На правах рукописи - Гематологический научный центр РАМН

На правах рукописи
МОЛОТИЛОВА
Татьяна Николаевна
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
СПИННОМОЗГОВОЙ ЖИДКОСТИ И КРОВИ БОЛЬНЫХ
МЕНИНГИТАМИ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ
03.01.04 – Биохимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва-2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении
«Гематологический научный центр» Министерства Здравоохранения и
социального развития Российской Федерации и в Государственном казенном
учреждении здравоохранения «Инфекционная клиническая больница №2
Департамента здравоохранения города Москвы»
Научный руководитель:
Егорова Марина Олеговна
доктор медицинских наук
Официальные оппоненты: Бирюкова Людмила Семеновна
доктор медицинских наук,
заведующая
отделением
химиотерапии
гематологических заболеваний, полиорганной патологии и гемодиализа ФГБУ
Гематологический научный центр МЗСР Российской Федерации
Кожевникова Галина Михайловна
доктор медицинских наук, профессор,
заведующая кафедрой инфекционных
болезней с курсом эпидемиологии ФГБОУ высшего профессионального
образования «Российского университета дружбы народов»
Ведущая организация: Государственное бюджетное учреждение города
Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи имени
Н.В.Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»
Защита состоится «14» ноября 2012 г. в 14 часов на заседании диссертационного
совета Д 208.135.02 в ФГБУ «Гематологический научный центр» Министерства
Здравоохранения и Социального развития Российской Федерации
по адресу Москва, Новый Зыковский проезд,4; тел. 613-26-45
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ ГНЦ МЗСР РФ
по адресу: 125167 Москва, Новый Зыковский проезд, 4
Автореферат разослан «
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат медицинских наук
» октября 2012 г.
Зыбунова Елена Евгеньевна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования
Менингиты занимают 10 место в мире среди причин смертности от
инфекционных болезней (Кожевникова Г.М. 2007).
Бактериальный
гнойный менингит опасен тем, что очень быстро
прогрессирует и может вызвать у больного тяжелые осложнения или привести
к летальному исходу в течение 5-7 дней.
Биохимические изменения в крови и спинномозговой жидкости (СМЖ)
больных бактериальными гнойными менингитами (БГМ) являются результатом
различных повреждающих факторов, значительных метаболических сдвигов,
сопровождающих интоксикационный синдром (Рослый И. М. 2000).
Исход болезни определяется, в основном, своевременным началом
комплексной терапии, что возможно лишь при полной оценке цитологических
(цитоз, клеточный состав) и биохимических показателей ликвора (белок,
глюкоза, лактат, D-димер) и совершенствовании методов диагностики
полиорганных нарушений, возникших при осложнении менингитов (Венгеров
Ю.Я., Нагибина М.В. с соавт.2008).
Большое количество научных публикаций посвящено вопросам
клинической и лабораторной диагностики проявлений менингитов, в то же
время только в единичных работах рассмотрены отдельные клиниколабораторные критерии прогноза течения этих заболеваний. Большей частью
изучены иммунологические и специальные бактериологические показатели
(Демина А.А., 1992, Лисукова Т.Е., 1991, Leif H. et al, 1990, Mustafa M.M. et al,
1990, Покровский В.И., Таточенко В.К.2005). Практически отсутствуют
публикации, посвященные комплексному клинико-лабораторному анализу
проявлений бактериальных гнойных менингитов и раннему прогнозированию
течения этих заболеваний (Бондарев Л.С., Покровский В.И. с соавт., 1991
Володин Н.Н., Сидоренко С. с соавт.2000).
Бактериальные менингиты сопровождаются местной активацией системы
гемостаза. Исследования спинномозговой жидкости при воспалительных
поражениях центральной нервной системы выявляют высокий уровень
концентрации D–димера по сравнению с пациентами с вирусным менингитом и
группой контроля, что требует дополнительного изучения (Martijn Weisfelt и
др., 2007).
Патологический процесс при менингитах не ограничивается центральной
нервной системой, хотя преимущественно локализуется именно в ткани
нервной системы, а имеет множественные поражения (Бирюкова Л.С., 2010).
Лабораторная диагностика на основании сравнения биохимических
характеристик СМЖ и крови с анализом особенностей при различных видах
бактериальных гнойных менингитов позволит сформировать для клиницистов
перечень биохимических маркеров дифференциальной диагностики и контроля
эффективности терапии.
3
Цель исследования
Оценить характер и диагностическую значимость биохимических
изменений спинномозговой жидкости и крови у больных менингитами
различной этиологии.
Задачи исследования
1.Выявить особенности биохимических изменений в сыворотке крови и
спинномозговой жидкости у больных бактериальными гнойными менингитами,
при осложненном течении и различном исходе болезни.
2.Установить лабораторные прогностические факторы неблагоприятного
течения бактериальных гнойных менингитов.
3.Оценить изменения процентного соотношения фракций белков, как в
спинномозговой жидкости, так и в сыворотке крови методом электрофореза у
больных бактериальными гнойными менингитами
и сопоставить их с
вирусными менингитами.
4.Установить прогностические изменения изоферментного спектра
лактатдегидрогеназы в сыворотке крови и в спинномозговой жидкости при
бактериальных и вирусных менингитах.
