадию онтогенетического развития, на которой их застал переход в новое состояние. С этих позиций стано­ вится понятной повышенная чувствительность к онкогенным факто­ рам эмбриональной ткани, сплошь состоящей из незрелых, делящихся

и дифференцирующихся элементов. Это также во многом определяет феномен трансплацентарного бластомогенеза: дозы бластомогенных химических соединений, безвредных для беременной самки, действу­ ют на зародыш, что приводит к появлению опухолей у детеныша по­ сле рождения.

Стадия стимуляции роста опухоли

За стадией инициации наступает стадия стимуляции роста опухоли. На стадии инициации происходит перерождение одной клет­ ки в опухолевую, но необходима еще целая серия клеточных делений для продолжения опухолевого роста. В ходе этих повторных делений образуются клетки с различными способностями к автономному рос­ ту. Клетки, которые подчиняются регуляторным влияниям организма, уничтожаются, а клетки, наиболее склонные к автономному росту, приобретают преимущества в росте. Происходит селекция, или отбор наиболее автономных клеток, а значит и наиболее злокачественных. На рост и развитие этих клеток оказывают влияние различные факто­ ры – одни из них ускоряют процесс, а другие, наоборот, угнетают его, чем препятствуют развитию опухоли. Факторы, которые сами по себе

не способны инициировать опухоль, не способны вызывать опухоле­ вую трансформацию, но стимулируют рост уже возникших опухоле­ вых клеток, получили название коканцерогенов . К ним прежде всего относят факторы, вызывающие пролиферацию, регенерацию или вос­ паление. Это фенол, карболовый эфир, гормоны, скипидар, заживаю­ щие раны, механические факторы, митогены, клеточная регенерация и др. Эти факторы вызывают рост опухоли только после или при совме­ стном действии с канцерогеном, например рак слизистой губы у ку­ рильщиков трубок (коканцерогенный механический фактор), рак пи­ щевода и желудка (механический и термический факторы), рак моче­ вого пузыря (результат инфекции и раздражения), первичная карцино­ ма печени (чаще всего на основе цирроза печени), рак легких (в сига­ ретном дыме, кроме канцерогенов – бензпирена и нитрозамина, со­ держатся фенолы, выступающие в роли коканцерогенов). Понятиеко­ канцерогенез не следует путать с понятиемсинканцерогенез , о котором мы говорили ранее. Под синканцерогенезом понимают синергическое действие канцерогенов, т.е. веществ, способных вызывать, индуциро­ вать опухоль. Эти вещества способны заменять друг друга в индукции опухоли. Под коканцерогенезом подразумевают факторы, которые способствуют канцерогенезу, но сами по себе не являются канцероге­ нами.

Стадия прогрессии опухоли

Вслед за инициацией и стимуляцией наступает стадия про­ грессии опухоли. Прогрессия – это неуклонное увеличение злокачест­ венных свойств опухоли в ходе ее роста в организме хозяина. По­ скольку опухоль представляет собой клон клеток, берущих свое нача­ ло от одной материнской клетки, то, следовательно, и рост, и прогрес­ сия опухоли подчиняются общебиологическим закономерностям кло­ нального роста. Прежде всего, в опухоли можно выделить несколько клеточных пулов, или несколько групп клеток: пул стволовых клеток, пул пролиферирующих клеток, пул непролиферирующих клеток и пул теряющихся клеток.

Пул стволовых клеток . Эта популяция опухолевых клеток обладает тремя свойствами: 1) способностью к самоподдержанию, т.е. способностью сохраняться неопределенно долго при отсутствии по­ ступления клеток: 2) способностью продуцировать дифференцирован­ ные клетки; 3) способностью восстанавливать нормальное количество клеток после повреждения. Только стволовые клетки имеют неограни­ ченный пролиферативный потенциал, в то время как нестволовые раз­ множающиеся клетки после ряда делений неизбежно погибают. Сле­

довательно, стволовые клетки в опухолях можно определить как клет­ ки, способные к неограниченной пролиферации и возобновлению рос­ та опухоли после повреждения, при метастазировании и прививке дру­ гим животным.

Пул пролиферирующих клеток . Пролиферативный пул (или ростовая фракция) – это доля клеток, участвующих в данный момент в пролиферации, т.е. находящихся в митотическом цикле. Понятие о пролиферативном пуле в опухолях получило за последние годы широ­ кое распространение. Ему придается большое значение в связи с про­ блемой лечения опухолей. Это связано с тем, что многие активные противоопухолевые агенты действуют в основном на делящиеся клет­ ки, и величина пролиферативного пула может являться одним из фак­ торов, определяющих разработку схем лечения опухолей. При иссле­ довании пролиферативной активности опухолевых клеток оказалось, что продолжительность цикла у таких клеток меньше, а пролифера­ тивный пул клеток больше, чем в нормальной ткани, но в то же время оба эти показателя никогда не достигают величин, характерных для регенерирующей или стимулированной нормальной ткани. Мы не имеем права говорить о резком возрастании пролиферативной актив­ ности опухолевых клеток, так как нормальная ткань может пролифе­ рировать и пролиферирует при регенерации более интенсивно, чем растет опухоль.

Пул непролиферирующих клеток. Представлен двумя видами клеток. С одной стороны, это клетки, способные к делению, но вы­ шедшие из клеточного цикла и вступившие в стадию G 0 , или фазу по­ коя. Основным фактором, определяющим появление этих клеток в опухолях, является недостаточность кровоснабжения, приводящая к гипоксии. Строма опухолей растет медленнее паренхимы. По мере роста опухоли перерастают собственное кровоснабжение, что приво­ дит к уменьшению пролиферативного пула. С другой стороны, пул непролиферирующих клеток представлен клетками созревающими, т.е. часть клеток опухоли способна к созреванию и дозреванию до зре­ лых форм клеток. Однако при нормальной пролиферации во взрослом организме в условиях отсутствия регенерации имеется равновесие ме­ жду делящимися и созревающими клетками. В таком состоянии диф­ ференцируются, а значит теряют способность к размножению 50% клеток, образовавшихся при делении. В опухолях же пул созревающих клеток уменьшается, т.е. дифференцируется менее 50% клеток, что является обязательным условием прогрессивного роста. Механизм такого нарушения остается неясным.

