Введение

Кардиохирургическая операция за счет таких факторов, как искусственное кровообращение (ИК), кардиоплегический арест, транзиторная управляемая глобальная и локальная ишемия и реперфузия, является классической клинической моделью формирования первичного неинфекционного системного воспалительного ответа (СВО) [1]. Триггерными факторами СВО в данной модели являются контакт крови с неэндотелизированной поверхностью экстракорпорального контура, воздействие роликового или центрифужного насосов, гемодилюция, гипотермия, кавитации крови в области канюляции, дисбаланс факторов свертывания, воздействие фармакологических препаратов, используемых для проведения анестезиологического пособия и стабилизации гемостаза, что обусловливает высвобождение различных медиаторов воспаления, а это в совокупности с глобальными факторами и событиями (острая кровопотеря, потребность в повторной окклюзии аорты, повторный эпизод ИК) ведет к развитию полиорганной недостаточности (ПОН) [2–4]. Значимый вклад в развитие СВО вносят и трансфузионные триггеры [5], эпизоды гипоперфузии тканей [6]. Одновременно с триггерами СВО в ходе операций реализуются и протективные эффекты, например защитный эффект ингаляционных анестетиков [7]. Проблема ПОН у подобной категории пациентов связана еще и с тем фактом, что современные методы мониторинга и интенсивной терапии позволяют нивелировать острые события и поддержать временно утраченные функции (например, имплантация временных устройств для механической поддержки кровообращения и внелегочной оксигенации крови, заместительная почечная терапия с целью коррекции острого почечного повреждения) с дальнейшим формированием персистенции критического состояния, что, по сути, не является успехом и не приводит к окончательному излечению пациента [8].

Среди многообразия проявлений и по основному триггерному механизму выделяют инфекционный и стерильный (неинфекционный) СВО. В случае стерильного СВО первоначальными активаторами иммунной системы выступают ассоциированные с повреждением молекулярные паттерны (DAMP — Damage-associated molecular pattern), или алармины, при инфекционном СВО — патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMP — Pathogen-associated molecular pattern). Дальнейшее развитие процесса имеет схожие механизмы и стадийность вне зависимости от первичного наличия или отсутствия инфекционного триггера. Начальная гипервоспалительная стадия сопровождается мощным выбросом провоспалительных медиаторов («цитокиновым штормом»), которые продолжают усиливать интенсивность иммунного ответа и запускают адаптивный иммунитет. Избыточная гипервоспалительная реакция оказывает повреждающее воздействие на организм, индуцируя дисфункцию органов [9]. Одновременно с гипервоспалительной реакцией формируется синдром компенсаторной антивоспалительной реакции (CARS — Compensatory Anti-inflammatory Response Syndrome), который ограничивает чрезмерную активность иммунной системы и предотвращает избыточное воспаление [10, 11]. Однако CARS, имеющий защитный эффект в первые часы заболевания, в дальнейшем может стать дисрегуляторным и патологическим, приводя к стойкому подавлению иммунитета [12, 13]. В результате у пациентов с индуцированной иммуносупрессией (ИИС) повышается риск развития рецидивирующих инфекций, приобретаются нозокомиальные и оппортунистические инфекции и, как следствие, формируется ПОН [14–16]. Понимание механизмов и закономерностей течения CARS у неосложненных пациентов и пациентов с формированием ИИС как осложнения после операций с ИК может обеспечить прогноз, внести изменения в интенсивную терапию и улучшить результаты лечения, а также приблизит к созданию таргетной терапии, что по сути является примером тераностики («прогноз — коррекция — мониторинг») [17].