Научная новизна
1.Проведено
исследование
изоформ
лактатдегидрогеназы
в
спинномозговой жидкости и сыворотке крови в динамике заболевания
бактериальным гнойным менингитом, что позволило оценить тяжесть
поражения головного мозга в зависимости от возбудителя, эффективность
терапии и прогноз заболевания.
2.Проведен сравнительный анализ соотношения глобулиновых фракций
крови и спинномозговой жидкости при вирусных и бактериальных гнойных
менингитах, т.е. проведена оценка выраженности острофазной реакции
организма. Полученные результаты могут быть применимы для контроля за
развитием патологического процесса и проницаемости гематоэнцефалического
барьера.
3.Установлено, что при бактериальных гнойных менингитах концентрация
D – димера в спинномозговой жидкости повышена в 20-30 раз по сравнению с
вирусными менингитами, что может помочь при дифференциальной
диагностике.
4
Практическая значимость
- Лактат в спинномозговой жидкости, как биохимический маркер
гипоксии, позволяет оценить степень воспаления в оболочках головного мозга.
Концентрация лактата в СМЖ не зависит от его концентрации в сыворотке
крови.
- Оценка процентного содержания альфа 1 и альфа 2 глобулинов в крови и
спинномозговой жидкости методом электрофореза позволяет оценить
проницаемость гематоэнцефалического барьера (ГЭБ)
и провести
дифференциальную диагностику между бактериальным и вирусным
менингитом.
- Исследование изоформ лактатдегидрогеназы (ЛДГ4, ЛДГ5) в
спинномозговой жидкости методом электрофореза позволяет объективно
оценить адекватность проводимого лечения, прогнозировать исход и провести
дифференциальную диагностику между бактериальным и вирусным
менингитом.
- Определение концентрации D-димера в спинномозговой жидкости –
быстрый и удобный метод, позволяющий оценить степень активности
фибринолиза в оболочках головного мозга.
Внедрение в практику
Метод определения уровня лактата и D-димера в сыворотке крови и
спинномозговой жидкости применяется для мониторинга состояния пациентов
в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) ГКУЗ ИКБ№2 ДЗ г.
Москвы при лечении бактериальных гнойных менингитов.
Положения, выносимые на защиту
1. Повышенное содержание D-димера и лактата в спинномозговой
жидкости при бактериальных гнойных менингитах может иметь
диагностическую ценность при дифференциальной диагностике между
гнойными, серозными менингитами и невоспалительными поражениями
центральной нервной системы (ЦНС).
2. Выраженность увеличения альфа 1 и альфа 2 глобулиновых фракций в
спинномозговой жидкости у больных бактериальными гнойными менингитами
может отражать остроту воспалительного процесса.
3. У больных при бактериальных гнойных менингитах может изменяться
соотношение изоформ лактатдегидрогеназы вследствие гипоксии мозга, как в
сыворотке крови, так и в спинномозговой жидкости.
5
Апробация результатов исследования
Материалы диссертационного исследования доложены на конгрессах:
I Международный Евро-Азиатский конгресс по инфекционным болезнямВитебск, 4- 6 июня 2008 г.;
I Всероссийский Ежегодный Конгресс по инфекционным болезням-Москва,
30 марта- 1 апреля 2009;
II Ежегодный Всероссийский Конгресс по инфекционным болезням Москва, 29 марта -31 марта 2010г.;
XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» - Москва,
12-16 апреля 2010 г.;
III Ежегодный Всероссийский Конгресс по инфекционным болезням Москва, 28 марта -30марта 2011г.;
и на конференциях:
I Национальной конференции с международным участием по
нейроинфекции - Москва, 28-29 мая 2007г.;
VII Научно-практической конференции «Инфекционные болезни и
антимикробные средства» - Москва, 01-02 октября 2009г.;
Всероссийской конференции с международным участием «Тромбозы,
кровоточивость, ДВС - синдром: современные подходы к диагностике и
лечению» - Москва, 9-10 декабря 2010 г.
Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на
совместном заседании проблемной комиссии «Фундаментальные исследования
в гематологии, трансплантологии, трансфузиологии: гемопоэз, молекулярная
биология, биотехнология, иммуногематология, биохимия; биофизика» ФГБУ
ГНЦ Минздравсоцразвития России и сотрудников ГКУЗ «Инфекционная
клиническая больница № 2 ДЗ г. Москвы» 22 декабря 2011 года и
рекомендованы к защите.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них 4 статьи - в
журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных научных
результатов диссертаций; 8 - в сборниках научных и научно-практических
конференций; 4 -в профильных научных медицинских журналах.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста и состоит
из следующих глав: введения, обзора литературы, материалов и методов
исследования, результатов исследований, обсуждения, выводов, практических
рекомендаций. Библиографический указатель включает 111 работ, из них 72
отечественных и 39 зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 29
таблицами и 24 рисунками.
6
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования
Оценивались ретроспективные данные обследования 235 больных,
которые поступали в отделение реанимации и интенсивной терапии
инфекционной клинической больницы № 2 города Москвы за период с января
2009 по январь 2011 года (главный врач Мясников В.А.).
Были сформированы группы больных на основании нозологической
формы заболевания и тяжести его течения. Полученные при обследовании
больных результаты были отнесены в ту или иную группу в соответствии с
задачами исследования, работа выполнялась по нескольким направлениям:
- Изучение диагностической значимости биохимических изменений крови
и спинномозговой жидкости у больных бактериальными гнойными
менингитами с тяжелым течением в зависимости от степени нарушения
сознания, поступивших в отделение реанимации и интенсивной терапии
- Оценка уровня D – димера при менингитах различной этиологии.