Пул теряющихся клеток. Явление потери клеток в опухолях известно давно, она определяется тремя различными процессами: ги­ белью клеток, метастазированием, созреванием и слущиванием клеток (более характерно для опухолей желудочно-кишечного тракта, кожи). Очевидно, что для большинства опухолей основным механизмом кле­ точной потери является гибель клеток. В опухолях она может идти двумя путями: 1) при наличии зоны некроза клетки непрерывно поги­ бают на границе этой зоны, что ведет к увеличению количества некро­ тического материала; 2) гибель изолированных клеток вдали от зоны некроза. К гибели клеток могут привести четыре основных механизма:

1) внутренние дефекты опухолевых клеток, т.е. дефекты ДНК клеток;

2) созревание клеток в результате сохранения в опухолях процесса, свойственного нормальным тканям; 3) недостаточность кровоснабже­ ния, возникающая в результате отставания роста сосудов от роста опу­ холи (наиболее важный механизм гибели клеток в опухолях); 4) им­ мунное разрушение опухолевых клеток.

Состояние перечисленных выше пулов клеток, составляющих опухоль, и определяет опухолевую прогрессию. Законы этой опухоле­ вой прогрессии были сформулированы в 1949 г. L. Foulds в виде шести правил развития необратимых качественных изменений в опухоли, ведущих к накоплению малигнизации (злокачественности).

Правило 1 . Опухоли возникают независимо друг от друга (процессы злокачественности идут независимо друг от друга в различ­ ных опухолях у одного и того же животного).

Правило 2 . Прогрессия в данной опухоли не зависит от дина­ мики процесса в других опухолях того же организма.

Правило 3 . Процессы малигнизации не зависят от роста опу­

Примечания:

а) при первичной манифестации опухоль может быть на различной стадии малигнизации; б) необратимые качественные изменения, возникающие в

опухоли, не зависят от размеров опухоли.

Правило 4 . Прогрессия опухоли может осуществляться либо постепенно, либо скачками, внезапно.

Правило 5 . Прогрессия опухоли (или изменение свойств опу­ холи) идет в каком-то одном (альтернативном) направлении.

Правило 6 . Прогрессия опухоли не всегда достигает своей ко­ нечной точки развития в течение жизни хозяина.

Из всего вышесказанного следует, что опухолевая прогрессия связана с непрерывным делением опухолевых клеток, в процессе ко­

торого появляются клетки, отличающиеся по своим свойствам от пер­ воначальных опухолевых клеток. Прежде всего это касается биохими­ ческих сдвигов в опухолевой клетке: в опухоли не столько возникают новые биохимические реакции или процессы, сколько происходит из­ менение соотношения между процессами, протекающими в клетках нормальной, неизмененной ткани.

В опухолевых клетках наблюдается снижение процессов ды­ хания (по мнению Отто Варбурга, 1955 г., нарушение дыхания являет­ ся основой опухолевой трансформации клетки). Дефицит энергии, воз­ никающей в результате снижения дыхания, вынуждает клетку каким­ то образом восполнять потери в энергии. Это приводит к активации аэробного и анаэробного гликолиза. Причинами повышения интенсив­ ности гликолиза являются увеличение активности гексокиназы и от­ сутствие цитоплазматической глицеро-фосфатдегидрогеназы. Счита­ ется, что около 50% энергетических потребностей опухолевых клеток покрывается за счет гликолиза. Образование в опухолевой ткани про­ дуктов гликолиза (молочной кислоты) вызывает ацидоз. Распад глюко­ зы в клетке идет и по пентозофосфатному пути. Из окислительных реакций в клетке осуществляется распад жирных кислот и аминокис­ лот. В опухоли резко повышена активность анаболических ферментов обмена нуклеиновых кислот, что свидетельствует о повышении их синтеза.

Большинство опухолевых клеток пролиферируют. Вследствие повышенной пролиферации клеток усиливается синтез белков. Однако в опухолевой клетке помимо обычных клеточных белков начинают синтезироваться и новые белки, которые отсутствуют в нормальной исходной ткани, это является следствием дедифференцировки опухо­ левых клеток, по своим свойствам они начинают приближаться к эм­ бриональным клеткам и клеткам-предшественникам. Опухолевоспе­ цифические белки имеют сходство с эмбриональными белками. Их определение имеет значение для ранней диагностики злокачественных новообразований. В качестве примера можно привести выделенный Ю.С. Татариновым и Г.И. Абелевым -фетопротеин, не определяю­ щийся в сыворотке крови здоровых взрослых людей, но с большим постоянством встречающийся при некоторых формах рака печени, а также при избыточной регенерации печени в условиях повреждения. Эффективность предложенной ими реакции была подтверждена про­ веркой по линии ВОЗ. Другим белком, выделенным Ю.С. Татарино­ вым, является трофобластический 1 -гликопротеин, повышение синте­ за которого наблюдается при опухолях и беременности. Важное диаг­ ностическое значение имеет определение канцероэмбриональных бел­

ков с различной молекулярной массой, раковоэмбрионального антиге­ на и др.

Вместе с тем нарушение структуры ДНК приводит к тому, что клетка утрачивает способность синтезировать некоторые белки, кото­ рые она синтезировала в нормальных условиях. А так как ферменты – это белки, клетка утрачивает ряд специфических ферментов и, как следствие, ряд специфических функций. В свою очередь, это приводит к выравниванию или нивелировке ферментативного спектра различ­ ных клеток, составляющих опухоль. Опухолевые клетки имеют отно­ сительно единообразный ферментный спектр, что является отражени­ ем их дедифференцировки.

Можно выделить ряд свойств, специфичных для опухолей и составляющих их клеток.

1. Бесконтрольная пролиферация клеток.Это свойство явля­ ется неотъемлемой чертой любой опухоли. Опухоль развивается за счет ресурсов организма и при непосредственном участии гумораль­ ных факторов организма-хозяина, но этот рост не вызван и не обу­ словлен его потребностями; напротив, развитие опухоли не только не поддерживает гомеостаз организма, но и имеет постоянную тенден­ цию его нарушать. Значит, под бесконтрольностью роста имеют в виду рост, не обусловленный потребностями организма. Вместе с тем мест­ ные и системные ограничивающие факторы могут влиять на опухоль в целом, замедлять темп роста, определять число пролиферирующих в ней клеток. Замедление роста опухоли может идти и по пути увеличе­ ния разрушения клеток опухоли (как, например, в мышиных и крыси­ ных гепатомах, которые при каждом митотическом цикле теряют до 90% разделившихся клеток). Сегодня мы уже не имеем права гово­ рить, как это делали наши предшественники еще 10–20 лет назад, о том, что опухолевые клетки вообще не чувствительны к регулирую­ щим стимулам и влияниям. Так, еще недавно считалось, что опухоле­ вые клетки полностью утрачивают способность к контактному тормо­ жению, т.е. не поддаются сдерживающему деление влиянию соседних клеток (делящаяся клетка при контакте с соседней клеткой в нормаль­ ных условиях перестает делиться). Оказалось, что опухолевая клетка все же сохраняет способность к контактному торможению, только эф­ фект наступает при большей, чем в норме, концентрации клеток и при контакте опухолевой клетки с клетками нормальными.

