Введение
В настоящее время отсутствует консенсус в отношении дефиниции хронического критического состояния [1]. Некоторые авторы именуют это состояние как продленное критическое состояние, другие — предлагают ввести последний термин для характеристики отдельного, промежуточного состояния, которое еще требует мер жизнеобеспечения для поддержки функционирования органов вследствие их недостаточности, однако большая стабильность или регресс патологической симптоматики развития полиорганной недостаточности указывают на высокую вероятность выздоровлениях [2]. Пока не установлены четкие, принятые профессиональным сообществом дефиниции, представляется логичным пользоваться рабочим термином, объединяющим эти, возможно, различные состояния — продленное и/или хроническое критическое состояние (ПХКС). В таком случае, несмотря на различное понимание контингента пациентов, отвечающих определениям хронического критического состояния или продленного критического состояния, можно с уверенностью сказать, что количество ПХКС за последние десятилетия удвоилось и может удвоиться в течение следующего десятилетия, а общая выживаемость в течение года пациентов с ПХКС находится в пределах 40–50 % [3].
Тяжелые повреждения головного мозга в результате травмы, инсульта, интоксикации, продолжительных гипоксических состояний с исходом в ПХКС формируют особую клиническую модель пациента. Чаще всего это пациенты, пережившие острейшую фазу заболевания с исходом в вегетативное состояние или в состояние малого сознания и нуждающиеся в особых подходах к продолжительному интенсивному и реабилитационному лечению [1]. Успехи реаниматологии обусловливают выживание пациентов даже после тяжелых повреждений головного мозга [4].
Наличие коморбидных состояний, последовательное их развитие при ПХКС в результате изменений со стороны центральной нервной системы и расстройства нейрогуморальной регуляции формируют порочный патологический круг, препятствующий стабилизации состояния и восстановлению церебральных функций [3, 5].
Тяжелое повреждение головного мозга нередко сопровождается развитием артериальной гипотензии, которая может быть обусловлена снижением системного сосудистого сопротивления в результате повреждения диэнцефальной области, нарастанием признаков дислокации головного мозга, развитием надпочечниковой недостаточности. Еще одной причиной гипотензии является падение сердечного выброса из-за снижения сократительной способности миокарда или гиповолемии, которая возникает в результате кровотечения, дегидратационной терапии, несахарного диабета и гипертермии. Гиповолемия инициирует централизацию кровообращения, что впоследствии приводит к ряду неблагоприятных последствий, таких как нарушение кровообращения в капиллярах, ишемия органов и тканей, отек тканей и полиорганная недостаточность [6].
Клиническая гетерогенность ПХКС, в том числе по тяжести течения и риску неблагоприятных исходов, значительно затрудняет выбор оптимального лечения в персонализированном формате интенсивной медицины, требующем готовность к своевременному применению высокотехнологичных методов жизнеобеспечения. Прогнозирование высоких рисков тяжелого течения и летального исхода ПХКС может существенно помочь принять правильную стратегию лечения.
Является актуальным поиск информативных биомаркеров для выделения групп пациентов высокого риска. Такие биомаркеры в ранние сроки нахождения пациента в отделении реанимации и интенсивной терапии помогли бы врачу выбрать оптимальные, более персонализированные методы лечения. Своевременное выделение групп пациентов, требующих разных подходов к лечению, может стать одним из путей снижения летальности при ПХКС. С другой стороны, выявление патогенетически значимых прогностических биомаркеров поможет выявить механизмы развития критических состояний и связанные с ними молекулярные мишени, воздействуя на которые можно снизить летальность жизнеугрожающих критических состояний. В мировой интенсивной медицине ангиотензин II является вазопрессором второй-третьей линии при лечении шока, и не исключено, что его применение станет эффективней с учетом генетического полиморфизма его рецептора.
Так как значительный вклад в летальность пациентов в ПХКС вносит пневмония, мы выбрали для нашего исследования два потенциальных маркера, имеющих отношение к ключевым звеньям патогенеза развития патологических состояний у данной категории пациентов — звеньев сердечно-сосудистой системы и иммунной системы. При этом полагали, что отношение нейтрофилов к лимфоцитам (ОНЛ) являлся интегральным показателем, отражающим дисбаланс врожденного (нейтрофилы) и адаптивного (лимфоциты) иммунитета, а полиморфизм гена рецептора ангиотензина II определял различия в контроле состояния сосудистой стенки и подвижности клеток иммунной системы.
Молекулярные и клеточные маркеры прочно входят в арсенал прогностических биомаркеров при различных заболеваниях, помогая планировать и организовывать заранее персонифицированное лечение [7, 8]. Однонуклеотидный генетический полиморфизм, определяющий распространение генетических вариантов с различной ролью в патогенезе ПХКС или коморбидности, является перспективным источником таких биомаркеров. Изучение генетического полиморфизма при критических состояниях помогает раннему выявлению наиболее уязвимых пациентов, предрасположенных к тяжелому течению критического состояния, опосредованному инфекционным осложнением [9]. Одним из перспективных генетических биомаркеров для ранней предикции тяжелого течения и исхода ПХГС являются гены рецепторов ангиотензина II — вазопрессорного гормона с плейотропным действием, определяющим регуляцию артериального давления, функционирование сердечной деятельности и активацию клеток иммунной системы [10].
Ангиотензин II действует через рецептор ангиотензина II типа 1 (AGTR1) и рецептор ангиотензина II типа 2, которые опосредуют его сердечно-сосудистые эффекты [11]. Однако именно через AGTR1 осуществляется плейотропное действие ангиотензина II и на сердечно-сосудистую систему, и на иммунные клетки, стимулируя нейтрофилы, фагоцитоз и нетоз, миграцию и инвазию иммунных клеток [12–14]. Сальникова Л.Е. и соавт. установили ассоциацию AGTR1 rs5186 с нозокомиальной пневмонией [15]. Другой однонуклеотидный полиморфизм, AGTR1 rs275651, ассоциирован с развитием стенокардии, отека легких в условиях высокогорья, гипертензии [16]. Данный полиморфизм входит в наиболее распространенный гаплотип I TTAA в промоторной части гена (T [rs275651] – T [rs275652] – A[rs422858] – A [rs275653]) и ассоциирован в европеоидной популяции с увеличением активности промотора гена и развитием гипертензии [17].