- Оценка фракций белка и фракций лактатдегидрогеннгазы в сыворотке
крови и спинномозговой жидкости методом электрофореза у больных
бактериальными и вирусными менингитами.
-Исследование спинномозговой жидкости у больных с невоспалительными
поражениями центральной нервной системы для создания диапазона
контрольных значений фракций белков и фракций лактатдегидрогеназы.
Клиническая характеристика обследованных пациентов
В исследование включены данные обследования 235 человек, из них:
- 195 человек с менингитами (165 человек бактериальными, 30 человек с
вирусными менингитами);
- обследовано 20 человек с диагнозом «алкогольный делирий» (то есть с
невоспалительным поражением ЦНС), которые составили контрольную группу
для параметров спинномозговой жидкости (так как исследование СМЖ у
здоровых лиц не возможно по этическим соображениям);
- 20 человек (практически здоровых лиц) составили группу для контроля
биохимических параметров крови.
У всех больных проводили бактериологическое исследование сыворотки
крови и спинномозговой жидкости, реакцию латекс-агглютинации и ПЦР
(полимеразную цепную реакцию) диагностику, что в 75% случаев позволило
установить этиологическую природу возбудителя бактериального менингита.
У больных вирусным менингитом диагноз подтверждали исследованием
спинномозговой жидкости методом ПЦР, что позволило у 25 пациентов
выявить менингит энтеровирусной этиологии, у 5 пациентов - серозный
менингит неясной этиологии.
7
Из 195 больных менингитами выделены 4 группы различной этиологии:
1. Менингококковый менингит (ММ)
- 68 чел.
2. Гнойные менингиты неясной этиологии (НЭ)
- 58 чел.
3. Пневмококковый менингит (ПМ)
- 39 чел.
4. Вирусный менингит (ВМ)
- 30 чел.
Для сравнения биохимических показателей сыворотки крови выделили 3
группы больных бактериальным гнойным менингитом по степени нарушения
сознания (по шкале Глазго):
1 группа
2 группа
3 группа
4-8 баллов - кома (n=16)
9-12 баллов - сопор (n=128)
13-15 баллов - оглушение, ясное сознание (n=21)
Средний возраст больных составил 46,3 года (минимальный 18 лет,
максимальный 84 года). Выздоровление из 165 больных бактериальным
гнойным менингитом наступило у 143 пациентов, заболевание закончилось
летальным исходом у 22 больных (общая летальность составила 13 %). У всех
больных вирусным менингитом наступило выздоровление.
Смертность по этиологии менингита:
Пневмококковая инфекция
Гнойные менингиты неясной этиологии
Менингококковая инфекция
-30%
-13%
-7%
Смертность была выше в группе больных с вредными привычками,
отягощенным преморбидным фоном (наркомания, алкоголизм) и составила
35%.
Основным осложнением у 140 больных был отек-набухание головного
мозга, у 35 - присоединилась пневмония, у 15 - диагностирован сепсис, у 7инфекционно-токсический шок.
Диагноз сепсиса был поставлен по совокупности клинических и
лабораторных признаков. Уровень прокальцитонина в крови больных
бактериальными гнойными менингитами ≥ 10 нг/мл позволял заподозрить
сепсис.
Методы исследования
Обследование больных с бактериальными гнойными менингитами
осуществлялось по стандарту оказания медицинской помощи департамента
здравоохранения г. Москвы и ИКБ №2 от 2008г.: клинический анализ крови,
биохимический анализ крови, коагулогическое исследование крови, кислотнощелочное состояние крови, клинический анализ СМЖ, бактериологическое
исследование СМЖ и сыворотки крови, биохимический анализ СМЖ.
8
Всего исследовано 1080 проб крови,
спинномозговой жидкости – 770 (табл.1).
общее
количество
проб
Таблица 1.
Общее количество выполненных исследований
Исследуемые
параметры
Количество исследований
Крови
СМЖ
Все биохимические
показатели
Лактат
3600
2800
480
545
Электрофореграмма
белков
Электрофореграмма
ЛДГ
D-димер
96
64
60
60
240
240
Кровь отбирали в моноветы: для исследования сыворотки - с
сепарационными гранулами, для исследования плазмы - с цитратом 3.4%.
Кровь центрифугировали на центрифуге LABMASTER ABC GF-35
R(производства Labmaster Корея) с функцией автоматической компенсации
весового дисбаланса при оборотах 3000 rpm в течение 3 мин. Исследование
выполняли в течение 2-х часов с момента забора крови.
Спинномозговую жидкость набирали в пластиковые пробирки. Цитоз и
биохимические показатели (лактат, D-димер, глюкоза, белок) определяли в
течение часа.
Сыворотку и спинномозговую жидкость для проведения электрофореза
белков и лактатдегидрогеназы аликвотировали в пластиковые пробирки типа
Эппендорф и хранили в холодильнике при температуре - 20°С, размораживали
однократно в день постановки электрофореза.
