Особенности состояния респираторного взрыва нейтрофилов и активность NAD(P)-зависимых дегидрогеназ у больных распространенным гнойным перитонитом в прогнозе развития сепсиса

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Цель: изучение особенностей состояния респираторного взрыва и уровней активности NAD(P)-зависимых дегидрогеназ нейтрофилов крови в прогнозе развития абдоминального сепсиса у больных распространенным гнойным перитонитом (РГП).

Материалы и методы. Обследовано 50 больных РГП в дооперационном периоде. С 5-х по 10-е сутки послеоперационного периода у 35 больных (70,0 %) развился абдоминальный сепсис, у 15 больных (30,0 %) осложнения отсутствовали. С помощью хемилюминесцентного анализа исследовано состояние респираторного взрыва нейтрофилов. С помощью биолюминесцентного метода исследована внутриклеточная активность NAD- и NADP-зависимых дегидрогеназ.

Результаты. Установлено, что у больных РГП, у которых в динамике послеоперационного периода разовьется сепсис, хемилюминесцентная активность нейтрофилов крови характеризуется пониженным уровнем спонтанного синтеза первичных активных форм кислорода (АФК) и повышенным уровнем спонтанного синтеза вторичных АФК относительно показателей, выявленных у больных без последующего развития осложнений. Особенностью метаболизма нейтрофилов у больных РГП без последующего развития сепсиса является высокая активность анаэробной реакции лактатдегидрогеназы и снижение активности NADP-зависимой декарбоксилирующей малатдегидрогеназы. У больных РГП с последующим развитием сепсиса обнаружен высокий уровень NAD-зависимого оттока субстратов с цикла трикарбоновых кислот на реакции аминокислотного обмена через глутаматдегидрогеназу, что может повлиять на активность аэробного дыхания нейтрофилов. С помощью корреляционного анализа установлено, что интенсивность респираторного взрыва нейтрофилов у больных без последующего развития осложнений зависит от активности анаэробного гликолиза.

Заключение. Установленные различия в состоянии респираторного взрыва и активности ферментов в нейтрофилах у больных РГП в зависимости от последующего развития сепсиса определяют возможность разработки метода прогноза развития осложнений и разработки иммуноактивной терапии в послеоперационном периоде РГП.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Андрей Анатольевич Савченко

Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»

Email: 2410454@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5829-672X
SPIN-код: 3132-8260

д.м.н., профессор, заведующий лабораторией клеточно-молекулярной физиологии и патологии 

Россия, Красноярск

Александр Геннадьевич Борисов

Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»

Автор, ответственный за переписку.
Email: 2410454@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9026-2615
SPIN-код: 9570-2254

к.м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии 

Россия, Красноярск

Иван Игоревич Гвоздев

Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»

Email: 2410454@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1041-9871
SPIN-код: 6203-4651

младший научный сотрудник лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии 