Супрессорные клетки миелоидного происхождения, или MDSC (Myeloid-derived suppressor cells), представляют собой гетерогенную популяцию незрелых миелоидных клеток с выраженной иммуносупрессорной активностью. Первые наблюдения MDSC описаны более 35 лет назад у пациентов с онкологическими заболеваниями [18–20]. Однако дальнейшие исследования показали, что MDSC играют роль не только в ослаблении иммунного надзора и противоопухолевого иммунитета пациентов с аутоиммунными и онкологическими заболеваниями: увеличение популяции MDSC отмечается при большинстве острых и хронических воспалительных состояний [21, 22]. В настоящее время стало ясно, что MDSC играют важную роль в развитии ИИС, что исследуется у пациентов с сепсисом и септическим шоком, хроническими вирусными, грибковыми и бактериальными инфекциями, а также после операций с ИК [23]. В то же время роль MDSC в развитии и прогрессировании CARS у пациентов со стерильным СВО изучена недостаточно [23]. В популяции MDSC выделяют две основные — гранулоцитарные и моноцитарные (Gr-MDSC и Mon-MDSC соответственно). Иммуносупрессивная активность MDSC обусловлена рядом механизмов, в том числе активацией экспрессии аргиназы-1 и синтазы оксида азота, усилением синтеза антивоспалительного IL-10, повышением экспрессии лиганда рецептора программируемой смерти — 1 (programmed death-ligand — 1 (PD-L1)). Кроме того, MDSC способствуют экспансии регуляторных T-лимфоцитов (Treg) [24].

Другим значимым механизмом ИИС в критических состояниях является «истощение» Т-лимфоцитов, опосредованное сверхэкспрессией индуцибельной молекулы PD-1 (Programmed cell death 1) [25, 26]. Отрицательный сигнал, передаваемый от активированного рецептора PD-1 в T-лимфоцитах (Т-хелперах (Th) и цитотоксических Т-лимфоцитах (Tcyt)), приводит к уменьшению активности иммунной системы за счет ингибирования сигнальных путей, связанных с TCR; снижению продукции цитокинов и белков, способствующих выживанию иммунных клеток (например, Bcl-2); увеличению синтеза IL-10, подавляющего иммунный ответ [26, 27]. Такое дисфункциональное состояние Т-лимфоцитов реализуется в виде иммуносупрессии с несостоятельностью бактериального клиренса в отношении первичной инфекции, повышенной восприимчивостью к вторичным нозокомиальным инфекциям и ускоренным апоптозом иммунных клеток, что замыкает порочный круг ИИС [28, 29]. О важной роли PD-1 и его лиганда PD-L1 в развитии септических процессов свидетельствуют многочисленные исследования, подтверждающие значительное повышение экспрессии PD-1 на Т-лимфоцитах и PD-L1 на моноцитах у септических пациентов [30–32], а также увеличение выживаемости животных при блокировании данных рецепторов в экспериментальной модели сепсиса [32–36]. Показано, что повышение экспрессии PD-1 на Т-лимфоцитах и PD-L1 на моноцитах является независимым предиктором неблагоприятного исхода у пациентов с сепсисом и септическим шоком [37, 38]. В то же время практически отсутствуют данные, касающиеся роли PD-1+ Т-лимфоцитов и PD-L1+ моноцитов в формировании осложнений и ИИС у пациентов со стерильным СВО. Одна из возможных причин связана со сложностью прогнозирования течения стерильного СВО и его осложнений. В качестве модели нами была выбрана группа пациентов с тяжелыми приобретенными пороками сердца, которым предлагалась длительная, обширная операция протезирования или репротезирования клапанов сердца в условиях ИК, что существенно повышало риск формирования СВО с тяжелыми неинфекционными и инфекционными осложнениями.

С учетом недостаточной изученности роли Gr и Mon-MDSC, PD-1+Th и Tcyt, PD‑L1+ моноцитов в формировании и поддержании ИИС в условиях стерильного СВО целью нашего пилотного исследования стало изучение динамики иммуносупрессорных популяций клеток у пациентов, перенесших операцию протезирования клапанов сердца в условиях ИК.