Биохимические методы исследования
В крови больных и в спинномозговой жидкости на 1,3,5,7,9 дни
госпитализации определяли следующие показатели:
1. Биохимические показатели сыворотки крови и спинномозговой
жидкости: белок, альбумин, глюкоза, лактат (методом колориметрии),
лактатдегидрогеназа, креатинкиназа, гаммаглутамилтранспептидаза, щелочная
фосфатаза, аспартатаминотрансфераза, аланинаминотрансфераза (методом
спектрофотометрии) исследовали с использованием биохимического
анализатора «HITACHI 902», Roche (Япония).
9
2. Белковые фракции и изоформы лактатдегидрогеназы спинномозговой
жидкости и сыворотки крови с использованием агарозного геля на анализаторе
электрофореза белков «HYDRASYS» производства Sebia (Франция).
3. Концентрация D-димера плазмы крови и спинномозговой жидкости
методом турбодиметрии с использованием биохимического анализатора
«HITACHI 902», Roche (Япония).
4. Концентрация фибриногена плазмы крови по методу Клаусса (на
автоматическом коагулометре «ACL ELITE PRO» производства Instrumentation
Laboratory (США)).
Для статистической обработки результатов использовался пакет
прикладных программ Windows ХР, MS Excell и пакет статистического анализа
«STATISTICA 6.1» Stat.Soft.Inc. Количественные признаки выражались как
М±s (среднее арифметическое ± стандартное отклонение показателя).
Частотные признаки (число лиц с наличием или отсутствием признака)
выражались в %. Для выявления межгрупповых различий при условии
нормального распределения количественного признака использовался критерий
Стьюдента (t), в других случаях применялись методы непараметрической
статистики: достоверность различий уровней в динамике оценивали с помощью
критерия соответствия Пирсона, для установления прямой или обратной
корреляционной зависимости вычисляли коэффициент парной корреляции R.
Все различия считались достоверными при значении p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Точный и своевременный диагноз бактериального менингита имеет
огромное значение, т. к. заболевание развивается в течение нескольких часов и
результат зависит от немедленного начала комплексной, в частности
антибактериальной терапии.
Бактериальные гнойные менингиты сопровождаются нарушением
различных процессов (система гемостаза, биохимический каскад реакций на
развитие воспаления, нарушения обмена веществ) в организме, что связано с
общей реакцией на повреждение; с размножением и патогенным действием
живого возбудителя, его токсинов; с влиянием на организм продуктов
нарушенного метаболизма, образующихся в ходе патологического процесса; с
возможным побочным действием химиотерапевтических препаратов
(антибиотиков), применяемых в комплексной терапии. Данные патологические
изменения проявляются в изменении отдельных биохимических показателей в
тканях и различных жидкостях организма.
Учитывая многофакторность причин биохимических сдвигов, мы изучили
механизм гиперферментемий и выявили общие лабораторные характеристики
проявления заболевания, корреляционную зависимость между ферментами во
всех группах больных бактериальным гнойным менингитом.
Во всех группах больных выявлена достоверная корреляционная
зависимость между выраженностью увеличения активности ферментов
10
сыворотки крови (АЛТ и АСТ, АСТ и ЛДГ; АЛТ и ГГТП).
В сыворотке больных бактериальным гнойным менингитом активность
ферментов по сравнению с контрольной группой была повышена:
- креатинкиназа в 6,3 раза - при менингите неясной этиологии, в 4,6раза при пневмококковом менингите, в 4,1 раза - при менингококковом менингите;
- гаммаглутамилтранспептидаза в 3,6 раза – при менингите неясной
этиологии, в 3,2 раза – при пневмококковом менингите, в 2,3 раза при
менингококковом менингите;
- аланинаминотрансфераза в 4,1 раза – при пневмококковом менингите, в
3,4 раза – при менингите неясной этиологии, в 3 раза при менингококковом
менингите;
- лактатдегидрогеназа в 1,9 раза - при пневмококковом менингите, в 1,8
раза при менингококковом менингите, в 1,6 раза при менингите неясной
этиологии.
Прямая корреляционная зависимость при менингококковом менингите
отмечена между АЛТ и АСТ (R=0,74; р < 0,05); при пневмококковом
менингите: между АЛТ и АСТ (R=0,75; р < 0,05); при менингите неясной
этиологии: между АЛТ и АСТ (R=0,74, р < 0,05), АСТ и ЛДГ (R=0,68, р < 0,05),
АЛТ и ГГТП (R=0,58, р < 0,05) в сыворотке крови.
Динамика согласованного увеличения активности ферментов зависела от
гемодинамических нарушений и отека-набухания головного мозга.
Самые высокая активность фермента лактатдегидрогеназы выявлены в 1
группе больных (n=16) - у поступивших в состоянии комы и были увеличены в
2 раза, во 2 группе (n=128) - в 1,6 раза и в 3 группе (n=21) - в 1,4 раза по
сравнению
с
контрольной
группой
(р<0,05).
Активность
аспартатаминотрансферазы в 1 группе увеличивалась в 3 раза, во 2 группе - в
2,5 раза, в 3 группе больных - в 1,5 раза по сравнению с контрольной группой (р
< 0,05).
В 1 группе больных, поступивших в состоянии комы с отеком - набуханием
головного мозга была выявлена достоверная прямая корреляционная
зависимость между уровнем лактатдегидрогеназы и аспартатаминотрансферазы
сыворотки крови (R= 0,73; р < 0,05).
Во 2 группе больных, поступивших в состоянии сопора, выявлена
достоверная
прямая
корреляционная
зависимость между уровнем
аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы (R= 0,75; р < 0,05).