Ранее мы показали роль генетического полиморфизма AGTR1 rs275651 в исходе и течении сепсиса [18, 19]. Однако возможная информативная ценность данного полиморфизма для прогноза исхода ПХКС и его связь с маркерами иммунной системы оставались неясными.
Цель исследования
Определить вклад полиморфизма регуляторной 5`-области AGTR1 rs275651, содержания клеток иммунной системы и их соотношения в исход ПХКС у пациентов, перенесших геморрагический инсульт.
Материалы и методы
Дизайн исследования
Провели проспективное одноцентровое когортное исследование с подгрупповым анализом (пациенты, поступившие с/без пневмонии), одобренное этическим комитетом НИИ общей реаниматологии им. В.А. Неговского ФНКЦ РР (Протокол № В 2.2.18 от 20.12.2018). Исследование выполняли согласно Хельсинкской декларации (2013), Конституции РФ, ст. 21, основам законодательства РФ об охране здоровья граждан, приказам и инструкциям Минздрава РФ. Пациентов включали в исследование с июля 2019 г. по август 2022 г. Ключевой особенностью дизайна было то, что исследование не предполагало дополнительных инвазивных вмешательств для пациента. Для анализа использовался остаточный биоматериал (кровь), взятый в рамках рутинного клинического мониторинга. Таким образом, биоматериал, предназначенный для утилизации после проведения стандартных лабораторных тестов, ретроспективно использовали для исследовательских целей. Данный подход сводит дополнительный риск для пациента к абсолютному минимуму. У пациентов с острым неврологическим дефицитом, исключающим возможность самостоятельного принятия решения, информированное согласие получали от их законных представителей. Важно отметить, что в качестве законного представителя рассматривалось лицо, указанное в сопроводительной медицинской документации в качестве контакта для решения вопросов госпитализации и лечения, а не выбранное исследователями. Это обеспечивало объективность и соответствие клинической практике. При невозможности связаться с таким представителем или отсутствии таковых вопрос о включении пациента решался независимым врачебным консилиумом в составе лечащего врача, заведующего отделением реанимации и интенсивной терапии и координатора исследовательского центра.
По нашим предварительным данным, летальность пациентов, поступающих в данный центр вследствие геморрагического инсульта, составила около 14 %, на основании этого рассчитали размер выборки. Для его расчета использовали формулу:
n = (t2 * P * Q) / ∆2,
где t — критическое значения критерия Стьюдента (при уровне значимости 0,05 составляет 1,96), ∆ — предельно допустимая ошибка (5 %), P — доля случаев, в которых встречается изучаемый признак (86), Q — доля случаев, в которых не встречается изучаемый признак (14).
Количество пациентов (n) составило 185 человек. С учетом возможных потерь в ходе исследования (4–5 %) объем выборки был увеличен соответственно.
В исследование включили 192 пациента с геморрагическим инсультом и его последствиями, находящихся в ПХКС и нуждающихся в интенсивном лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии. Из них поступили в лечебное учреждение с нозокомиальной пневмонией, развившейся в другом лечебном учреждении — 107, без пневмонии — 85.
Пациенты поступали в ФНКЦ РР из других лечебных учреждений. Медианный срок от случая до госпитализации в ФНКЦ РР составил 26 сут (18; 46) (Me [Q1; Q3]). Сроки от случая до госпитализации составили от 1 сут до 262 дней. Острейший период заболевания (первые 3 дня заболевания) пережили 97 % пациентов нашей выборки, 48 % находились в остром периоде (28 дней).
Общие критерии включения в исследование (рис. 1):
- отсутствие онкологического заболевания или верифицированного полимеразной цепной реакцией CoronaVirus Disease 2019 (COVID-19);
- госпитализация с последствиями геморрагического инсульта;
- возраст от 18 лет;
- наличие письменного информированного согласия на участие в проводимом исследовании пациента или его представителя;
Критерии исключения из исследования:
- отказ пациента и/или его законных представителей от дальнейшего наблюдения;
- выявление у пациента онкологического заболевания или COVID-19 в ходе лечения.
Рис. 1. Блок-схема исследования Fig. 1. Study flow chart
Референсная популяция для верификации распределения частот генотипов AGTR1 rs275651
В качестве референсной группы для сравнения с распределением генотипов у пациентов использовали анонимизированных условно-здоровых доноров донорского пункта при ФНКЦ ДГОИ (Москва) (n = 154), имеющих медицинское разрешение для взятия у них крови, подразумевающее отсутствие коморбидности в форме сердечно-сосудистых, онкологических, эндокринологических, инфекционных заболеваний а также нервных болезней, COVID-19 и СПИД, давших информированное согласие на деперсонализированное участие в научных исследованиях, в возрасте от 18 до 60 лет, проживающих в Москве или Московской области, смешанной (с преобладанием славянской) этнической принадлежности, характерной для московской популяции. Критерием исключения явилось наличие антител против вирусов гепатитов B и C.
Пациентов исследуемой когорты лечили в соответствии с клиническими протоколами, с учетом клинических рекомендаций, при выявлении инфекционного осложнения следовали принципам Стратегии контроля антибактериальной терапии при назначении антибиотиков, сопровождаемым микробиологическим мониторингом. Назначение глюкокортикостероидов осуществляли в рамках персонализированного подхода, строго соответствующего установленным клиническим показаниям и протоколам. Поскольку пациенты поступили из других лечебных учреждений, при назначении лечения анализировали сопроводительную медицинскую документацию другого лечебного учреждения, из которого был переведен пациент. Однако недостаточность такой информации во многих случаях затрудняла полноценный анализ медикаментозной терапии, включая антибиотикотерапию и глюкокортикостероиды, проведенной до поступления. В свою очередь, неполнота такой информации явилась препятствием для выяснения связи предпринимаемого лечения и содержания ключевых участников иммунной защиты — лимфоцитов и нейтрофилов при прогнозировании исхода. С другой стороны, отсутствие сведений в сопроводительной медицинской документации о нутритивной поддержке пациентов, а также разнообразие персонализированной и адекватной нутритивной поддержки, проводимой в ФНКЦ РР в соответствии с адресной коррекцией нутритивного протокола по показаниям, ограничили постановку задач в настоящем исследовании.