Россия, Красноярск

Список литературы

  1. Савельев В.В., Винокуров М.М., Попов В.В., Бадагуева В.В. Выбор хирургической лечебной тактики и результаты лечения при распространенном гнойном перитоните в многопрофильном хирургическом стационаре. Якутский медицинский журнал. 2022; 77(1):53-57. doi: 10.25789/YMJ.2022.77.14.
  2. Di Franco S., Alfieri A., Fiore M. et al. A Literature Overview of Secondary Peritonitis Due to Carbapenem-Resistant Enterobacterales (CRE) in Intensive Care Unit (ICU) Patients. Antibiotics (Basel). 2022; 11(10):1347. doi: 10.3390/antibiotics11101347.
  3. Haque L.Y., Garcia-Tsao G. A Historical Overview of Spontaneous Bacterial Peritonitis: From Rare to Resistant. Clin. Liver Dis. (Hoboken). 2021; 18 (Suppl. 1):63-75. doi: 10.1002/cld.1122.
  4. Савченко А.А., Борисов А.Г., Кудрявцев И.В., Беленюк В.Д. Особенности фенотипа NKT-клеток в зависимости от исхода распространенного гнойного перитонита. Инфекция и иммунитет. 2022; 12(6):1040-1050. doi: 10.15789/2220-7619-DPP-2004.
  5. Pimentel R., Gregório C., Figueiredo P. Antibiotic prophylaxis for prevention of spontaneous bacterial peritonitis in liver cirrhosis: systematic review. Acta Gastroenterol. Belg. 2021; 84(2):333-342. doi: 10.51821/84.2.333.
  6. Yang L., Liu S., Zhang Q. et al. Overexpression of ascitic interleukin-35 induces CD8+ T cell exhaustion in liver cirrhotic patients with spontaneous bacterial peritonitis. Int. Immunopharmacol. 2022; 108:108729. doi: 10.1016/j.intimp.2022.108729.
  7. Савченко А.А., Борисов А.Г., Здзитовецкий Д.Э. и др. Зависимость респираторного взрыва нейтрофилов от состояния их метаболизма у больных с разной степенью тяжести острого деструктивного панкреатита. Медицинская иммунология. 2019; 21(1):77-88. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2019-1-77-88.
  8. Lee M., Lee S.Y., Bae Y.S. Emerging roles of neutrophils in immune homeostasis. BMB Rep. 2022; 55(10):473-480. doi: 10.5483/BMBRep.2022.55.10.115.
  9. Wang J., Wang J. Neutrophils, functions beyond host defense. Cell Immunol. 2022; 379:104579. doi: 10.1016/j.cellimm.2022.104579.
  10. Савченко А.А., Кудрявцев И.В., Борисов А.Г. Методы оценки и роль респираторного взрыва в патогенезе инфекционно-воспалительных заболеваний. Инфекция и иммунитет. 2017; 7(4):327-340. doi: 10.15789/2220-7619-2017-4-327-340.
  11. Herring S.E., Mao S., Bhalla M. et al. Mitochondrial ROS production by neutrophils is required for host antimicrobial function against Streptococcus pneumoniae and is controlled by A2B adenosine receptor signaling. PLoS Pathog. 2022; 18(11):e1010700. doi: 10.1371/journal.ppat.1010700.
  12. Xiang Y., Dai J., Li Y. et al. ROS-activated CXCR2+ neutrophils recruited by CXCL1 delay denervated skeletal muscle atrophy and undergo P53-mediated apoptosis. Exp. Mol. Med. 2022; 54(7):1011-1023. doi: 10.1038/s12276-022-00805-0.
  13. Gamara J., Davis L., Leong A.Z. et al. Arf6 regulates energy metabolism in neutrophils. Free Radic. Biol. Med. 2021; 172:550-561. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2021.07.001.
  14. Chokesuwattanaskul S., Fresneda Alarcon M., Mangalakumaran S. et al. Metabolic Profiling of Rheumatoid Arthritis Neutrophils Reveals Altered Energy Metabolism That Is Not Affected by JAK Inhibition. Metabolites. 2022; 12(7):650. doi: 10.3390/metabo12070650.
  15. Савченко А.А., Гринштейн Ю.И., Дробышева А.С. Особенности метаболического обеспечения респираторного взрыва нейтрофилов крови и мокроты у больных внебольничной пневмонией. Пульмонология. 2019; 29(2):167-174. doi: 10.18093/0869-0189-2019-29-2-167-174.
  16. Losa J., Leupold S., Alonso-Martinez D. et al. Perspective: a stirring role for metabolism in cells. Mol. Syst. Biol. 2022; 18(4):e10822. doi: 10.15252/msb.202110822.
  17. Qin Y., Gao C., Luo J. Metabolism Characteristics of Th17 and Regulatory T Cells in Autoimmune Diseases. Front. Immunol. 2022; 13:828191. doi: 10.3389/fimmu.2022.828191.