Материалы и методы

В проспективное нерандомизированное исследование было включено 60 пациентов с диагнозом «приобретенный порок сердца». Все больные были оперированы в условиях ИК. Шкала SOFA использовалась для оценки тяжести ПОН, шкала APACHE II — для объективной оценки тяжести состояния, индекс коморбидности CIRS — для унифицированной оценки вклада коморбидной патологии. Во всех случаях было проведено протезирование или репротезирование клапана сердца в условиях ИК. Критериями исключения из исследования выступали: выявленная онкологическая коморбидность, хроническое инфекционное заболевание, регулярный прием иммуносупрессантов, кортикостероидов, вмешательство по экстренным показаниям.

Всем пациентам была осуществлена многокомпонентная анестезия с использованием ингаляционного анестетика севофлуран (0,8–1,3 МАК) (Бакстер, США). Введение в анестезию осуществляли болюсным введением пропофола (Пропофол Каби, Фрезениус Каби, Австрия) в дозе 1–2 мг/кг и фентанила (5–7 мкг/кг). В качестве миорелаксанта у всех пациентов применяли атракуриум (тракриум, Глаксо Смит Кляйн, Италия) в дозе 0,7 мг/кг. Поддержание анальгезии в течение всего оперативного вмешательства осуществлялось инфузией фентанила (3–5 мкг/кг/ч). ИК проводили с перфузионным индексом 2,5–2,7 л/мин/м2, однотипным изотоническим (сбалансированные кристаллоиды) первичным объемом заполнения, средним артериальным давлением 60–80 рт. ст. и содержанием гемоглобина в крови не менее 85 г/л в нормотермическом режиме (назофарингеальная температура 36 °С). Для защиты миокарда использовали холодовую кристаллоидную кардиоплегию раствором кустадиола (Др. Франц Келер Хеми ГмбХ, Германия). Доставку охлажденного (4–7 °С) кардиоплегического раствора к миокарду выполняли антеградно, с интервалом 15–20 мин.

Все пациенты, в зависимости от наличия и характера осложнений, были разделены на 3 группы, клиническая характеристика представлена в табл. 1.

1. Группа пациентов без осложнений (n= 30).
2. Пациенты с осложнениями.
   1. 2.1. ПОН с регрессом на 5–7-е сутки (n = 20).
   2. 2.2. ПОН, сепсис и неблагоприятный исход (n = 10).

Таблица 1. Клинические характеристики групп пациентов, включенных в исследование

Table 1. Clinical characteristics of patient groups included in the study

ИК — искусственное кровообращение; ИМТ — индекс массы тела; ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии; ПОН — полиорганная недостаточность.

Данные представлены как медиана и межквартильный интервал. Группы были сопоставимы по клиническим характеристикам пациентов.

Исследование одобрено локальным этическим комитетом НИИ КПССЗ. От всех пациентов получено информированное письменное согласие.

Материалом служила периферическая венозная кровь, взятая в вакуумные пробирки с К3ЭДТА.

Обследование проводили в следующие временные точки: до операции, сразу после операции, в первые, третьи и седьмые сутки.

MDSC — популяция незрелых моноцитов и гранулоцитов, при центрифугировании определяются в интерфазе и входят в состав мононуклеарной фракции (МНФ). Для выделения МНФ кровь смешивали с PBS в соотношении 1:1, наслаивали на градиент плотности Ficoll 1,077 (Sigma, США) и подвергали центрифугированию в течение 30 мин. Детекцию моноцитарных (Mon-MDSC) и гранулоцитарных миелоидных супрессорных клеток (Gr-MDSC) осуществляли с помощью комбинации конъюгированных антител (Biolegent, США, если не указано другое): CD15-FITC, CD14-PE, CD11b-PC7, HLADR-APC, CD45-KrOr (Beckman Coulter, США). 1 млн клеток МНФ окрашивали согласно протоколам производителя. В соответствии с рекомендацией 2016 г. популяцию Mon-MDSC определяли по фенотипу CD14+CD15-CD11b+HLADR-/low, Gr-MDSC — CD15+CD14-CD11b+HLADR-/low [39]. В каждой пробе анализировали не менее 5000 событий. Цитофлуориметрический анализ был выполнен на проточном лазерном цитометре CytoFlex (США) с использованием программы CytExpert 2.1. и единых настроек прибора для всех проб. Разделение негативных и позитивных клеток для каждого антитела проводили по соответствующему изотипическому контролю. Схема гейтирования представлена на рис. 1 и 2. Период между забором крови и проведением цитометрического анализа составил не более 2–3 ч.