Подчиняется опухолевая клетка и тормозящему пролифера­ цию действию ингибиторов пролиферации, образуемых зрелыми клет­ ками (например, цитокинов и низкомолекулярных регуляторов). Влияют на рост опухоли и цАМФ, цГМФ, простагландины: цГМФ

стимулирует пролиферацию клеток, а цАМФ тормозит ее. В опухоли равновесие сдвинуто в сторону цГМФ. Простагландины влияют на пролиферацию опухолевых клеток через изменение концентрации циклических нуклеотидов в клетке. Наконец, на рост в опухоли могут влиять сывороточные ростовые факторы, которые получили название поэтинов, различные метаболиты, доставляемые в опухоль кровью.

Большое влияние на пролиферацию опухолевых клеток ока­ зывают клетки и межклеточное вещество, составляющие основу опу­ холевого «микроокружения». Так опухоль, медленно растущая в од­ ном месте организма, будучи пересажена в другое место, начинает расти быстро. Например, доброкачественная папиллома Шоупа кроли­ ка, будучи трансплантирована тому же животному, но в другие части тела (мышцы, печень, селезенку, желудок, под кожу), превращается в высокозлокачественную опухоль, которая, инфильтрируя и разрушая прилегающие ткани, в короткие сроки приводит к гибели организма.

В патологии человека встречаются стадии, когда клетки сли­ зистой оболочки попадают в пищевод и в нем приживляются. Такая «дистопическая» ткань проявляет тенденцию к образованию опухолей.

Опухолевые клетки, однако, утрачивают верхний «лимит» числа их делений (так называемый лимит Хайфлика). Нормальные клетки делятся до определенного максимального предела (у млекопи­ тающих в условиях клеточной культуры – до 30–50 делений), после чего они погибают. Опухолевые же клетки приобретают способность к бесконечному делению. Результатом этого феномена является иммор­ тализация («бессмертие») данного клона клеток (при ограниченном сроке жизни каждой отдельной клетки, его составляющей).

Следовательно, нерегулируемый рост следует считать фунда­ ментальным признаком любой опухоли, в то время как все следующие признаки, о которых пойдет речь, являются вторичными – результатом прогрессии опухоли.

2. Анаплазия (от греч.ana – обратное, противоположное иplasis – формирование),катаплазия . Многие авторы полагают, что анаплазия, или снижение уровня дифференцировки ткани (морфологи­ ческие и биохимические характеристики) после ее неопластического превращения, является характерной чертой злокачественной опухоли. Клетки опухоли утрачивают характерную для нормальных клеток спо­ собность образовывать специфические тканевые структуры и выраба­ тывать специфические вещества. Катаплазия – явление сложное, и оно не может быть объяснено лишь сохранением черт незрелости, соответ­ ствующих той стадии онтогенеза клетки, на которой ее застигло не­ опластическое превращение. Этот процесс затрагивает опухолевые

клетки не в одинаковой степени, что часто приводит к образованию клеток, не имеющих аналогов в нормальной ткани. В таких клетках имеет место мозаика сохранившихся и утраченных признаков клеток данного уровня зрелости.

3. Атипизм. С анаплазией связан атипизм (от греч.а – отрица­ ние иtypicos – образцовый, типичный) опухолевых клеток. Различают несколько разновидностей атипизма.

Атипизм размножения, обусловленный упоминавшимся ра­ нее нерегулируемым ростом клеток и утратой верхнего предела или «лимита» числа их делений.

Атипизм дифференцировки, проявляющийся в частичной или полной ингибиции созревания клеток.

Морфологический атипизм, который подразделяется на кле­ точный и тканевой. В злокачественных клетках имеет место значи­ тельная вариабельность размеров и формы клеток, размеров и числа отдельных клеточных органоидов, содержания ДНК в клетках, формы

и числа хромосом. В злокачественных опухолях наряду с атипизмом клеток имеет место тканевой атипизм, который выражается в том, что, по сравнению с нормальными тканями, в злокачественных опухолях иная форма и величина тканевых структур. Например, размеры и фор­ ма железистых ячеек в опухолях из железистой ткани аденокарцино­ мах резко отличаются от исходных нормальных тканей. Тканевой ати­ пизм без клеточного атипизма характерен только для доброкачествен­ ных опухолей.

Метаболический и энергетический атипизм, который вклю­ чает в себя: интенсивный синтез онкобелков («опухолеродных», или «опухолевых» белков); снижение синтеза и содержания гистонов (бел­ ков-супрессоров транскрипции); образование не свойственных зрелым

клеткам эмбриональных белков (в том числе -фетопротеина); изме­ нение способа ресинтеза АТФ; появление субстратных “ловушек”, которые проявляются усиленным захватом и потреблением глюкозы для энергообразования, аминокислот для построения цитоплазмы, хо­ лестерина для построения мембран клетки, а также -токоферола и других антиоксидантов для защиты от свободных радикалов и стаби­ лизации мембран; снижение в клетке концентрации внтутриклеточно­ го мессенджера цАМФ.

Физико-химический атипизм, который сводится к увеличе­ нию содержания в опухолевых клетках воды и ионов калия на фоне снижения концентрации ионов кальция и магния. При этом увеличе­ ние содержания воды облегчает диффузию субстратов метаболизма

внутрь клеток и его продуктов наружу; снижение содержания Са2+ уменьшает межклеточную адгезию, а увеличение концентрации К+ препятствует развитию внутриклеточного ацидоза, обусловленного усилением гликолиза и накоплением молочной кислоты в перифериче­ ской, растущей зоне опухоли, поскольку отмечается интенсивный вы­ ход из распадающихся структур К+ и белка.

Функциональный атипизм, характеризующийся полной или частичной утратой опухолевыми клетками способности вырабатывать специфические продукты (гормоны, секреты, волокна); или неадекват­ ным, нецелесообразным усилением этой продукции (например, повы­ шением синтеза инсулина инсуломой – опухолью из клеток панкреа­ тических островков Лангерганса); или «извращением» отмеченной функции (синтез опухолевыми клетками при раке молочной железы гормона щитовидной железы – кальциотонина или синтез опухолевы­ ми клетками рака легких гормонов передней доли гипофиза – адрено­ кортикотропного гормона, антидиуретического гормона и др.). Функ­ циональный атипизм, как правило, связан с биохимическим атипиз­ мом.

Антигенный атипизм, который проявляется в антигенном упрощении либо, наоборот, в появлении новых антигенов. В первом случае имеет место утрата опухолевыми клетками антигенов, имев­ шихся в исходных нормальных клетках (например, утрата опухолевы­ ми гепатоцитами органоспецифического печеночного h-антигена), а во

втором – появление новых антигенов (например, -фетопротеина).