  18. Le Gall J.-R., Lemeshow S., Saulnier F. A new Simplified Acute Physiology Score (SAPS II) based on a European/North American multicenter study. JAMA. 1993; 270:2957-2963.
  19. Linder M.M., Wacha H., Feldmann U. et al. Der Mannheimer Peritonitis-Index. Ein Instrument zur intraoperativen Prognose der Peritonitis. Chirurg. 1987; 58(2):84-92.
  20. Vincent J.L., Moreno R., Takala J. et al. The SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessment) score to describe organ dysfunction/failure. On behalf of the Working Group on Sepsis-Related Problems of the European Society of Intensive Care Medicine. Intensive Care Med. 1996; 22(7):707-710. doi: 10.1007/BF01709751.
  21. Bone R.S., Balk R.A.B., Cerra F.B. American college of Chest Physicians. Society of Critical Care Medicine Consensus Conference: Definitions for sepsis and organ failure and guide lines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit. Care Med. 1992; 20(6):864-874.
  22. Савченко А.А., Здзитовецкий Д.Э., Борисов А.Г., Лузан Н.А. Хемилюминесцентная и энзиматическая активность нейтрофильных гранулоцитов у больных распространенным гнойным перитонитом в зависимости от исхода заболевания. Вестник Российской академии медицинских наук. 2014; 69(5-6):23-28. doi: 10.15690/vramn.v69i5-6.1039.
  23. Савченко А.А. Определение активности NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в нейтрофильных гранулоцитах биолюминесцентным методом. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015; 159(5):656-660.
  24. Abdussalam A., Chen Y., Yuan F. et al. Dithiothreitol-Lucigenin Chemiluminescent System for Ultrasensitive Dithiothreitol and Superoxide Dismutase Detection. Anal Chem. 2022; 94(31):11023-11029. doi: 10.1021/acs.analchem.2c01690.
  25. Theron A.J., Anderson R., Madzime M. et al. Pro-Inflammatory Interactions of Dolutegravir with Human Neutrophils in an In Vitro Study. Molecules. 2022; 27(24):9057. doi: 10.3390/molecules27249057.
  26. Chen P.H., Tjong W.Y., Yang H.C. et al. Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase, Redox Homeostasis and Embryogenesis. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23(4):2017. doi: 10.3390/ijms23042017.
  27. Katayama N., Iwazumi K., Suzuki H. et al. Malic Enzyme, not Malate Dehydrogenase, Mainly Oxidizes Malate That Originates from the Tricarboxylic Acid Cycle in Cyanobacteria. mBio. 2022; 13(6):e0218722. doi: 10.1128/mbio.02187-22.
  28. Xu F.L., Wu X.H., Chen C. et al. SLC27A5 promotes sorafenib-induced ferroptosis in hepatocellular carcinoma by downregulating glutathione reductase. Cell Death Dis. 2023; 14(1):22. doi: 10.1038/s41419-023-05558-w.
  29. Krysa S.J., Allen L.H. Metabolic Reprogramming Mediates Delayed Apoptosis of Human Neutrophils Infected With Francisella tularensis. Front. Immunol. 2022; 13:836754. doi: 10.3389/fimmu.2022.836754.
  30. Cao Z., Zhao M., Sun H. et al. Roles of mitochondria in neutrophils. Front. Immunol. 2022; 13:934444. doi: 10.3389/fimmu.2022.934444.
  31. White K., Someya S. The roles of NADPH and isocitrate dehydrogenase in cochlear mitochondrial antioxidant defense and aging. Hear Res. 2023; 427:108659. doi: 10.1016/j.heares.2022.108659.
  32. Altea-Manzano P., Vandekeere A., Edwards-Hicks J. et al. Reversal of mitochondrial malate dehydrogenase 2 enables anaplerosis via redox rescue in respiration-deficient cells. Mol. Cell. 2022; 82(23):4537-4547. doi: 10.1016/j.molcel.2022.10.005.
  33. Cristobal J.R., Richard J.P. Glycerol-3-Phosphate Dehydrogenase: The K120 and K204 Side Chains Define an Oxyanion Hole at the Enzyme Active Site. Biochemistry. 2022; 61(10):856-867. doi: 10.1021/acs.biochem.2c00053.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Савченко А.А., Борисов А.Г., Гвоздев И.И., 2023