В 3 группе больных, поступивших в сознании, выявлена достоверная прямая
корреляционная зависимость между уровнем аланинаминотрансферазы и
аспартатаминотрансферазы сыворотки крови (R= 0,91; р < 0,05).
Сравнительная оценка биохимических изменений сыворотки крови у
больных с бактериальными гнойными менингитами представлена в таблице 2.
11
Таблица 2.
Биохимические показатели сыворотки крови у больных с бактериальными гнойными менингитами и в контрольной
группе (M±s)
Показатели
(Единица измерения)
Контрольная группа (n=20)
Менингококковый менингит
(n=90)
Пневмококковый менингит
(n=58)
Менингит неясной этиологии
(n=89)
КК
(Ед/л)
94,4±29,2
390±90*
ЛДГ
(Ед/л)
368±59
648±88*
ЩФ
(Ед/л)
89±10,8
147±83
ГГТП
(Ед/л)
39,5±9,5
92±44#
АЛТ
(Ед/л)
20,6±6,9
62,6±26,8*
АСТ
(Ед/л)
26,1±5,1
71,7±27,7*
436±137*
694±87*
136±70
127±36*#
87,8±32,8*
84,1±37,5*
595±206*
571±42*
145±65
139±35*#
70,6±22,7*
71,1±27,2*
*Различия достоверны в сравнении с контролем: р < 0,05
#Различия достоверны в группе биохимических показателей ГГТП между группами больных: р < 0,05
12
Анализ полученных данных позволяет предположить важность
исследования активности ферментов сыворотки крови у больных всеми видами
бактериальных гнойных менингитов, учитывая степень отека-набухания
головного мозга.
Контроль за изменением активности ферментов позволит своевременно
принимать меры, направленные на устранение причин нарушения обмена
веществ, удаление и обезвреживание токсинов.
Функция белков - защита организма от чужеродных агентов-бактерий: в
первые дни, болезни повышаются альфа 1 глобулины – в 1,8 раз в сыворотке
крови, в 1,2 раза - в спинномозговой жидкости и альфа 2 глобулины - в 1,3 раза
в спинномозговой жидкости, в последующие дни повышаются гамма
глобулины спинномозговой жидкости в 2 раза по сравнению с контрольной
группой (р < 0,05).
Выявлена достоверная прямая корреляционная зависимость между:
альбумином (R=0,59, р < 0,05) и альфа 2 глобулинами (R=0,53, р < 0,05)
сыворотки крови и спинномозговой жидкости, что подтверждает
проницаемость гематоэнцефалического барьера при бактериальных гнойных
менингитах.
Рост концентрации альфа 1 и альфа 2 глобулинов в циркулирующей крови
и спинномозговой жидкости может представлять собой маркер острого
воспаления при бактериальных гнойных менингитах в отличие от вирусного
менингита (различия достоверны в сравнении с контролем (р < 0,05) (табл. 3, 4).
Таблица 3.
Результаты исследования белковых фракций сыворотки крови больных при
менингитах различной этиологии и в контрольной группе (M±s)
Группы пациентов
альбумин
aльфа1
100%
Контрольная
группа (n=20)
Бактериальный
гнойный менингит
(n=47)
Вирусный
менингит (n=10)
%
52,6±2,7
%
3,3±0,5
aльфа2
бета
глобулины
%
%
16,1±4,7 11,7±3,1
гамма
%
16,3±4,8
47,9±3,9#
6,2±1,3*# 17,0±2,2#
12,1±1,9
16,7±3,1
55,8±1,4#
3,7±0,6#
10,4±2,6
18,4±3,5
11,8±1,3#
*Различия достоверны в сравнении с контролем: р < 0,05
#Различия достоверны между группами больных бактериальными и
вирусными менингитами: р < 0,03
13
Таблица 4.
Результаты исследования электрофореза белков СМЖ больных при менингитах
различной этиологии и в контрольной группе (M±s)
Группы пациентов
альбумин
100%
%
Контрольная
70,9±3,4
группа(n=20)
Бактериальный
58,9±3,8*#
гнойный менингит
(n=47)
Вирусный
76,9±3,9#
менингит (n=10)
альфа 1
альфа 2
бета
%
3,6±2,0
глобулины
%
%
7,8±2,3
10,7±1,8
гамма
%
7,0±1,4
4,7±1,5#
10,1±3,5#
11,7±3,4
14,5±1,9*
1,7±0,7#
1,2±1,0*#
9,2±4,4
11,0±1,7*
*Различия достоверны в сравнении с контролем: р < 0,05
#Различия достоверны между группами больных бактериальными и
вирусными менингитами: р < 0,005
Цитоз и биохимические показатели СМЖ (белок, глюкоза, лактат) были
значительно повышены при бактериальных гнойных менингитах и подвержены
колебаниям, в зависимости от степени нарушения сознания.
При вирусных менингитах у больных в плазме крови уровень
концентрация D-димера в СМЖ находилась в пределах от 0,26 до 6,43 нг/мл,
что существенно ниже, чем при бактериальных гнойных менингитах и в группе
контроля. В то же время у 87% (n=26) больных вирусными менингитами
концентрация D-димера была выше, чем 1,0 нг/мл. Данные результаты
свидетельствуют о том, что и при серозном воспалении в оболочках головного
мозга идет процесс образования и лизиса фибрина.