Атипизм «взаимодействия» опухолевых клеток с организ­ мом, который состоит в том, что клетки не участвуют в согласованной взаимосвязанной деятельности органов и тканей организма, а наобо­ рот, нарушают эту гармонию. Например, сочетание иммунодепрессии, снижения противоопухолевой резистентности и потенцирования им­ мунной системой роста опухоли ведет к «ускользанию» опухолевых клеток из-под системы иммунного надзора. Секреция опухолевыми клетками гормонов и других биологически активных веществ, лише­ ние организма незаменимых аминокислот, антиоксидантов, стрессор­ ный эффект опухоли и т.д. усугубляют ситуацию.

4. Инвазивность и деструктивный рост.Способность опухо­ левых клеток врастать (инвазивность) в окружающие здоровые ткани (деструктивный рост) и разрушать их – характерные свойства всех опухолей. Опухоль индуцирует рост соединительной ткани, а это при­ водит к образованию подлежащей опухолевой стромы, как бы «матри­ цы», без которой развитие опухоли невозможно. Клетки новообразо­

ванной соединительной ткани в свою очередь стимулируют размноже­ ние опухолевых клеток, которые врастают в нее, выделяя какие-то биологически активные вещества. Свойства инвазивности, строго го­ воря, неспецифичны для злокачественных опухолей. Сходные процес­ сы можно наблюдать и при обычных воспалительных реакциях.

Инфильтрирующий рост опухоли приводит к деструкции нор­ мальных прилегающих к опухоли тканей. Ее механизм связан с выде­ лением протеолитических ферментов (коллагеназы, катепсина B, др.), выделеним токсических веществ, конкуренцией с нормальными клет­ ками за энергетический и пластический материал (в частности, за глю­ козу).

5. Хромосомные аномалии . Они часто встречаются в опухоле­ вых клетках и могут быть одним из механизмов прогрессии опухоли.

6. Метастазирование (от греч.meta – середина,statis – поло­ жение). Распространение опухолевых клеток путем отделения от ос­ новного очага – главный признак злокачественных опухолей. Обычно деятельность опухолевой клетки не заканчивается в первичной опухо­ ли, рано или поздно опухолевые клетки мигрируют из компактной массы первичной опухоли, переносятся кровью или лимфой и оседают где-нибудь в лимфатическом узле или в другой ткани. Для миграции имеется ряд причин.

Важным поводом для расселения является простой недоста­ ток места (перенаселение ведет к миграции): внутреннее давление в первичной опухоли продолжает возрастать до тех пор, пока из нее не начнут выталкиваться клетки.

Клетки, вступающие в митоз, округляются и в значительной мере утрачивают связи с окружающими клетками, частично из-за на­ рушения нормальной экспрессии молекул клеточной адгезии. По­ скольку в опухоли одновременно делится значительное число клеток, то их контакты на данном небольшом участке ослабевают, и такие клетки способны с большей легкостью выпадать из общей массы, чем нормальные.

В ходе прогрессии опухолевые клетки все больше приобре­ тают способность к автономному росту, в результате чего они отрыва­ ется от опухоли.

Различают следующие пути метастазирования: лимфогенный, гематогенный, гематолимфогенный, «полостной» (перенос опухоле­ вых клеток жидкостями в полостях тела, например, спинно-мозговой жидкостью), имплантационный (прямой переход опухолевых клеток с поверхности опухоли на поверхность ткани или органа).

Будет ли опухоль матастазировать, и если будет, то когда, оп­ ределяется свойствами опухолевых клеток и их непосредственного окружения. Однако в том, куда будет мигрировать вышедшая клетка, где она осядет и когда из нее образуется зрелая опухоль, немалая роль принадлежит организму хозяина. Клиницисты и экспериментаторы давно отметили, что метастазы в организме распространяются нерав­ номерно, по-видимому, отдавая предпочтение некоторым тканям. Так, селезенка почти всегда избегает этой участи, в то время как печень, легкие и лимфатические узлы – излюбленные места оседания метаста­ зирующих клеток. Пристрастие некоторых опухолевых клеток к опре­ деленным органам достигает порой крайнего выражения. Например, описана меланома мыши с особым сродством к ткани легкого. При трансплантации такой меланомы мыши, в лапу которой предваритель­ но имплантировали ткань легкого, меланома вырастала только в ле­ гочной ткани, причем как в имплантированном участке, так и в нор­ мальном легком животного.

В ряде случаев метастазирование опухоли начинается на­ столько рано и при такой первичной опухоли, что обгоняет ее рост и все симптомы болезни обусловливаются метастазами. Даже на вскры­ тии подчас невозможно среди множества опухолевых очагов обнару­ жить первичный источник метастазирования.

Сам факт наличия опухолевых клеток в лимфатических и кро­ веносных сосудах еще не предопределяет развитие метастазов. Из­ вестны многочисленные случаи, когда на определенном этапе течения болезни, чаще всего под влиянием лечения, они из крови исчезают и метастазы не развиваются. Большинство опухолевых клеток, циркули­ рующих в сосудистом русле, через определенный срок погибает. Дру­ гая часть клеток погибает под действием антител, лимфоцитов, мак­ рофагов. И только самая незначительная часть их находит благопри­ ятные условия для своего существования и размножения.

Различают метастазы внутриорганные, регионарные и отда­ ленные. Внутриорганные метастазы - это отшнуровавшиеся клетки опухоли, закрепившиеся в тканях того же органа, в котором выросла опухоль, и давшие вторичный рост. Чаще всего такое метастазирова­ ние идет лимфогенным путем. Регионарными называются метастазы, которые находятся в лимфатических узлах, близлежащих к органу, в котором выросла опухоль. На начальных этапах опухолевого роста лимфатические узлы реагируют нарастающей гиперплазией лимфоид­ ной ткани и ретикулярных клеточных элементов. Сенсибилизирован­ ные лимфоидные клетки по мере развития опухолевого процесса миг­ рируют из регионарного лимфатического узла в более отдаленные.

При развитии метастазов в лимфатических узлах пролиферативные и гиперпластические процессы в них снижаются, наступает дистрофия клеточных элементов лимфатического узла и размножение опухоле­ вых клеток. Лимфатические узлы при этом увеличиваются. Отдален­ ные метастазы знаменуют диссеминацию или генерализацию опухоле­ вого процесса и находятся за пределами радикального лечебного воз­ действия.

7. Рецидивирование (от лат.recedivas – возврат; повторное развитие болезни). В его основе лежат: а) неполное удаление опухоле­ вых клеток в процессе лечения, б) имплантация опухолевых клеток в окружающую нормальную ткань, в) перенос онкогенов в нормальные клетки.

Перечисленные свойства опухолей определяют особенности роста опухоли, особенности течения опухолевой болезни. В клинике принято выделять две разновидности роста опухоли: доброкачествен­ ный и злокачественный, которые имеют следующие свойства.