Анализ данных
Аллельные варианты AGTR1 rs275651 определяли с помощью тетрапраймерной полимеразной цепной реакции с последующим электрофоретическим разделением и идентификацией окрашенных продуктов в геле. C помощью программы Primer-BLAST были подобраны и синтезированы в ООО «Евроген» (Россия) следующие праймеры:
- 1for 5`-GGACATGCTACCCAAGTTGC-3`;
- 2for 5`-CCAAAAATCAATTAATGTTA-3`;
- 1rev 5`-GCAATTGGCATATCCATCAC-3`;
- 2rev 5`-GTCACCCTACTCACCTATCA-3`.
Соответствие распределения количественных показателей нормальному оценивали критерием Шапиро—Уилка. Показатели, характер распределения которых подчинялся нормальному, описывали с помощью средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (SD), границ 95% ДИ. В случае ненормального распределения количественных данных их описывали с помощью медианы (Me) и межквартильного размаха (IQR). Переменные, характер распределения которых соответствовал нормальному, при условии равенства дисперсий сравнивали в группах с помощью t-критерия Стьюдента, при отличии характера распределения от нормального — с помощью U-критерия Манна—Уитни. Категориальные данные описывали с указанием абсолютных значений и процентных долей. Процентные доли при анализе четырехпольных таблиц сопряженности сравнивали с использованием критерия χ2 с поправкой Йетса на непрерывность выборки и точного метода Фишера. В качестве количественной меры эффекта при сравнении относительных показателей использовали показатель ОШ с 95% ДИ. При анализе выживаемости по Каплану—Мейеру выполняли логранговый тест. Результаты представили как отношение рисков события (hazard ratio —HR) с 95% ДИ. Значимыми считали различия при p < 0,05. Статистический анализ проводили с использованием программ MedCalc версии 11.6 (MedCalc Software, Бельгия) и SigmaStat версии 3.5 (BitWork Technologies, США).
Оценочные шкалы и лабораторные показатели
При поступлении пациентов в стационар оценивали значения показателей Sequential Organ Failure Assessment (SOFA), Cumulative Illness Rating Scale (CIRS), шкалы комы Глазго (ШКГ). Анализ крови производили с помощью гематологического автоматического анализатора UniCel DxH 800 Coulter (Beckman Coulter, США).
Результаты
Характеристика пациентов
Данные о пациентах, участвовавших в исследовании, представлены в табл. 1.
| Параметры | Все пациенты | Пациенты
генотипа AGTR1 rs275651 TT |
Пациенты
генотипов AGTR1 rs275651 TA, AA |
p* | Выжившие | Умершие | p** |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Возраст, лет | 59 (49; 67) | 59 (50; 69) | 58 (46; 65) | 0,26 | 58 (47; 65) | 67 (57; 73) | 0,001 |
| Женщины | 83 (43 %) | 54 (41 %) | 29 (48 %) | 0,27 | 69 (41 %) | 14 (56 %) | 0,20 |
| Оценка по шкале SOFA в день госпитализации | 3 (1; 4) | 3 (2; 4) | 3 (1; 4) | 0,20 | 2 (1; 4) | 3 (3; 5) | 0,004 |
| Оценка по шкале CIRS в день госпитализации | 15 (11; 18) | 15 (12; 18) | 15 (10; 18) | 0,71 | 14 (11; 18) | 18 (15; 20) | < 0,001 |
| Оценка по шкале ШКГ в день госпитализации | 13 (10; 15) | 12 (9; 15) | 14 (10; 15) | 0,16 | 13 (10; 15) | 11 (7; 13) | 0,027 |
| Содержание нейтрофилов в первый день госпитализации, ×109/л | 6,2 (4,5; 8,2) | 6,2 (4,6; 8,5) | 5,9 (4,3; 7,2) | 0,31 | 5,9 (4,2; 8,1) | 7,1 (4,9; 9,4) | 0,11 |
| Содержание лимфоцитов в первый день госпитализации, ×109/л | 1,4 (1,0; 1,8) | 1,3 (0,9; 1,8) | 1,4 (1,1; 1,9) | 0,23 | 1,4 (1; 1,8) | 1,3 (0,8; 1,7) | 0,18 |
| ОНЛ в первый день госпитализации. | 4,4 (2,7; 7,5) | 4,7 (2,7; 8,7) | 3,9 (2,7; 7,1) | 0,20 | 4,3 (2,6; 7,2) | 6,2 (3,5; 9,6) | 0,037 |
| Содержание нейтрофилов на пятый день госпитализации, ×109/л | 5,4 (4,1; 8,3) | 5,8 (4,2; 8,7) | 4,9 (3,9; 6,4) | 0,052 | 5,3 (3,9; 8,1) | 7,2 (5,1; 12,6) | 0,039 |
| Содержание лимфоцитов на пятый день госпитализации, ×109/л | 1,5 (1,2; 1,9) | 1,4 (1,1; 1,8) | 1,7 (1,3; 2,1) | 0,057 | 1,6 (1,2; 1,9) | 1,4 (0,9; 1,7) | 0,22 |
| ОНЛ на пятый день госпитализации | 3,7 (2,5; 6,5) | 3,9 (2,6; 7,1) | 3,4 (2,1; 5,2) | 0,036 | 3,5 (2,5; 5,9) | 6,3 (4,2; 9,9) | 0,008 |
| Длительность госпитализации, дни | 49 (28; 64) | 49 (29; 64) | 44 (24; 65) | 0,37 | 49 (29; 65) | 24 (9; 49) | 0,001 |
| Дни от случая до госпитализации, дни | 26 (18; 46) | 25 (17; 42) | 29 (21; 52) | 0,084 | 26 (18; 45) | 29 (20; 53) | 0,61 |
| Летальность | 25 (13 %) | 14 (11 %) | 11 (19 %) | 0,16 |
Мы включили в наше исследование данные об ОНЛ в первый и пятый дни госпитализации, чтобы выявить ответ пациентов на лечение. В результате лечения величина ОНЛ снижалась от первого к пятому дню госпитализации (p = 0,006; критерий Уилкоксона). Разницы между пациентами различных генотипов AGTR1 rs275651 по возрасту, полу, оценкам по шкалам CIRS (p = 0,71), SOFA (p = 0,20), и ШКГ (p = 0,16) при поступлении не выявили. Величина ОНЛ на пятый день госпитализации были ниже у пациентов минорных генотипов AT, AA AGTR1 rs275651 (p = 0,036).