Рис. 1. Схема выделения PD-1-позитивых популяций Т-хелперов (Th) и Т-цитотоксических (Tcyt) лимфоцитов периферической крови. После удаления из зоны анализа разрушенных и дуплетов клеток c помощью гистограммы FSC и FSC-H (площадь и высота сигнала прямого светорассеяния соответственно) проводили: А) выделение лимфоцитов по CD45 и SSC (боковое светорассеяние); Б) очищение гейта лимфоцитов от моноцитов, разрушенных и дуплетов клеток по FSC/SSC; В) выделение Т-лимфоцитов (СD3+) среди всех лимфоцитов; Г) гейтирование Th (CD4+) и Tcyt (CD8+); Д) определение PD-1+ Tcyt и Е) PD-1+ Th

Fig. 1. Scheme of isolation of PD-1-positive populations of T-helpers (Th) and T-cytotoxic (Tcyt) lymphocytes of peripheral blood. After removal of destroyed and doublets of cells from the analysis zone using the FSC and FSC-H histograms (area and height of the forward light scatter signal, respectively), A) isolation of lymphocytes by CD45 and SSC (lateral light scatter) was performed, B) cleansing of the gate of lymphocytes from destroyed monocytes and doublets of cells by FSC/SSC, С) isolation of T-lymphocytes (CD3+) among all lymphocytes, D) gating of Th (CD4+) and Tcyt (CD8+), E) determination of PD-1 + Tcyt and E) PD-1+ Th

Рис. 2. На градиенте плотности выделена мононуклеарная фракция, окрашена и исследована на проточном цитометре. После удаления из зоны анализа разрушенных клеток выполнено: А) выделение гранулоцитов и моноцитов по SSC/CD45; Б) гейтирование моноцитов (CD14+) и гранулоцитов (CD14–) по экспрессии CD14 (гистограмма SSC/CD14); В) определение CD11b+ моноцитов; Г) выделение Mon-MDSC (CD14+CD11b+HLADR–) (гистограмма SSC/HLADR); Д) на гистограмме SSC/CD15 гейтирование гранулоцитов (CD15+CD14–); Е) определение CD11b+ гранулоцитов (гистограмма CD11b/SSC); Ж) выделение Gr-MDSC (CD15+CD14–СD11b+HLADR–) (гистограмма SSC/CD11b)

Fig. 2. The mononuclear fraction was isolated on the density gradient, stained and examined on a flow cytometer. After removal of destroyed cells from the analysis zone, A) isolation of granulocytes and monocytes by SSC/CD45, B) gating of monocytes (CD14+) and granulocytes (CD14–) by expression of CD14 (SSC/CD14 histogram), C) determination of CD11b+ monocytes, D) isolation of Mon-MDSC (CD14+ CD11b+ HLADR–) (SSC/HLADR histogram), E) on the SSC/CD15 histogram gating of granulocytes (CD15+ CD14–), F) determination of CD11b+ granulocytes (CD11b / SSC histogram), G) isolation Gr-MDSC (CD15+CD14–CD11b+HLADR–) (SSC/CD11b histogram)

Для детекции PD-L1-позитивной популяций моноцитов и PD-1-позитивных субпопуляций Т-лимфоцитов использовали цельную кровь. Окрашивание образцов крови для изучения содержания PD-L1+ моноцитов выполняли по протоколу производителя следующими конъюгированными антителами: CD14-PE, CD274(PD-LI)-PC7, CD45-KrOr (Beckman Coulter, США). После окрашивания лизировали эритроциты Versalyse Lysing Solution (Beckman Coulter, США) и отмывали избытком PBS. Моноциты выделяли по двухпараметрической гистограмме SSС/CD14 с последующим определением процента PD-L1+ клеток во всей популяции моноцитов.