Для доброкачественного роста характерны, как правило, мед­ ленный рост опухоли с раздвиганием ткани, отсутствие метастазов, сохранение структуры исходной ткани, низкая митотическая актив­ ность клеток, преобладание тканевого атипизма.

Для злокачественного роста характерны обычно быстрый рост с разрушением исходной ткани и глубоким проникновением в окружающие ткани, частое метастазирование, существенная утрата структуры исходной ткани, высокая митотическая и амитотическая активность клеток, преобладание клеточного атипизма.

Простое перечисление особенностей доброкачественного и злокачественного роста свидетельствует об условности такого деления опухолей. Опухоль, отличающаяся доброкачественным ростом, лока­ лизованная в жизненно важных органах, представляет для организма не меньшую, если не большую опасность, чем злокачественная опу­ холь, локализованная вдали от жизненно важных органов. Более того, доброкачественные опухоли, особенно эпителиального происхожде­ ния, способны озлокачествляться. Нередко можно проследить малиг­ низацию доброкачественных разрастаний у человека.

С позиции механизмов опухолевой прогрессии доброкачест­ венный рост (т.е. доброкачественная опухоль) является этапом этой прогрессии. Нельзя утверждать, что доброкачественная опухоль во всех случаях служит обязательной стадией в развитии злокачествен­ ной опухоли, но тот несомненный факт, что именно так нередко быва­ ет, оправдывает представление о доброкачественной опухоли как об одной из начальных фаз прогрессии. Известны опухоли, которые на

протяжении жизни организма не переходят в злокачественные. Это, как правило, очень медленно растущие опухоли, и, возможно, для их малигнизации необходимо время, превышающее продолжительность жизни организма.

Принципы классификации опухолей

По клиническому течению все опухоли делятся на доброкаче­ ственные и злокачественные.

По гистогенетическому принципу, который основан на опре­ делении принадлежности опухоли к определенному тканевому источ­ нику развития, различают опухоли:

эпителиальной ткани;

соединительной ткани;

мышечной ткани;

меланинобразующей ткани;

нервной системы и оболочек мозга;

системы крови;

тератомы.

По гистологическому принципу, который основан на степени выраженности атипии, различают зрелые опухоли (с преобладанием тканевого атипизма) и незрелые (с преобладанием клеточного атипиз­ ма).

По онконозологическому принципу опухоли характеризуются согласно Международной классификации болезней.

По распространенности процесса учитываются характеристи­ ка первичного очага, метастазов в лимфатические узлы и отдаленных метастазов. Используется международная система TNM, где Т (tumor )

– характеристика опухоли, N (nodus ) – наличие метастазов в лимфати­ ческие узлы, М (metastasis ) – наличие отдаленных метастазов.

Иммунная система и опухолевый рост

Опухолевые клетки изменяют свой антигенный состав, что было неоднократно показано (в частности, в работах академика Л.А. Зильбера, основавшего в 50-х гг. XX в. первую в нашей стране науч­ ную лабораторию иммунологии опухолей). Следовательно, в процесс неизбежно должна включаться иммунная система, одной из важней­ ших функций которой является цензорная, т.е. выявление и уничтоже­ ние «чужого» в организме. Изменившие свой антигенный состав опу­ холевые клетки и представляют это «чужое», подлежащее уничтоже­

нию. Опухолевая трансформация происходит постоянно и относи­ тельно часто в течение жизни, но иммунные механизмы устраняют или подавляют размножение опухолевых клеток.

Иммуногистохимический анализ тканевых срезов различных опухолей человека и животных показывает, что они часто инфильтри­ рованы клетками иммунной системы. Установлено, что при наличии в опухоли Т-лимфоцитов, NK-клеток или миелоидных дендритных кле­ ток прогноз значительно лучше. Например, частота пятилетнего вы­ живания у больных раком яичника в случае обнаружения Т­ лимфоцитов в удаленной при операции опухоли составляет 38%, а при отсутствии Т-лимфоцитарной инфильтрации опухоли только 4,5%. У пациентов с раком желудка этот же показатель при инфильтрации опухоли NK-клетками или дендритными клетками составляет соответ­ ственно 75% и 78%, а при низкой инфильтрации этими клетками соот­ ветственно 50% и 43%.

Условно выделяют две группы механизмов противоопухоле­ вого иммунитета: естественную резистентность и развитие иммунного ответа.

Ведущая роль в механизмах естественной резистентности при­ надлежит NK-клеткам, а также активированным макрофагам и грану­ лоцитам. Эти клетки обладают естественной и антителозависимой кле­ точной цитотоксичностью по отношению к опухолевым клеткам. В связи с тем что для проявления этого действия не требуется длитель­ ной дифференцировки и антигензависимой пролиферации соответст­ вующих клеток, механизмы естественной резистентности формируют первый эшелон противоопухолевой защиты организма, так как всегда включаются в нее немедленно.

Основную роль в элиминации опухолевых клеток при разви­ тии иммунного ответа играют эффекторные Т-лимфоциты, форми­ рующие второй эшелон защиты. Следует подчеркнуть, что для разви­ тия иммунного ответа, заканчивающегося повышением числа цито­ токсических Т-лимфоцитов (синоним: Т-киллеры) и Т-эффекторов гиперчувствительности замедленного типа (синоним: активированные провоспалительные Th1-лимфоциты), необходимо от 4 до 12 суток. Это связано с процессами активации, пролиферации и дифференци­ ровки клеток соответствующих клонов Т-лимфоцитов. Несмотря на длительность развития иммунного ответа, именно он обеспечивает второй эшелон защиты организма. Последний, благодаря высокой специфичности антигенраспознающих рецепторов Т-лимфоцитов, зна­ чительному увеличению (в тысячи–сотни тысяч раз) количества кле­ ток соответствующих клонов в результате пролиферации и дифферен­

цировки предшественников, намного более избирателен и эффективен. По аналогии с действующими в настоящее время системами вооруже­ ния армий различных стран механизмы естественной резистентности можно сравнить с танковыми армиями, а эффекторные Т-лимфоциты – с высокоточным оружием космического базирования.