Выжившие и умершие пациенты различались по возрасту (p = 0,001), оценкам по шкалам CIRS (p < 0,001), SOFA (p = 0,004) и ШКГ (p = 0,027), величине ОНЛ и содержанию нейтрофилов при поступлении, значению ОНЛ, содержанию нейтрофилов на пятый день и длительности госпитализации.
Летальность во всей выборке (n = 192) составила 13 %. Летальность в подгруппе пациентов, поступивших с пневмонией (n = 107), — 16 %.
У 39 % пациентов, поступивших без пневмонии (n = 85), она возникла во время госпитализации, и у пациентов с развившейся во время госпитализации пневмонии летальность составила 19 %. У пациентов, поступивших без пневмонии, без пневмонии во время госпитализации летальность была 2 %.
Корреляционный анализ
Результаты корреляционного анализа демографических показателей, оценочных шкал и клеточных параметров пациентов нашей выборки приведены в табл. 2.
| Параметры | Возраст | Пол | SOFA | CIRS | ШКГ | Лимфоциты 1 | Нейтрофилы 1 | ОНЛ 1 | Лимфоциты 5 | Нейтрофилы 5 | ОНЛ 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Возраст | — | 0,037 0,15 |
0,000 0,33 |
0,000 0,30 |
0,000 –0,29 |
0,003 –0,23 |
0,25 0,10 |
0,005 0,21 |
0,002 –0,25 |
0,25 0,10 |
0,0096 0,21 |
| Пол | 0,037 0,15 |
— | 0,041 0,15 |
0,08 0,13 |
0,01 –0,19 |
0,0497 –0,15 |
0,54 0,05 |
0,08 0,13 |
0,37 –0,07 |
0,47 0,06 |
0,10 0,13 |
| SOFA | 0,000 0,33 |
0,041 0,15 |
— | 0,000 0,34 |
0,000 –0,72 |
0,000 –0,25 |
0,000 0,28 |
0,000 0,37 |
0,000 –0,29 |
0,000 0,28 |
0,000 0,32 |
| CIRS | 0,000 0,30 |
0,08 0,13 |
0,000 0,34 |
— | 0,000 –0,28 |
0,03 –0,17 |
0,25 0,10 |
0,016 0,18 |
0,046 –0,16 |
0,25 0,10 |
0,034 0,17 |
| ШКГ | 0,000 –0,29 |
0,01 –0,19 |
0,000 –0,72 |
0,000 –0,28 |
— | 0,000 0,31 |
0,000 –0,35 |
0,000 –0,45 |
0,000 0,28 |
0,011 –0,20 |
0,000 –0,32 |
| Нейтрофилы 1 | 0,25 0,10 |
0,54 0,05 |
0,000 0,28 |
0,25 0,10 |
0,000 –0,35 |
0,035 –0,16 |
— | — | 0,21 –0,10 |
— | — |
| Нейтрофилы 5 | 0,25 0,10 |
0,47 0,06 |
0,027 0,18 |
0,25 0,10 |
0,011 –0,20 |
0,17 –0,11 |
— | — | 0,28 –0,10 |
— | — |
| Исход | 0,002 0,22 |
0,17 0,10 |
0,003 0,21 |
0,001 0,23 |
0,024 –0,16 |
0,19 –0,10 |
0,11 0,12 |
0,037 0,16 |
0,22 –0,10 |
0,038 0,17 |
0,0075 0,22 |
Содержание лимфоцитов, нейтрофилов и их отношение в первый день госпитализации и на пятый день коррелировали с оценками по шкалам SOFA и ШКГ (см. табл. 2). С оценкой по шкале CIRS коррелировали ОНЛ в первый и на пятый дни и количество лимфоцитов на пятый день. С исходом коррелировали возраст, оценки по шкалам SOFA, CIRS, ШКГ, содержание нейтрофилов на пятый день госпитализации, ОНЛ в первый и на пятый дни госпитализации.
Когорту пациентов подразделили на две группы в зависимости от генотипа AGTR1. В таблицы 3 и 4 включили данные по анализу пациентов генотипов AGTR1 rs275651 TT и носителей аллеля А (генотипы АА и АТ) соответственно.
| Параметры | Возраст | Пол | SOFA | CIRS | ШКГ | Лимфоциты 1 | Нейтрофилы 1 | ОНЛ 1 | Лимфоциты 5 | Нейтрофилы 5 | ОНЛ 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Возраст | — | 0,08 0,15 |
0,000 0,37 |
0,001 0,28 |
0,000 –0,38 |
0,001 –0,30 |
0,28 0,10 |
0,002 0,28 |
0,020 –0,23 |
0,62 0,05 |
0,11 0,16 |
| Пол | 0,08 0,15 |
— | 0,23 0,11 |
0,10 0,15 |
0,07 –0,16 |
0,030 –0,20 |
0,69 0,04 |
0,10 0,16 |
0,48 –0,07 |
0,62 0,05 |
0,22 0,11 |
| SOFA | 0,000 0,37 |
0,23 0,11 |
— | 0,000 0,31 |
0,000 –0,72 |
0,005 –0,26 |
0,004 0,26 |
0,002 0,37 |
0,000 –0,33 |
0,06 0,18 |
0,000 0,36 |
| CIRS | 0,001 0,28 |
0,10 0,15 |
0,000 0,31 |
— | 0,002 –0,28 |
0,012 –0,24 |
0,49 0,06 |
0,019 0,22 |
0,024 –0,22 |
0,21 0,12 |
0,012 0,24 |
| ШКГ | 0,000 –0,38 |
0,07 –0,16 |
0,000 –0,72 |
0,002 –0,28 |
— | 0,001 0,29 |
0,003 –0,27 |
0,000 –0,40 |
0,000 0,33 |
0,07 –0,17 м |
0,000 –0,33 |
| Нейтрофилы 1 | 0,28 0,10 |
0,69 0,04 |
0,004 0,26 |
0,49 0,06 |
0,003 –0,27 |
0,15 –0,13 |
— | — | 0,39 –0,08 |
— | — |
| Нейтрофилы 5 | 0,62 0,05 |
0,62 0,05 |
0,06 0,18 |
0,21 0,12 |
0,07 –0,17 |
0,25 –0,11 |
— | — | 0,32 –0,10 |
— | — |
| Исход | 0,07 0,16 |
0,18 0,11 |
0,000 0,30 |
0,004 0,25 |
0,003 –0,26 |
0,038 –0,19 |
0,31 0,09 |
0,034 0,20 |
0,09 –0,16 |
0,022 0,22 |
0,002 0,30 |
Как видно из табл. 3, для пациентов, несущих генотип AGTR1 rs275651 TT, сохранялись корреляции с исходом оценок по шкалам SOFA, СIRS, ШКГ, ОНЛ в первый и на пятый дни госпитализации и количества нейтрофилов на пятый день госпитализации, как и для всех пациентов нашей выборки. Кроме того, содержание лимфоцитов в первый и пятый дни госпитализации было связано с исходом. ОНЛ в первый и на пятый дни госпитализации коррелировали с оценками по шкалам SOFA, СIRS, ШКГ, так же, как и для пациентов всей выборки.