Уровень концентрации D-димера в плазме крови больных вирусными
менингитами не превышал референсного значения, уровень концентрации
фибриногена находился в пределах от 3,39 до 5,45 г/л. На 3- день лечения
концентрация D-димера в СМЖ больных вирусными менингитами оставалась
на том же уровне, причем лишь у 58% (n=17) больных превышала 1,0 нг/мл.
После 10 дня лечения уровень концентрации D-димера в СМЖ и плазме крови
больных вирусными менингитами достоверно снижался ниже 0,5 нг/мл у всех
больных ( р < 0,05).
Так на момент поступления в стационар у больных при вирусном
менингите уровень цитоза был увеличен в 5 раз, при менингококковом
менингите – в 67 раз, при пневмококковом менингите - в 96 раз, при менингите
неясной этиологии в 71 раз по сравнению с контрольной группой ( р < 0,05).
Высокая корреляция в ранние сроки концентрации D-димера со степенью
14
цитоза дает основания для предположения о том, что цитоз и повышение D
димера - два независимых маркера воспаления (рис.1).
Рисунок 1. Диаграмма размаха между уровнем D-димера и цитоза
спинномозговой жидкости при бактериальных гнойных менингитах
Проведенные исследования показали диагностическую ценность таких
показателей как лактат и D-димер спинномозговой жидкости, так как они более
полно подтверждали картину «очищения» ликвора и эффективность лечения,
позволяли быстрее выявить нарушения свертывающей системы крови и
гипоксии тканей (различия достоверны в сравнении с контролем и между
группами р < 0,05).
У больных менингитами при сопутствующем преморбидном фоне
уменьшение выраженности цитоза спинномозговой жидкости до нормы
наступило к концу 1 недели лечения, но другие показатели оставались
повышенными: D-димер в 30 раз, лактат в 5 раз, белок в 7 раз (различия
достоверны в сравнении с контролем р < 0,05).
Таким образом, можно сделать следующие выводы: определение цитоза,
глюкозы и белка в спинномозговой жидкости является простым методом, но
недостаточным
для
дифференциальной
диагностики
менингитов.
Дополнительно определение уровня лактата и D-димера спинномозговой
жидкости
с
большой
степенью
точности
позволяет
провести
дифференциальную диагностику между гнойными, серозными менингитами и
невоспалительными поражениями ЦНС.
При вирусных серозных менингитах синдром воспалительных изменений в
спинномозговой жидкости менее выражен, чем при бактериальных (табл.5).
15
Таблица 5.
Концентрации лактата, глюкозы, D-димера, белка, выраженность цитоза при гнойных бактериальных и вирусных
менингитах в СМЖ и крови (М±s)
Показатель
Лактат
Глюкоза
D-димер
Белок
Цитоз
Единицы измерения
ммоль/л
ммоль/л
нг/мл
г/л
кл. в 1 мкл
Материал
исследования
Контрольная группа
(n=20)
Вирусный
менингит(n=30)
Менингококковый
менингит(n=68)
Пневмококковый
менингит (n=39)
Менингит неясной
этиологии (n=58)
Сыв-ка
крови
1,6±0,4
СМЖ
1,3±1,1
Сыв-ка
крови
5,3±0,4
2,6±0,93
2,0±0,4#
3,7±2,6
СМЖ
СМЖ
СМЖ
СМЖ
4,1±1,0
Плазма
крови
0,38±0,18
0,48±0,6
0,35±0,15
35±12
5,1±0,34
3,6±1,1
0,4±0,3#
2,4±0,5*#
0,49±0,2#
175±156 #
10,1±5,8*#
9,2±5,2
2,3±1,2
1,4±0,6*
6,1±1,7*#
3,6±1,9*#
2355±1687*#
3,2±1,4
12,4±4,3*#
9,8±5,5
1,9±1,2
3,3±0,7*#
5,7±2,5*#
3,5±1,1*#
3351±2687*#
2,7±1,3
7,9±2,9*#
7,8±3,4
2,5±1,9
1,5±0,5*
7,3±1,4*#
2,9±1,3*#
2490±1174*#
*Различия достоверны в сравнении с контролем: р < 0,05
#Различия достоверны между группами больных вирусными и бактериальными гнойными менингитами: р < 0,05
16
При бактериальных менингитах значительно повышены концентрации
лактата в 8-10 раз, D-димера в 25-30 раз, белка в 8-10 раз и снижена
концентрация глюкозы в 10-12 раз по сравнению с контрольной группой и
вирусными менингитами, что позволяет уже в первые часы поступления
больного в стационар предположить этиологию менингита и начать
комплексное лечение.
Лактат как биохимический маркер имеет несомненные преимущества
перед определением глюкозы и белка - он резко повышен при гипоксии, его
концентрация в спинномозговой жидкости не зависит от концентрации в крови.
При поступлении больного с неясным менингитом, когда еще величина цитоза,
белка, глюкозы СМЖ не помогают дифференцировать этиологию менингита,
выраженность изменения концентрации лактата позволяет предположить при
его повышенной величине бактериальный менингит (выше 5,2 ммоль/л) и
начать этиотропную терапию.
Уровень D-димера в спинномозговой жидкости оставался повышенным у
80% (132) больных после 7-го дня лечения и находился в пределах от 0,3 до
20,2 нг/мл, но в то же время его среднее значение снизилось в 1,5 раза (p<0,05).