PD-1+ субпопуляций Тh- и Tcyt-лимфоцитов исследовали с помощью комбинации антител: CD3-FITC, CD8-PE, CD4-APC (Beckman Coulter, США), CD279(PD-1)-PC5,5, CD45-KrOr (Beckman Coulter, США). Последовательность гейтирования представлена на рис. 1, в каждой субпопуляции Т-лимфоцитов определен процент клеток, экспрессирующих PD-1.

Значения представлены как медиана и межквартильный интервал. Ввиду неправильного характера распределения количественных параметров (критерий Шапиро—Уилка, р < 0,050) применялся непараметрический статистический анализ. Описание параметров осуществлялось с использованием медианы, верхнего и нижнего квартилей, качественных — с использованием абсолютных и относительных показателей. Сравнительный статистический анализ количественных данных осуществлялся с применением критерия Манна—Уитни. Статистический анализ осуществляли с помощью пакета программ MS Excel и GraphPadPrisma 7.

Результаты

Была оценена динамика относительного содержания Gr-MDSC, Mon-MDSC, PD-1+Th, PD-1+Tcyt, PD-L1+ моноцитов (CD14+) по точкам исследований.

Динамика Gr-MDSC

В группе пациентов без развития послеоперационных осложнений наблюдалось увеличение относительного содержания популяции Gr-MDSC через первые сутки после операции (рис. 3). Общая тенденция изменений показателя определялась повышением в первые сутки с возвращением к исходным показателям в течение недели. Аналогичная динамика отмечалась у пациента с тяжелыми неинфекционными осложнениями, повлекшими смерть. В случае осложнений средней тяжести содержание Gr-MDSC значительно увеличивалось сразу после операции с дальнейшим снижением до исходного уровня. Динамика Gr-MDSC у пациента с септическими осложнениями отличалась от описанных выше вариантов. Содержание Gr-MDSC прогрессивно повышалось в течение трех суток после операции, и максимальные цифры превышали аналогичные показатели во всех предыдущих группах. К седьмым суткам после операции содержание Gr-MDSC снижалось, но оставалось более высоким по сравнению с остальными пациентами.

Рис. 3. Содержание гранулоцитарных MDSC в группах пациентов в динамике (первый блок — неосложненные пациенты, второй блок — пациенты с регрессом ПОН, третий блок — осложненные пациенты)

Fig. 3. Content of granulocyte MDSCs in groups of patients in dynamics (first block — uncomplicated patients, second block — patients with regression of MOF, third block — complicated patients)

Динамика Mon-MDSC

Содержание Mon-MDSC среди всех моноцитов у пациентов с СВО, протекающим без осложнений, повышалось к первым суткам после операции (рис. 4). Уровень повышения был индивидуальным и варьировал от 5 до 38 %. В последующий период наблюдения (3–7‑е сутки) происходило снижение количества Mon-MDSC.

Рис. 4. Содержание моноцитарных MDSC в группах пациентов в динамике (первый блок — неосложненные пациенты, второй блок — пациенты с регрессом ПОН, третий блок — осложненные пациенты)

Fig. 4. The content of monocytic MDSC in groups of patients in dynamics (the first block — uncomplicated patients, the second block — patients with regression of MOF, the third block — complicated patients)

У пациентов с СВО средней степени тяжести динамика Mon-MDSC значительно не отличалась от динамики у пациентов без осложнений. А у пациента с тяжелыми неинфекционными осложнениями динамичное повышение содержания Mon-MDSC продолжалось до трех суток послеоперационного периода, после этого до седьмых суток происходило снижение показателя.

Отличительная динамика регистрировалась у пациента, развившего септические осложнения. Снижение показателя ниже исходного уровня сразу и через сутки после операции сменилось умеренным повышением на третьи и седьмые сутки после операции.