Данные, представленные в табл. 4, свидетельствуют, что для пациентов, несущих минорный аллель AGTR1 rs1058427 A, с исходом коррелировал только возраст.
| Параметры | Возраст | Пол | SOFA | CIRS | ШКГ | Лимфоциты 1 | Нейтрофилы 1 | ОНЛ 1 | Лимфоциты 5 | Нейтрофилы 5 | ОНЛ 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Возраст | — | 0,14 0,19 |
0,07 0,24 |
0,007 0,35 |
0,74 –0,04 |
0,90 –0,02 |
0,63 0,07 |
0,78 0,04 |
0,11 –0,24 |
0,49 0,10 |
0,12 0,23 |
| Пол | 0,14 0,19 |
— | 0,14 0,19 |
0,42 0,11 |
0,033 –0,28 |
0,69 –0,05 |
0,66 0,06 |
0,34 0,13 |
0,37 –0,13 |
0,39 0,13 |
0,15 0,22 |
| SOFA | 0,07 0,24 |
0,14 0,19 |
— | 0,002 0,40 |
0,000 –0,70 |
0,09 –0,23 |
0,015 0,33 |
0,005 0,38 |
0,29 –0,16 |
0,35 0,14 |
0,15 0,22 |
| CIRS | 0,007 0,35 |
0,42 0,11 |
0,002 0,40 |
— | 0,035 –0,28 |
0,82 –0,03 |
0,28 0,15 |
0,43 0,11 |
0,49 –0,11 |
0,91 –0,02 |
0,89 0,02 |
| ШКГ | 0,74 –0,04 |
0,033 –0,28 |
0,000 –0,70 |
0,035 –0,28 |
— | 0,010 0,35 |
0,000 –0,48 |
0,000 –0,55 |
0,44 0,12 |
0,18 –0,20 |
0,06 –0,29 |
| Нейтрофилы 1 | 0,63 0,07 |
0,66 0,06 |
0,015 0,33 |
0,28 0,15 |
0,000 –0,48 |
0,13 –0,21 |
— | — | 0,65 –0,07 |
— | — |
| Нейтрофилы 5 | 0,49 0,10 |
0,39 0,13 |
0,35 0,14 |
0,91 –0,02 |
0,18 –0,20 |
0,65 –0,07 |
— | — | 0,64 –0,07 |
— | — |
| Исход | 0,003 0,38 |
0,70 0,05 |
0,41 0,11 |
0,14 0,20 |
0,79 –0,04 |
0,97 –0,004 |
0,11 0,22 |
0,22 0,17 |
0,47 –0,11 |
0,16 0,21 |
0,18 0,20 |
Оценки по шкалам SOFA, СIRS, ШКГ, ОНЛ, количество нейтрофилов и лимфоцитов не были связаны с исходом. Величина ОНЛ в первый день госпитализации коррелировала с оценками по шкалам SOFA и ШКГ, как и у всех пациентов нашей выборки (см. табл. 4).
Связь содержания иммунных клеток с исходом
Величина ОНЛ в первый день госпитализации не прогнозировала исход (р = 0,15; логранговый критерий), также не было обнаружено разницы в выживаемости в зависимости от содержания нейтрофилов (р = 0,16) и лимфоцитов (р = 0,25) в тот же период.
Только на пятый день госпитализации появилась значимая связь величины ОНЛ и исхода. Величина ОНЛ выше 4 на пятый день госпитализации прогнозировала неблагоприятный исход (р = 0,0001; логранговый критерий; ОШ 6,7; 95% ДИ 2,6–17,0; n = 153) (рис. 2, A). Обнаружили тенденцию к ассоциации содержания нейтрофилов выше 5,5 × 109/л и неблагоприятного прогноза (р = 0,093; n = 153) (рис. 2, B). Количество лимфоцитов на пятый день госпитализации не было связанно с исходом ПХКС (р = 0,59; n = 153) (рис. 2, C). ОНЛ на пятый день госпитализации прогнозирует исход ПХКС, развившегося вследствие геморрагического инсульта.
Рис. 2.
Выживаемость пациентов с последствиями геморрагического инсульта в
зависимости от содержания иммунных клеток на пятый день госпитализации:
A —отношение
нейтрофилов к лимфоцитам (ОНЛ); B — количество
нейтрофилов; C — количество
лимфоцитов
Примечание: 95% ДИ — 95%-й доверительный
интервал; ОР — отношение рисков.
Fig. 2.
Survival of patients after haemorrhagic stroke depending on immune
cells values on the fifth day of hospitalization:
A — neutrophil to
lymphocyte ratio (ОНЛ); B — neutrophil count; С — number of
lymphocyte count
Note: 95% ДИ — 95% confidence interval; ОР — hazard ratio.