Наряду с увеличением количества эффекторных Т­ лимфоцитов и их активации при развитии иммунного ответа на опухо­ левые антигены в результате взаимодействия Т- и В-лимфоцитов про­ исходит клональная активация, пролиферация и дифференцировка В­ лимфоцитов в плазматические клетки, продуцирующие антитела. По­ следние в большинстве случаев не угнетают рост опухолей, напротив, они могут усиливать их рост (феномен иммунологического усиления, связанный с «экранированием» опухолевых антигенов). В то же время антитела могут участвовать в антителозависимой клеточной цитоток­ сичности. Опухолевые клетки с фиксированными на них антителами класса IgG распознаются через рецептор к Fc-фрагменту IgG (Fc RIII, CD16) NK-клетками. При отсутствии сигнала с киллер­ ингибирующего рецептора (в случае одновременного снижения опу­ холевыми клетками экспрессии молекул гистосовместимости I класса в результате их трансформации) NK-клетки лизируют покрытую анти­ телами клетку-мишень. В антителозависимой клеточной цитотоксич­ ности могут принимать участие и естественные антитела, которые присутствуют в организме в низком титре до контакта с соответст­ вующим антигеном, т.е. до развития иммунного ответа. Образование естественных антител – следствие спонтанной дифференцировки соот­ ветствующих клонов В-лимфоцитов.

Для развития клеточноопосредованного иммунного ответа необходима полноценная презентация антигенных пептидов в ком­ плексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости I (для цитотоксических Т-лимфоцитов) и II класса (для Th1-лимфоцитов) и дополнительные костимулирующие сигналы (в частности, сигналы c участием CD80/CD86). Этот набор сигналов Т-лимфоциты получают при взаимодействии с профессиональными антигенпрезентирующими клетками (дендритные клетки и макрофаги). Поэтому для развития иммунного ответа необходима инфильтрация опухоли не только Т­ лимфоцитами, но и дендритными и NK-клетками. Активированные NK-клетки лизируют опухолевые клетки, экспрессирующие лиганды для киллер-активирующих рецепторов и имеющие сниженную экс­ прессию молекул главного комплекса гистосовместимости I класса (последние выступают лигандом для киллер-ингибирующих рецепто­ ров). Активация NK-клеток приводит и к секреции IFN- , TNF- ,

гранулоцитарно-моноцитарного колониестимулирующего фактора (GM-CSF), хемокинов. В свою очередь, эти цитокины активируют дендритные клетки, которые мигрируют в регионарные лимфатические узлы и запускают развитие иммунного ответа.

При нормальном функционировании иммунной системы вероятность выживания единичных трансформированных клеток в организме весьма невысока. Она повышается при некоторых врожденных иммунодефицитных заболеваниях, связанных с нарушением функции эффекторов естественной резистентности, воздействием иммунодепрессивных средств, при старении. Воздействия, которые подавляют иммунитет, способствуют возникновению опухолей, и наоборот. Сама опухоль обладает выраженным иммунодепрессивным действием, резко тормозит иммуногенез. Это действие реализуется через синтез цитокинов (IL-10, трансформирующий фактор роста-), низкомолекулярных медиаторов (простагландины), активацию CD4+ CD25+ FOXP3+ регуляторных Т-лимфоцитов. Экспериментально доказана возможность прямого цитотоксического действия опухолевых клеток на клетки иммунной системы. С учетом вышесказанного, нормализация функций иммунной системы при опухолях – необходимый компонент в комплексном патогенетическом лечении.

Лечение в зависимости от вида опухоли, ее размеров, распространения, наличия или отсутствия метастазов включает хирургическое вмешательство, химиотерапию и лучевую терапию, которые сами по себе могут оказывать иммунодепрессивное действие. Коррекция функций иммунной системы иммуномодуляторами должна проводится только после окончания лучевой терапии и/или химиотерапии (опасность развития лекарственно-индуцированной иммунологической толерантности к опухолевым антигенам в результате уничтожения противоопухолевых клонов Т-лимфоцитов при активации их пролиферации перед назначением цитостатиков). При отсутствии последующей химиотерапии или лучевой терапии использование иммуномодуляторов в раннем послеоперационном периоде (например, миелопид лимфотропно, имунофан, полиоксидоний) позволяет значительно снизить число послеоперационных осложнений.

В настоящее время интенсивно разрабатываются подходы к иммунотерапии новообразований. Проходят испытания методы активной специфической иммунотерапии (введение вакцин из опухолевых клеток, их экстрактов, очищенных или рекомбинантных опухолевых антигенов); активной неспецифической иммунотерапии (введение вакцины БЦЖ, вакцины на основе Corynebacterium parvum и других микроорганизмов для получения адъювантного эффекта и переключения

Под “хирургической инфекцией” понимается: 1) инфекционный процесс, при котором хирургическое лечение имеет решающее значение и 2) процесс в виде осложнений послеоперационного периода и травм.

Гнойно-септические инфекции являются истинными инфекционными заболеваниями. В условиях стационара они высоко контагиозны. Мишени - пациенты с иммунодефицитом - следствием основного заболевания или интенсивной специфической, в том числе хирургической терапии. Признаком эпидемиологического неблагополучия является длительность сохранения данного штамма в стационаре в результате инфицирования вновь поступающих пациентов.

Наиболее тяжелым вариантом хирургической инфекции является хирургический сепсис. Летальность 35-70%. Летальность больных грамотрицательным сепсисом в два раза выше летальности при грамоположительном сепсисе.

Требует очень дорогого лечения. Затраты на больного сепсисом в течение 3 недель - 70-90 тысяч долларов.

Диагноз “сепсис” применял Гиппократ 2500 лет назад, говоря о болезни всего организма. Формально определить его подчас так же трудно, как определить состояние “здоровье”. И чем меньше времени от начала заболевания, тем он труднее. “Прямое подтверждение сепсиса... обычно запаздывает, а решает исход быстрое лечение, раннее его начало. Поэтому диагноз должен ставиться на основании косвенных признаков сепсиса - клинических и лабораторных “ (А. П. Колесов).

Под “хирургическим сепсисом” следует понимать тяжелое общее заболевание, возникающее на фоне местного очага инфекции, изменений реактивности организма и требующего хирургического и интенсивного лечения. Причины многообразны. Инфекция ведущая. В основе сепсиса лежит сниженная возможность подавления вегетации возбудителя за пределами инфекционного очага. Транзиторная бактериемия может быть у здорового человека и лечения не требует (при введении катетеров, хирургической операции).

Имеется ряд определений септического состояния: “сепсис”, “септический шок”, “системный воспалительный синдром”, “множест-венная органная дисфункция”, “септикопиемическая болезнь”, “гнойно-резорбтивная лихорадка”. Все они подразумевают: 1) генерализованную вазодилятацию, 2) сниженное периферическое сопротивление, 3) нарушение микроциркуляции, 4) генерализованное воспаление (покраснение, лихорадка, отек, нарушение функции органа), 5) нарушение диффузии кислорода и утилизации кислорода тканями.

Участники системной воспалительной реакции: воспалительные и противовоспалительные цитокины, фибринолиз, активация коагуляционного каскада, комплемент, простагландиды, перекисное окисление, кинины. Очень быстро все это превращается в биохимический хаос.