Динамика содержания моноцитов, экспрессирующих PD-L1

У большинства пациентов с СВО без осложнений наблюдалось повышение PD-L1+ моноцитов сразу после операции и через сутки, далее показатель снижался. Схожая динамика отмечалась у пациента с СВО средней тяжести. Каких-либо значимых отличий динамики и уровня PD-L1+ моноцитов у пациента с неинфекционными тяжелыми осложнениями СВО от описанных выше вариантов (траекторий) не отмечено (рис. 5).

Рис. 5. Содержание моноцитов с экспрессией PD-L1 в группах пациентов в динамике (первый блок — неосложненные пациенты, второй блок — пациенты с регрессом ПОН, третий блок — осложненные пациенты)

Fig. 5. The content of monocytes with PD-L1 expression in groups of patients over time (first block — uncomplicated patients, second block — patients with regression of MOF, third block — complicated patients)

В случае развития инфекционных осложнений в послеоперационном периоде относительно умеренное повышение содержания PD-L1+ моноцитов наблюдалось только к третьим суткам после операции.

Динамика содержания PD-1+Th и PD-1+Tcyt

Общая динамика у пациентов с неосложненным течением послеоперационного периода характеризуется повышением показателей PD-1+CD4+ и PD-1+CD8+ к первым суткам после операции и последующим снижением до исходного уровня к седьмым суткам (рис. 6). Аналогичные изменения регистрировались у пациента с осложнениями средней тяжести с благоприятным исходом, однако содержание популяции PD-1+CD4+ сразу после операции и через первые сутки было выше, чем у неосложненных. Что касается пациента с СВО, сопровождавшимся тяжелыми осложнениями неинфекционного генеза и летальным исходом, то сразу после операции и в первые сутки содержание PD-1+CD4+ и PD-1+CD8+ было ниже дооперационного уровня. Далее содержание PD-1-позитивных Т-клеток умеренно повышалось до 14-х суток среди Th и значительно — к седьмым суткам с последующим снижением среди Tcyt.

Рис. 6. Содержание PD-1+Th и PD-1+Tcyt в группах пациентов в динамике (первый блок — неосложненные пациенты, второй блок — пациенты с регрессом ПОН, третий блок — осложненные пациенты)

Fig. 6. Content of PD-1+Th and PD-1+Tcyt in groups of patients over time (first block — uncomplicated patients, second block — patients with regression of MOF, third block — complicated patients)

Отличительная динамика этих показателей зарегистрирована у пациента с септическими осложнениями СВО и неблагоприятным исходом. Следует отметить изначально высокое содержание PD-1+CD4+ клеток. Выраженное снижение относительно исходного уровня PD-1+CD4+ клеток в популяции Th отмечалось вплоть до первых суток после операции, а для популяции PD-1+CD8+ — до трех суток после операции. Далее происходило значительное повышение как PD-1+CD4+, так и PD-1+CD8+ клеток среди соответствующей популяции Th и Tcyt.

В табл. 1 (частично) и 2 приведены клинические показатели по базовым данным, исходам и течению осложненного послеоперационного периода в группах пациентов. Мы не отметили достоверное отличие в группах по особенностям ИК, общему времени перфузии и времени пережатия аорты. Синдром малого сердечного выброса и кардиогенный шок превалировал среди причин формирования ПОН в группе 2.1 и 2.2, ведущей причиной осложненного течения стали сочетанные факторы: шок кардиогенный и геморрагический. Закономерны достоверно более высокие цифры исходной оценки пациентов; пациенты в группах с осложнениями и особенно в группе с сепсисом характеризовались полиморбидностью и худшим функциональным статусом, что, несомненно, влияет и на течение послеоперационного периода, и на факт формирования осложнений. Осложненный период достоверно повлиял на удлинение периода нахождения в ОРИТ, по сути, приводя к формированию хронической персистенции ПОН в группе 2.2. При анализе компонентов ПОН мы не выявили какого-либо превалирования поражения органа, хотя в группе 2.2 имелась тенденция к большей частоте ОПП. Важным отличием групп была «гарантированная» внутрибольничная инфекция у самой тяжелой категории пациентов — группы с осложнениями в виде прогрессирования ПОН и сепсисом, что сопровождалось достоверной иммуносупрессией, по данным иммунологического мониторинга.