Половина пациентов нашей когорты поступила с пневмонией. Летальность в этой подгруппе пациентов была в два раза выше, чем в подгруппе пациентов, поступивших без пневмонии. При раздельном анализе подгрупп пациентов, поступивших с пневмонией и без пневмонии, обнаружили, что ОНЛ на пятый день госпитализации значимо связан с исходом только для части пациентов, поступивших без пневмонии (p = 0,0001; OШ Inf; n = 71) (рис. 3, D). Значения ОНЛ в первый (рис. 3, A) и на пятый дни госпитализации (рис. 3, B) для пациентов, поступивших с пневмонией, не прогнозировали исход.
Рис. 3.
Отношение нейтрофилов к лимфоцитам (ОНЛ) и последний исход геморрагического инсульта:
A, B — пациенты, поступившие с пневмонией (ОНЛ в 1-й день госпитализации); C, D — пациенты, поступившие без пневмонии (ОНЛ на 5-й день
госпитализации)
Примечание: ОШ — отношение рисков.
Fig. 3.
Neutrophil to lymphocyte
ratio (NLR) and outcome of haemorrhagic stroke consequences outcome:
A, B — patients admitted with
pneumonia (NLR on the first day of
hospitalization); C, D — patients admitted without pneumonia (NLR on the fifth day of hospitalization)
Note: ОШ — odds ratio.
Таким образом, клеточные иммунологические маркеры, легко выявляемые при клинико-лабораторном анализе крови, были информативны только для пациентов в ПХКС, поступивших без клинических и томографических признаков пневмонии. Поиск предикторов-кандидатов исхода ПХКС после геморрагического инсульта расширили, обратившись к генетическому полиморфизму гена рецептора ангиотензина II AGTR1.
Генетический полиморфизм AGTR1 rs27565 и исход
Прежде всего провели сравнительное изучение генетической вариабельности пациентов нашей когорты и условно-здоровых доноров московской популяции. Распределение генотипов пациентов составило: AGTR1 rs275651 TT — 69 %, TA — 28 %, AA — 3 %. Это соответствовало закону Харди—Вайнберга (р = 0,79; χ2 = 0,07; n = 192) и не отличалось, по нашим данным, от распределения в группе условно-здоровых доноров московской популяции (TT — 76 %, ТA — 22 %, AA — 2 %; p = 0,672; n = 141). Подгруппы пациентов, поступившие без пневмонии и с пневмонией, также не различались по частотам генотипов AGTR1 между собой и условно-здоровыми донорами (рис. 4).
Рис. 4. Распределения частот генотипов AGTR1 rs275651 у пациентов с последствиями геморрагического инсульта и условно-здоровых доноров Fig. 4. AGTR1 rs275651 genotype frequencies among patients after haemorrhagic stroke, and apparently healthy donors
Анализ вклада генетического полиморфизма AGTR1 rs275651 в исход последствий геморрагического инсульта не выявил различия между подгруппами пациентов с альтернативными генотипами AGTR1 (ТА + AA vs TT; p = 0,12; n = 192) (рис. 5, A). В подгруппе пациентов, поступивших с пневмонией, обнаружена ассоциация наличия минорного аллеля AGTR1 rs275651 A с неблагоприятным исходом ПХКС (р = 0,037; логранговый критерий; ОШ 2,6; 95% ДИ 0,9–7,5; n = 107) (рис. 5, B). Среди пациентов в ПХКС с последствиями геморрагического инсульта, поступивших без пневмонии, разницы в выживаемости в зависимости от генотипа AGTR1 rs275651 не обнаружили (p = 0,76; n = 85) (рис. 5, С).
Рис. 5.
Выживаемость пациентов с последствиями
геморрагического инсульта в зависимости от генотипа AGTR1 rs275651:
A — все пациенты; B — пациенты, поступившие с пневмонией; C — пациенты,
поступившее без пневмонии
Примечание: 95% ДИ — 95%-й доверительный интервал; ОР —
отношение рисков.
Fig. 5.
Survival of patients with consequences of
haemorrhagic stroke depending on the AGTR1 rs275651 genotype:
A — all patients; B — patients admitted with pneumonia; C — patients admitted without pneumonia
Note: 95% ДИ — 95% confidence interval; ОР — hazard ratio.
В подгруппе пациентов со значением ОНЛ выше 4 в первый день госпитализации обнаружили ассоциацию лучшей выживаемости пациентов с мажорным генотипом AGTR1 rs275651 TT (p = 0,0335; логранговый критерий; HR 2,8; 95% ДИ 0,9–8,4; n = 96). Летальность носителей минорного аллеля A c ОНЛ выше 4 в первый день госпитализации составила 31 %, пациентов мажорного генотипа TT — 11 %.
Таким образом, именно у пациентов, поступивших с пневмонией и повышенным значением ОНЛ, проявляется связь генетического маркера (минорного аллеля A AGTR1 rs275651) с неблагоприятным исходом ПХКС у пациентов с последствиями геморрагического инсульта.
Подтверждением связи исхода пациентов двух исследуемых групп (с/без пневмонии) с генотипом и ОНЛ, а также роли демографических конфаундеров — возраста и пола — являются результаты множественной линейной регрессии (табл. 5).
| Подгруппа | Показатель | p | r |
|---|---|---|---|
| Поступили с пневмонией | Возраст | 0,0282 | 0,2116 |
| Пол | 0,4043 | — | |
| AGTR1 | 0,0188 | 0,2166 | |
| Поступили без пневмонии | Возраст | 0,1421 | — |
| Пол | 0,5762 | — | |
| ОНЛ 5 | 0,0410 | 0,2814 |
Как видно из табл. 5, для пациентов, поступивших с пневмонией, характерна статистически значимая связь неблагоприятного исхода с генетическим маркером AGTR1 и возрастом, тогда как для пациентов, поступивших без пневмонии, значимой ассоциацией с исходом обладает только биомаркер ОНЛ (5-е сутки госпитализации).