В плазме крови концентрации фибриногена и D-димера оставались на том же
уровне. Таким образом, при бактериальных гнойных менингитах имелось
выраженное и длительное повышение активности D-димера в спинномозговой
жидкости, что вероятно отражает состояние фибринолитической активности.
Лактатдегидрогеназа в ликворе имеет референсные пределы нормальных
значений 5,0 - 40,0 Ед/л. Исследование изоферментного спектра ЛДГ в ликворе
более информативно, чем общая активность (рис.2).
ЛДГ 1
ЛДГ 2 ЛДГ 3 ЛДГ 4 ЛДГ 5
Рисунок 2. Электрофореграммы изоформ ЛДГ спинномозговой жидкости в
динамике терапии менингита: третий день (светлая линия) на 5 день
лечения (серый цвет) у больного О.
Изучено повышение фракций ЛДГ 4 и ЛДГ 5 в спинномозговой жидкости
при двух видах менингитов: при менингококковом менингите они достигали
максимума уже в 1 день, при пневмококковом менингите происходило
постепенное (к 3-5 дню болезни) нарастание изоформ лактатдегидрогеназы (р <
0,05).
При летальном исходе заболевания, видимо, происходят необратимые
изменения в головном мозге, отмечено значительное повышение фракций ЛДГ
4 и ЛДГ 5 в СМЖ при всех бактериальных гнойных менингитах.
Увеличение концентрации изоформы ЛДГ 5 происходит в тех тканях,
которые испытывают дефицит кислорода (т.е. функционируют в анаэробных
условиях).
Обследованные контрольные группы больных без воспалительного
(алкогольный делирий) поражения мозга позволили сформировать контрольные
диапазоны нормальных значений при исследовании белков и изоферментов
ЛДГ спинномозговой жидкости методом электрофореза, сопоставить эти
показатели при бактериальных менингитах и оценить степень поражения
головного мозга (табл. 6).
Таблица 6.
Электрофорез фракций ЛДГ (%) в спинномозговой жидкости при
бактериальных гнойных менингитах (М±s)
Изоформа ЛДГ
100%
Контрольная
группа (n=20)
Менингит НЭ
(n=12)
ММ (n=10)
ПМ (n=10)
ЛДГ 1
%
31,2±8,1
ЛДГ 2
%
25,8±5,1
ЛДГ 3
%
30,8±7,5
ЛДГ 4
%
8,8±5,7
ЛДГ 5
%
3,3±2,1
17,9±6,4
15,1±4,3
19,4±8,6
16,2±2,5 31,4±12,2*
12,3±6,0*
12,1±6,5*
12,0±5,2*
16,6±4,8*
24,2±10,6 18,9±6,5 32,6±13,5*
22,2±10,5 14,8±9.5 34,2±11,6*
*Различия достоверны в сравнении с контролем: р < 0,05
Полученные данные позволяют обосновать необходимость исследования:
глюкозы, лактата, ферментов (АЛТ, АСТ, КК, ГГТП, ЛДГ), белка и белковых
фракций, изоферментов лактатдегидрогеназы, D-димера в спинномозговой
жидкости и в крови при бактериальных гнойных менингитах.
Данные исследования позволяют в первые часы поступления больного
предполагать вид менингита; прогнозировать варианты течения БГМ;
предполагать ациклическое течение заболевания на основании следующих
критериев: сочетание 2-х и более "факторов риска", наличие преморбидного
фона в анамнезе; госпитализация больного позже 3 суток от начала БГМ.
18
ВЫВОДЫ:
1.Установлено, что характер и выраженность цитоза и изменения
концентрации белка, глюкозы, лактата и D – димера в спинномозговой
жидкости и крови позволяют уже в первые часы поступления больного
проводить дифференциальную диагностику между бактериальными и
вирусными менингитами.
2. Установлено, что высокий уровень D-димера (выше 10 нг/мл) в
спинномозговой жидкости у больных бактериальными гнойными менингитами
является признаком неблагоприятного прогноза заболевания.
3. Установлено, что в спинномозговой жидкости и сыворотке крови
фракции альфа-1 и альфа-2 глобулинов двукратно превышали верхнюю
границу диапазона контрольных значений в группе больных бактериальными
гнойными менингитами по сравнению с группой больных вирусными
менингитами.
4. Выявлено, что повышение фракций ЛДГ 5 более 30% от общей
лактатдегидрогеназы, как в сыворотке крови, так и в спинномозговой
жидкости, является отличительным признаком бактериальных гнойных
менингитов.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1.Уровень концентрации лактата - выше 15 ммоль/л и D-димера - выше 8
нг/мл в спинномозговой жидкости у больных с бактериальными гнойными
менингитами является неблагоприятным прогностическим признаком.
2. Необходимо проводить электрофорез белковых фракций и фракций
лактатдегидрогеназы в сыворотке крови и спинномозговой жидкости при
поступлении больных с бактериальными гнойными менингитами в отделение
реанимации и интенсивной терапии.
3.Высокий уровень концентрации D-димера (выше 6 нг/мл) в
спинномозговой жидкости при нормализации других лабораторных
показателей, дает основания предполагать сохраняющуюся активность
воспалительного процесса.