Таблица 2. Клинические исходы пациентов исследуемых групп в период терапии в ОРИТ

Table 2. Clinical outcomes of patients in the study groups during therapy in the ICU

ОПП — острое повреждение почек; ОРДС — острый респираторный дистресс-синдром; ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии.

* p < 0,05 при сравнении данных с группой 1; ** p < 0,05 при сравнении с группой 2.

Обсуждение

При изучении классической иммунологической картины у пациентов с сепсисом первые исследования выполняются уже после развития заболевания, при этом упускается возможность оценить предшествующие заболеванию иммунологические особенности конкретного пациента. В случае изменений, связанных с плановым оперативным вмешательством, выполняемым с реализацией всех факторов риска СВО (в нашем случае ИК, операция на сердце, кардиоплегический арест), имеется уникальная возможность получить исходные показатели при заборе материала до проведения операции и сопоставить с динамикой после операции, т. е. до адресного события.

Общая тенденция изучаемых супрессорных клеток (MDSC, PD-1+ Т-лимфоциты, PD-L1+ моноциты) у пациентов, не имеющих осложнений после операции, характеризовалась увеличением относительного содержания этих популяций сразу после операции или через сутки после операции с последующим снижением к третьим и седьмым суткам. Аналогичная тенденция по основным показателям (Gr и Mon-MDSC, PD-1 на Т-лимфоцитах) отмечалась у пациента с послеоперационными осложнениями средней тяжести. Учитывая благоприятное течение послеоперационного периода у этих пациентов, такую динамику иммуносупрессорных популяций можно считать адекватной. Это вполне объяснимо, поскольку в ранней гипервоспалительной фазе формируется CARS, который играет компенсаторную роль и ограничивает избыточный воспалительный ответ. При адекватном иммунном ответе в отсроченный период (3-и — 7-е сутки) после операции активность защитных провоспалительных реакций снижается и, соответственно, уменьшается активность CARS.

Однако в случае дисрегуляции иммунного ответа или продолжающейся антигенной стимуляции CARS может усугубляться и приводить к стойкой иммуносупрессии с блокированием запуска адаптивного иммунитета [40]. В клинике такое состояние проявляется резистентностью первичной инфекции к лечению и присоединением вторичных инфекций [24]. О высоком риске развития инфекционных осложнений на фоне снижения цитотоксического клеточного ответа у пациента с тяжелыми осложнениями неинфекционного генеза свидетельствует значительное повышение субпопуляции PD-1+CD8+ к седьмым суткам. В дальнейшем на фоне проводимого лечения эти негативные изменения удалось скорректировать. Другим отличием иммуносупрессивного профиля данного пациента от профиля неосложненных пациентов было высокое содержание Mon-MDSC в раннем послеоперационном периоде (первые трое суток), что указывает на снижение антигенпрезентирующей функции моноцитов в этот период.

Действительно, у септических пациентов и при развитии септических осложнений у пациентов с политравмой описана анергия моноцитов и макрофагов с перестройкой фенотипа на иммуносупрессивный [41–43]. В качестве иммуносупрессивного фенотипа моноцитов подразумевают снижение экспрессии ключевых генов MHC II и ко-стимулирующих молекул (CD86, CD40 и HLADR), что опосредует нарушение антигенпрезентирующей способности. Популяция Mon-MDSC характеризуется снижением или отсутствием экспрессии HLADR на мембране. В нашем исследовании следует отметить исходно высокое содержание Mon-MDSC у пациента с тяжелыми септическими осложнениями (13,3 %), тогда как максимальное значение у остальных пациентов не превышало 6,4 %. Кроме того, отмечается инверсия кривой динамики данного показателя по сравнению с остальными пациентами, а именно снижение в первые сутки, тогда как в остальных группах, не имевших инфекционных осложнений регистрировалось компенсаторное увеличение содержания Mon-MDSC, что является проявлением дисрегуляции иммунного ответа у пациента с развивающимися септическими осложнениями.