Обсуждение
Таким образом, минорный генетический вариант AGTR1 rs275651 определяет повышенный риск летального исхода пациентов с ПХКС, возникшего после перенесенного геморрагического инсульта. Ранее мы показали, что минорный аллель A (генотипы TA, AA) AGTR1 rs275651 ассоциирован c неблагоприятным исходом сепсиса у пациентов с сахарным диабетом [9, 18]. Существуют данные, что у пациентов-носителей минорного аллеля A экспрессия рецептора AGTR1 снижена [17], а сами пациенты лучше отвечают на лечение артериальной гипертензии периндоприлом[20].
Пневмония является одним из наиболее частых осложнений инсульта, частота возникновения составляет 5–26 %. Развитие пневмонии увеличивает риск неблагоприятного исхода примерно в 3 раза по сравнению с пациентами, не страдающими пневмонией [21]. Факторами риска развития пневмонии у пациентов с геморрагическим инсультом являются: оценка по ШКГ ниже 13, установка назогастрального зонда и длительность пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии выше 10 дней [21, 22]. Пневмония, связанная с инсультом, часто вызывается аспирацией. У госпитализированных пациентов с неврологическими повреждениями ослаблен глотательный рефлекс, поэтому они подвержены развитию аспирации [23].
Одним из осложнений пневмонии является снижение давления [24], что уменьшает перфузию тканей и приводит к полиорганной недостаточности. Сниженное давление при пневмонии ухудшает прогноз ее исхода. Шкала CURB-65 (confusion, urea, respiratory rate, blood pressure) прогнозирует исход нозокомиальной пневмонии, одним из неблагоприятных маркеров данной шкалы является снижение систолического давления ниже 90 или диастолического ниже или 60 мм рт. ст. [25]. Это может служить объяснением лучшей выживаемости при пневмонии пациентов генотипа AGTR1 rs275651 TT, для которых характерна увеличенная экспрессия рецептора к ангиотензину II, снижающая риск гипотензии [17]. Ранее нами показано, что данный генетический вариант является благоприятным при сепсисе, нередко ассоциируемым с дисрегуляцией давления [18, 19].
Следует отметить, что, несмотря на нередкое развитие полиорганной недостаточности при геморрагическом инсульте, ассоциации высоких значений по шкале SOFA с неблагоприятным исходом в гетерогенной по началу заболевания группе пациентов с геморрагическим инсультом выявлено не было [46]. Наши данные подтверждают эти сведения.
Гипотензия у пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии приводит к повреждениям органов и связана с неблагоприятным исходом [26]. Среди основных рисков гипотензии — повреждение органов-мишеней вследствие гипоперфузии, особенно повреждение почек и миокарда. Поскольку гипотония ухудшает перфузию тканей, некоторые повреждения органов можно предотвратить, поддерживая подходящее артериальное давление [27]. В нескольких исследованиях добавление ангиотензина II к терапии катехоламинами увеличивало среднее артериальное давление у пациентов с вазоплегическим шоком, что позволяло снизить дозу катехоламинов [28].
Ангиотензин II является высокоэффективным вазопрессором, который используют при гипотензии у пациентов с сепсисом, особенно при септическом шоке для стабилизации давления и снижения потребности в катехоламинах. Введение ангиотензина II при рефрактерном септическом шоке позволяло эффективно повысить давление и снизить потребность в норадреналине. Логично было предположить, что при сепсисе (и особенно при септическом шоке) выживаемость пациентов с генотипом, ассоциированным с увеличенной экспрессией рецептора к ангиотензину II — TT AGTR1-777 T > A rs275651 — будет выше [18].
Исследование, изучающее связь метилирования промотора AGTR1 с риском гипертензии, показало, что гипометилирование участка CpG1 в промоторе AGTR1 связано с риском гипертензии, при этом уровни метилирования CpG1 у мужчин ниже, чем у женщин. Эти результаты позволяют полагать, что гипометилирование активирует транскрипцию гена AGTR1, приводя к его более высокой экспрессии, и в конечном итоге играет решающую роль в возникновении гипертензии и развитии гипертонии [29].
AGTR1 влияет на миграцию иммунных клеток. Высокую экспрессию AGTR1 связывают с противоопухолевой иммунологической активностью, определяемой значительной инфильтрацией В-клеток, миелоидных дендритных клеток, моноцитов и низкой инфильтрацией миелоидных иммуносупрессорных клеток при аденокарциноме легких, что ассоциируется с хорошим прогнозом [30]. Для рака желудка показана обратная корреляция экспрессии AGTR1 и Programmed cell death protein (PDCD1), который предотвращает активацию Т-лимфоцитов [31]. При стенозе аортального клапана экспрессия AGTR положительно коррелировала с активацией Natural Killers-клеток (NK-клеток) [32]. В нашей выборки величины ОНЛ, концентрации лимфоцитов и нейтрофилов коррелировали с исходом только для пациентов мажорного генотипа AGTR1 rs1058427 TT. Возможным объяснением наличия или отсутствия такой ассоциации может являться влияние AGTR1 на иммунную систему.
AGTR1 регулирует реакции нейтрофилов и хемокинов [14]. Инкубация нейтрофилов с ангиотензином II с последующей обработкой клеток спермой крупного рогатого скота в качестве модели корпускулярного антигена показала, что ангиотензин стимулирует образование внеклеточных ловушек и фагоцитоз сперматозоидов нейтрофилами in vitro. Этот стимулирующий эффект ангиотензина II устранялся антагонистом AGTR1 лозартаном [12]. Возможно, влиянием AGTR1 на нейтрофилы можно объяснить разницу в значениях ОНЛ у пациентов различных генотипов AGTR1 rs275651.
Значение ОНЛ нередко выступает в качестве информативного биомаркер системного воспалительного ответа, рекомендуемого для использования при оценке тяжести состояния и прогноза исхода при многих заболеваниях: нарушениях мозгового кровообращения [33]; заболеваниях сердечно-сосудистой системы [34]; бактериальных, грибковых инфекциях и сепсисе; внебольничной пневмонии; инфекции COVID-19 [35]; метаболическом синдроме [36]; ревматоидном артрите [37]; различных видах рака [38, 39]; декомпенсированном циррозе печени [40]; тяжелой травме [41]. Легко рассчитываемые значения ОНЛ являются гематологическим прогностическим биомаркером, легкодоступным и удобным для применения в клинической практике [39–45].