19
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Молотилова Т. Н. Клинико-патогенетическое значение лактат-ацидоза
при гнойных менингитах / Т. Н. Молотилова, Ю. Я. Венгеров, М. В Нагибина //
Материалы I Национальной конференции с международным участием по
нейроинфекции, Москва,28–29 мая 2007г. – Москва, 2007. – С. 13–15.
2. Клиническое значение лактат-ацидоза при гнойных менингитах / Т. Н
Молотилова [и др.] // Клинич. медицина. – 2008. – Т. 86, № 10. – С. 43–46.
3. Клиническое значение лактат-ацидоза при гнойных менингитах / Т. Н
Молотилова [и др.] //Терапевтич. архив. – 2008. – Т. 80, № 11. – С. 33–36
4. Современные принципы диагностики и лечения больных
бактериальными гнойными менингитами / Т. Н. Молотилова [и др.] //
Международный Евро-Азиатский конгресс по инфекционным болезням,
Витебск,4–6 июня 2008 г. Т. 1 : Актуальные вопросы инфекционной
патологии.– Витебск, 2008. – С. 178-179.
5. Ликворологические исследования при нейроинфеккциях / Т. Н.
Молотилова [и др.] Инфекц. болезни. – 2009. – Т. 7. – С. 41–42. – Прил. 1 :
Материалы I Ежегод. Всерос. Конгр. по инфекц. болезням, Москва, 30 марта – 1
апр. 2009 г.
6. Современные принципы диагностики и лечения больных
бактериальными гнойными менингитами / Т. Н. Молотилова [и др.] //Consilium
medicum. Хирургия.– 2009. – № 1.– С. 26–38.
7. Практика диагностики и этиотропной терапии бактериальных гнойных
менингитов / Т. Н. Молотилова [и др.] // VII Научно-практическая конференция
«Инфекционные болезни и антимикробные средства» : темат. выставочная
экспозиция : программа : тез. докл., каталог участников выставки, 1 – 2 окт.
2009 г., Москва. – Москва, 2009. – С. 23.
8. Актуальные аспекты патогенеза бактериальных гнойных менингитов / Т.
Н. Молотилова [и др.] // Журн. инфектологии. – 2010. – Т. 2, № 4. – С. 55.
9. Молотилова Т. Н. Клиническое значение D-димера фибрина в СМЖ и
крови у больных менингитами // Т. Н. Молотилова, Е. П. Михалинова,
Ю. Я.Венгеров // Инфекц. болезни. –2010. – Т. 8. – С. 206. – Прил. 1 :
Материалы II Ежегод. Всерос. Конгр. по инфекц. болезням, Москва, 29 – 31
марта 2010 г.
10. Клинико-патогенетическое значение уровня D-димера фибрина у
больных менингитами / Т. Н. Молотилова [и др.] // Инфекц. болезни. – 2011. 9
(3). – С. 77–80.
11. Клиническая значимость полуколичественного метода измерения
прокальцитонина / Т. Н. Молотилова [и др.]. // Инфекц. болезни. – 2010. – Т. 8.
– С. 170. – Прил. 1 : Материалы II Ежегод. Всерос. Конгр. по инфекц. болезням,
Москва, 29 – 31 марта 2010 г.
12. Нарушения в системе гемостаза у больных пищевыми
токсикоинфекциями / Т. Н. Молотилова [и др.] // Инфекц. болезни. –2010. – Т.
8. – С. 13. – Прил. 1: Материалы II Ежегод. Всерос. Конгр. по инфекц.
болезням, Москва, 29 – 31 марта 2010 г.
20
13. Нарушение гемостаза у больных пищевыми токсикоинфекциями с
сочетанной сердечно-сосудистой патологией / Т. Н. Молотилова [и др.] //
Вестн. гематологии. – 2010. – Т.4, № 3. – С. 5.
14. Нарушение гемостаза и функции эндотелия у больных пищевыми
токсикоинфекциями с сочетанной сердечно-сосудистой патологией / Т. Н.
Молотилова [и др.] / Тромбозы, кровоточивость, ДВС-синдром: современные
подходы к диагностике и лечению : материалы Всерос. конф. с междунар.
участием, Москва, 9–10 дек. 2010 г. – Москва, 2010.– С. 1 – Прил. № 8.
15.
Нарушение
функции
эндотелия
у
больных
пищевыми
токсикоинфекциями с сочетанной сердечно-сосудистой патологией / Т. Н.
Молотилова [и др.]// Журнал инфектологии. – 2010. – Т. 2, № 4. – С. 44.
16. Нарушение гемостаза у больных пищевыми токсикоинфекциями с
сочетанной сердечно-сосудистой патологией / Т. Н. Молотилова [и др.] //
Инфекц. болезни. – 2011. – Т. 9, № 3. – С. 53–57.
Список сокращений:
АЛТ
АСТ
БГМ
ВМ
ГГТП
ГЭБ
КК
ЛДГ
НЭ
ММ
ОНГМ
ОРИТ
ПМ
ПЦР
СМЖ
ЦНС
ЩФ
аланинаминотрансфераза
аспартатаминотрансфераза
бактериальный гнойный менингит
вирусный менингит
гаммаглютаматтранспептидаза
гематоэнцефалический барьер
креатинкиназа
лактатдегидрогеназа
неясной этиологии
менингококковый менингит
отек-набухание головного мозга
отделение реанимации и интенсивной терапии
пневмококковый менингит
полимеразная цепная реакция
спинномозговая жидкость
центральная нервная система
щелочная фосфатаза
21