Отмечено значительное повышение до 51,9 % содержания Gr-MDSC на третьи сутки, что в контексте представленных в литературе данных можно расценить как возможную агрессию грамположительной микрофлоры [44] (при этом максимальные значения у неосложненных пациентов не превышали 14, 6 %, а у пациента с осложнениями средней тяжести — 22,2 %). В работе H. Janols и соавторов высокие значения Mon-MDSC обнаружены у всех септических пациентов, в то время как повышенное содержание Gr-MDSC — преимущественно в группе пациентов с грамположительным сепсисом.

В дополнение к снижению антигенпрезентирующей функции моноцитов еще одним свидетельством повышенного исходного иммуносупрессивного фона у пациента с развитием последующих послеоперационных септических осложнений является высокое содержание популяции PD-1+CD4+ до оперативного вмешательства. Кроме того, зарегистрированы значительное снижение содержания PD-1+ Т-лимфоцитов, динамика PD-1+ T-лимфоцитов в раннем послеоперационном периоде и значительное повышение к седьмым суткам после операции, что согласно описанной выше фазности СВО соответствует дисрегуляторному типу иммунного ответа. Такая динамика показателей существенно отличалась у пациентов с благоприятным исходом и в определенной мере была схожа у пациента с тяжелыми неинфекционными осложнениями, повлекшими смерть. По данным литературы, у пациентов с септическим шоком отмечается драматическое увеличение экспрессии PD-1 на Т-лимфоцитах и PD-L1 на моноцитах, что приводит к ускоренному апоптозу всех основных субпопуляций лимфоцитов по сравнению со здоровыми добровольцами [45]. Кроме того, истощение T-лимфоцитов, вызванное повышенной экспрессией рецептора PD-1, подавляет синтез провоспалительных цитокинов, активирующих пролиферацию лимфоцитов и запуск механизмов адаптивного иммунитета, а также блокирует цитотоксическую функцию CD8+ клеток, что реализуется несостоятельностью бактериального клиренса и развитием септических осложнений [46, 47].

Достаточно короткий период наблюдения (7 суток) не позволил нам проследить дальнейшую динамику иммуносупрессорных популяций у пациентов с развернутыми септическими осложнениями, что служит существенным ограничением данного исследования. Кроме того, небольшая выборка осложненных пациентов не дает возможность выполнить полноценный статистический анализ, поэтому мы ограничились описательным вариантом сравнения. Поскольку в иммунологических изменениях играют важную роль индивидуальные особенности иммунного ответа, течение основного заболевания, наличие сопутствующих заболеваний, то полученные результаты требуют дальнейшего подтверждения на большем количестве пациентов с увеличением периода наблюдения.

Представленный иммунологический мониторинг имеет высокую ценность в лечении пациентов с развивающимся СВО. Высокая скорость процессов требует максимально быстрого разграничения прогрессирующего системного воспаления и тяжелой иммуносупрессии с принятием соответствующих мер по коррекции [48].

Выводы

1. Значительное снижение иммуносупрессорных популяций в раннем периоде после операций на сердце, выполненных в условиях ИК, можно расценивать как неблагоприятный, дисрегуляторный вариант течения CARS.
2. Высокое исходное содержание Mon-MDSC является вероятным фактором риска развития послеоперационных инфекционных осложнений.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Матвеева В.Г., Ханова М.Ю., Ивкин А.А., Корнелюк Р.А., Григорьев Е.В. — разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

Финансирование. Работа выполнена в рамках реализации программы поисковых научных исследований НИИ КПССЗ по теме «Алармины — кандидатные маркеры прогнозирования и оценки эффективности превентивной интенсивной терапии персистирующей полиорганной недостаточности».