Благодаря имеющейся конкретной доказательной базе ОНЛ давно используется для прогноза течения разных патологических состояний. Однако его информативность как биомаркера прогноза ПХКС после геморрагического инсульта была неизвестна. Мы впервые изучили прогностическую информативность ОНЛ именно для данной категории пациентов. В нашем исследовании мы впервые показали, что величина ОНЛ на пятые сутки госпитализации прогнозировала исход ПХКС вследствие геморрагического инсульта. Лимфопения и высокие значения ОНЛ являются признанными неблагоприятными прогностическими маркерами прогрессирующего течения пневмонии, в том числе COVID-19-ассоциированной пневмонии. Наоборот, низкие значения ОНЛ, соответствующие пониженной концентрации нейтрофилов и увеличенному содержанию лимфоцитов, ассоциировали с лучшим прогнозом пневмонии [44, 45].
Нейтрофилы высвобождают множество протеолитических ферментов, таких как эластаза, кислая фосфатаза и миелопероксидаза, что приводит к деструктивному воздействию на органы и ткани. В сочетании с высвобождением цитокинов, в том числе гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора, а также бактериальных липополисахаридов и свободных радикалов во время воспалительного процесса, это приводит к продлению продолжительности жизни нейтрофилов, вызывающих повреждения эндотелия сосудов.
С другой стороны, лимфоциты оказывают иммуномодулирующее действие, индуцируя экспрессию тканевого ингибитора металлопротеиназы-1. Активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы при стрессовом состоянии вызывает усиление секреции кортизола надпочечниками. Этот гормон индуцирует апоптоз лимфоцитов и, как следствие, лимфоцитопению. Другими причинами лимфопении могут быть увеличение концентрации фактора роста опухоли [38], а также истощение клеток адаптивного иммунитета при их гиперстимуляции.
Известно, что применение кортикостероидов, некоторых антибиотиков, недостаточность питания могут играть существенную роль в лимфопении. Вместе с тем недавнее исследование показало, что в гетерогенной по началу заболевания группе пациентов с геморрагическим инсультом и его последствиями, требующими продолжения госпитализации в отделение реанимации и интенсивной терапии, связь между показателем риска недостаточности питания (прогностический нутриционный индекс PNI) и исходом является незначимой [46]. Происходящее в один период времени повышение концентрации нейтрофилов вследствие «неотложного» кроветворения в костном мозге и лимфопения делают достаточно стойкой информативность повышенных значений ОНЛ. Это объясняет прогностическую значимость данного относительного биомаркера. В нашей когорте значение ОНЛ в первый день госпитализации было связано с исходом (p = 0,034; r = 0,20; линейная регрессия), однако не имело значимой прогностической ценности (р = 0,15; логранговый критерий). Только в ходе развития ПХКС и сопутствующего лечения (на пятый день госпитализации) измененная величина ОНЛ становилась высокоинформативной в отношении предикции исхода (р = 0,0001; логранговый критерий; HR 6,7; 95% ДИ 2,6–17,0).
Таким образом, наше исследование выявило достаточно высокую ценность иммунологического показателя — ОНЛ и полиморфных вариантов гена AGTR1 в качестве предикторов исхода ПХКС, информативность которых проявлялась в зависимости от наличия или отсутствия пневмонии при госпитализации.
Ограничения исследования
Ограничением нашего исследования является недостаточная внешняя валидность (исследование проходило на базе одного центра), что может определять необходимость подтверждения результатов в других клинических учреждениях, хотя достичь достаточной мощности выборки ПХКС на базе другого лечебного учреждения представляется затруднительным.
Другим ограничением является высокая гетерогенность пациентов по срокам начала заболевания, что связано с особенностями нашего учреждения, в которое поступают пациенты с потребностью в жизнеобеспечении, возникающей на разных стадиях геморрагического инсульта и его последствий, преимущественно пациенты в ПХКС. В нашей когорте более половины пациентов находились в ПХКС. Высокий уровень гетерогенности по времени включения в исследования после диагноза инсульта мог повлиять на отсутствие значимости связи маркеров иммунной системы в одной из подгрупп. Тем не менее значимая информативность прогноза исхода при использовании генетического маркера была выявлена.
Недостаточная полнота сведений о сопутствующей терапии (кортикостероиды, антибиотики, вазопрессоры) и дефицита питания на предыдущем этапе лечения пациентов, а также ограниченная мощность исследования, адекватная лишь поставленным задачам, не позволили решать другие задачи (вклад сопутствующего лечения и возможной недостаточности питания в выживаемость пациентов с геморрагическим инсультом и его последствиями).
Заключение
ОНЛ на пятый день госпитализации прогнозировало исход хронического критического состояния, наступившего вследствие геморрагического инсульта для пациентов, поступивших без пневмонии. Наличие минорного аллеля A AGTR1 rs275651 ассоциировано с неблагоприятным исходом только для пациентов с последствиями геморрагического инсульта, поступивших с пневмонией.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Disclosure. The authors declare no competing interests.
Вклад авторов. Все авторы в равной степени участвовали в разработке концепции статьи, получении и анализе фактических данных, написании и редактировании текста статьи, проверке и утверждении текста статьи.
Author contribution. All authors according to the ICMJE criteria participated in the development of the concept of the article, obtaining and analyzing factual data, writing and editing the text of the article, checking and approving the text of the article.
Этическое утверждение. Проведение исследования было одобрено локальным этическим комитетом НИИ общей реаниматологии им. В.А. Неговского ФНКЦ РР № В 2.2.18 от 20.12.2018.
Ethics approval. This study was approved by the local Ethical Committee of V.A. Negovskiy Research Institute of general Reanimatology Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology(reference number: В 2.2.18. 20.12.2018).
Информация о финансировании. Исследование было проведено в соответствии с госзаданием Минобрнауки РФ.
Funding source. This study was supported by funding from the Ministry of Science and High Education of Russian Federation.
Декларация о наличии данных. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, можно получить по обоснованному запросу у корреспондирующего автора.
Data Availability Statement. Data confirming conclusions of the study are available on a reasonable request from corresponding author.