Сегодняшний уровень медицины не позволяет создать научно обоснованную универсальную классификацию сепсиса. Конструктивным выходом явилось выделение специфического типа реакции организма вообще, который, имея в своей основе воспалительную реакцию, принимает генерализованный характер. В 1991 году на Чикагской согласительной конференции было рекомендовано ввести понятие “синдром системной воспалительной реакции” (ССВР), как специфической реакции организма, когда воспалительная реакция принимает генерализованный, патологический характер. Определены следующие критерии диагностики ССВР - общие симптомы воспалительной реакции:

• · температура выше 38 или ниже 36 градусов,
• · частота сердечных сокращений более 90 удмин,
• · частота дыхания свыше 20 раз в мин,
• · количество лейкоцитов более 12 тыс. или ниже 4 тыс. при превышении незрелых форм более 10%.

ССВР диагностируется, если имеются все четыре (С. А. Шляпников, 1997), в США - два из перечисленных четырех (расширительная трактовка сепсиса). Но эти же симптомы могут иметь место при политравме (отличает другой анамнез).

Признаки органной недостаточности

• · Легкие - необходимость ИВЛ или инсуфляции кислорода для поддержания PO2 выше 60 мм рт. ст.
• · Печень - уровень билирубина свыше 34 мкмольл или уровня АСТ и АЛТ более чем в два раза.
• · Почки - повышение креатинина свыше 0,18 ммольл или олигоурия меньше 30 мл/час на протяжении не менее 30 минут.
• · Сердечно-сосудистая система - снижение артериального давления ниже 90 мм. рт. ст, требующее применение симпатомиметиков.
• · Система гемокоагуляции - снижение тромбоцитов ниже 100·109 или возрастание фибринолиза свыше 18%.
• · Желудочно-кишечный тракт - динамическая кишечная непроходимость, рефрактерная к медикаментозной терапии свыше 8 часов.
• · ЦНС - сомнолентное или сопорозное состояние сознания, при отсутствии черепно-мозговой травмы или нарушений мозгового кровообращения.

В начале 90-х годов создана, так называемая, согласительная классификация септических состояний (по R. Bone):

• 1)бактериемия (положительная гемокультура);
• 2)синдром системной воспалительной реакции;
• 3)сепсис (ССВР + положительная гемокультура);
• 4)тяжелый сепсис (сепсис + органная дисфункция);
• 5)септический шок (тяжелый сепсис + артериальная гипотензия).

Хирургический сепсис считается диагностированным, если имеется синдром ССВР и документально подтвержденная инфекция в крови. На практике диагноз хирургического сепсиса ставится при: 1) наличии хирургического очага (гнойное заболевание, перенесенная операция, травма); 2) наличии минимум трех из симптомов ССВР; 3) наличии хотя бы одного органного нарушения.

Сепсис - генерализованная форма хирургической инфекции, развивающаяся на фоне синдрома системной воспалительной реакции при доказанной циркуляции возбудителя в кровеносном русле.

Как относиться к “сепсису без возбудителя”? Принятый подход дает возможность рано (по выявлению ССВР) и в полном объеме проводить лечение пациента, не дожидаясь подтверждения бактериемии и в этом его рационализм.

Принципиально важной особенностью абдоминального сепсиса является эндогенное инфицирование очагов асептического воспаления брюшной полости из желудочно-кишечного тракта. Впервые транслокация флоры из кишечника описана Дюрвандирингом 1881 году. Является одним из патологических эффектов синдрома кишечной недостаточности. “Мотор” полиорганной недостаточности при абдоминальном сепсисе. Повреждение энтероцитов, гиперперфузия. Лечить можно с большим трудом. А он поддерживает сепсис, метаболический дисстрес-синдром, вызывая энергетический кризис, разрушение собственных аминокислот, развитие нарушений белкового и аминокислотного баланса.

Микробиологическая диагностика. Бактериемия - основа построения диагноза сепсиса. Особенностью бактериемии ранее (В. Ф. Войно-Ясенецкий, 1934) и на современном этапе является высокий уд. вес полимикробной бактериемии (20%). Наблюдается при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, урогенитальных инфекциях, массивных поражениях кожи, у неврологических больных с катетерами и при сниженном иммунитете. Смертность 60-70% (процесс, вызванный моноинфекцией, протекает значительно легче).

Возрастает роль коагулазонегативных стафилококков (раньше считались сапрофитами). Снижается частота стрептококковой бактериемии, но растет энтерококковая бактериемия. Грамотрицательные остаются проблемой - кишечная палочка ведущая (22% при внебольничных инфекциях).На втором месте внебольничной инфекции пневмококк, затем стафилококк (16%). При нозокомиальных инфекциях КЭС-группа: клебсиела, энтеробактер, серация и группа протея. Возрастает кандидозный сепсис.

Полимикробный сепсис - чаще ассоциация грамотрицательных бактерий. Значимы грамотрицательные анаэробы (бактероиды).

В настоящее время грамотрицательные бактерии вытесняются коагулазонегативными стафилококками, золотистыми стафилококками, но и энтерококками и кандидами. Чаще всего грамположительные кокки и грамотрицательные палочки.

Проблема нозокомиальной инфекции обострена. Источники: гнойные раны (необходимость закрытого дренирования), инвазивные диагностические и лечебные процедуры (ИВЛ, интубация, всевозможные катетеры), интенсивное применение антибиотиков. Выживаемость стафилококков на белье, полотенцах - до 35-50 дней, на стенах - десятки дней.

Высока инфицированность в отделениях интенсивной терапии. Риск инфекционных осложнений в них у больных в 5-10 раз выше, чем в общих хирургических отделениях (С. Я. Яковлев, 1998). Наиболее частыми и опасными из них являются пневмонии и интраабдоминальные инфекции. По данным многоцентрового исследования, проведенного в 1417 отделениях интенсивной терапии в 17 странах Европы (1992), на первом месте различные стафилококки (Staphylococcus aureus - 30%, Staphylococcus spp. - 19%) и Pseudomonas aeruginos (29%), а также Escherichia coli (13%), Acinetobacter spp. (9%), Klebsiella spp. (8%), Enterobacter spp. (7%), Proteus spp. (6%). Из грамоположительных - Enterococcus spp. (12%) и Streptococcus spp. (7%).

Прослежены некоторые зависимости бактериемий от локализации очага. Известно, что при различных пороках клапанов сердца чаще речь идет о стрептококках, энтерококках и стафилококках. Последние также наблюдаются при инородных телах в организмах (лечебные катетеры, протезы). Кости и мягкие ткани - стафилококки.

Гнойные очаги брюшной полости чаще имеют смешанную флору: грамположительную и грамотрицательную. При перитоните - анаэробы, энтеробактерии. Послеоперационная инфекция - это чаще стафилококк или смешанная инфекция. При иммуносупрессии высеваются энтеробактерии и псевдомонас.

Современные микробиологические подходы к диагностике сепсиса: исследование крови на посевы 4-8-кратно в течение первых 24-48 часов. Результативно исследование за 2-3 часа до пика лихорадки.

Более щадящий подход - исследование крови 2-3 раза с интервалами 15-20 мин. Если пробы забирать одновременно в аэробные и анаэробные флаконы, результативность увеличивается на 20%. Забор крови лучше из центрального катетера, если он имеется, особенно при подозрении на инфицированность. Материал из раны высевать обязательно. Не всегда есть параллель между микрофлорой из раны и из крови при сепсисе. Соответствие в 50%.

Основная часть бактериологических результатов может быть получена через 48-72 часа.

Микробиологический мониторинг 2 раза в неделю, так как флора меняется в процессе лечения. Помнить об афибрильной септикопиемии у лиц пожилого возраста.

Серологические исследования - определение антигенов (зависит от реагентов) - как вариант микробиологической диагностики не чувствительнее, но быстрее.

Новейший метод - молекулярно-биологический (по ДНК и РНК).

Клиника септического шока: лихорадка, тахикардия, в начале гипервентиляция с респираторным алкалозом, довольно высокий ударный объем сердца при снижении периферического сосудистого сопротивления. Страдают, прежде всего, легкие, почки, печень, сердце. Все это объекты нашей терапии.

Ранний признак у диабетиков - повышение сахара. Лейкоцитоз (или лейкопения). Тромбоцитопения.

Стратегия лечения абдоминального сепсиса.

Устранение очага инфекции . Если нет своевременной санации абдоминального гнойника, наступает полиорганная недостаточность.

Рациональная антибактериальная терапия (антибиотики не лечат) подразумевает идентификацию микрофлоры и знание чувствительности к антибиотикам. До стадии идентификации - эмпирическая терапия.

Важность адекватной антимикробной терапии. Современный рациональный путь - иметь в пределах одного стационара схемы эмпирической терапии, основанные на результатах микробиологиче6ского мониторинга данного лечебного подразделения.

Забор крови и других жидкостей после начала антибиотикотерапии - грубейшая ошибка. Ориентироваться на полифлору с участием аэробов и анаэробов.

Рутинный набор: цефалоспорины третьего поколения (цефтриаксон, цефотаксим, цефтазидим) с аминогликозидами (гентамицин, амикацин).

При грамположительной флоры хороший эффект от ванкомицина и рифампицина.

Но… Ситуация с цефалоспоринами третьего поколения напряженная и они теряют позиции. Важен динамический контроль уровня резистентности. Четвертое поколение цефалоспоринов лучше и лучшие соответственно карбопинемы. Но и они не 100%-ные эмпирики. Без лабораторной диагностики их применять нежелательно.

К гентамицину чувствительность не более 50%. Имеется параллельная тождественная реакция и у тобрамицина. С амикацином несколько лучше. Комбинация беталактамы и аминогликозиды не дает уверенных преимуществ.

Революционным оказалось появление 10 лет назад карбопенемов с чрезвычайной широтой антимикробного спектра и малой токсичностью - ренессанс идеи монотерапии. Меронем в отличие от тиенама не обладает нейро- и нефротоксическими свойствами и является препаратом первой очереди в особых клинических ситуациях и как препарат резерва при многоступенчатой антимикробной ситуации (Б. Р. Гельфанд, 1999).

Вопросы перед назначением эмпирической антибиотикотерапии:

• 1. Есть ли нарушения функции печени и почек? Если есть, доза выбирается меньше.
• 2. Есть ли инвазивные катетеры (фактор риска инфекции)? В частности наличие катетеров Сванц-Ганца достоверно увеличивает летальность. При этом дозу нужно увеличивать.
• 3. Где пациент получил инфекцию и где источник (на улице или в больнице)?
• 4. Есть ли иммуносупрессии у пациента?
• 5. Есть ли повышенная чувствительность?
• 6. Если есть инфекция ЦНС, то антибиотики должны растворяться в ликворе?
• 7. Где локализация процесса (обязательное условие - санация очага)?
• 8. Какова госпитальная инфекция и какова ее чувствительность в клинике?

Условия проведения: рациональный выбор синергичных антибиотиков, высокая дозировка в течение первых 2 недель, микробиологический мониторинг, должен быть учтен предполагаемый возбудитель в зависимости от локализации, стремиться к полной идентификации микроба.

Назначение антибиотика своевременно уже в момент операции на брюшной полости или до нее в составе премедикации. Особенно, когда предполагается имплантация инородного тела.

Осложнение антибиотикотерапии - реакция Яриша - Герксгеймера. Проявляется симптомами гектической лихорадки на фоне нормализующегося течения заболевания вследствие развития новой волны эндотоксикоза вплоть до шока. Причина - медиатоз, зависимый от антибиотиков, взрыв конкурентной условно-патогенной крови. Диагностика путем отмены антибиотиков на 2-3 дня.

Поддержание адекватного транспорта кислорода (более чем у здорового - 600 мл кислорода на 1м кв.) является ключевой позицией.

Лечение синдрома кишечной недостаточности с целью прерывания транслокации бактерий и их токсинов: внутрикишечный лаваж, энтеросорбция (хитозан), селективная деконтоминация желудочно-кишечного тракта, восстановление моторики. Перспективно применение пектина.

Купирование органной надостаточности , включая иммунотерапевтические препараты.

Применение антитоксинов и антител (не вышло за рамки клинического эксперимента).

Блокада цитокиногенеза еще пока разрабатывается и очень дорога. Введение антидотов опухолевонекротического фактора, фактор некротизирующего тромбоциты и др. Медиаторы - это необходимые факторы защиты (они также выделяются при тяжелой физической нагрузке, у спортсменов, но не превышают какого-то предела и быстро возвращаются к норме). При перитоните массивный и неуправляемый выброс медиаторов - медиатоз - ведет к органной недостаточности. На сегодняшний день известно более 200 всевозможных медиаторов, которые принимают участие в септическом процессе и нейтрализовать их всех пока не возможно.

Интенсивное лечение базируется на мониторировании основных процессов (прямое АД, ЦВД, моча при катетере, катетер Сван-Ганца, электролиты, газы крови). Устранение анемии до уровня гемоглобина более 10 граммл. Устранение ацидоза и выравнивание электролитного статуса. Тенденция к отказу применения кортикостероидов (их эффективность не доказана, но могут вредить). Интенсивная терапия - это очень узенькая дорожка. Чрезмерное вливание жидкости ведет к отеку. Вазопрессоры ведут к ишемии органов. Важно прогнозировать течение дальнейшего развития болезни.