Генетические макеры системной воспалительной реакции в кардиохирургии (обзор)

Системная воспалительная реакция (СВР) — типовая системная реакция организма на тканевое повреждение и необходимое условие структурно-функционального восстановления поврежденной ткани. СВР, возникающая у пациентов в интра- и послеоперационном периодах кардиохирургических вмешательств, является естественной реакцией организма, однако в ряде случаев имеет место чрезмерная генерация провоспалительных импульсов, изменяющая характер воспаления и усугубляющая тканевое повреждение. Массивное высвобождение медиаторов воспаления приводит к дисфункции различных органов и систем и может служить одной из основных причин летальных исходов в послеоперационном периоде. Существуют свидетельства роли системного воспаления в патогенезе атеросклероза. Таким образом, оценка предрасположенности пациентов к характеру развивающегося в послеоперационном периоде системного воспалительного ответа поможет прогнозировать риск развития послеоперационных осложнений воспалительного генеза или тяжесть их течения, и подобрать специфическую терапию для конкретного пациента. В данном обзоре анализирована информация о роли полиморфизма генов, кодирующих цитокины и белки, вовлеченные в патогенез системного воспалительного ответа, в формировании индивидуальной предрасположенности к развитию системного воспаления неинфекционного генеза у пациентов, перенесших кардиохирургические вмешательства, а также в модификации его тяжести и последствий.

системный воспалительный ответ, воспаление, реваскуляризация, цитокины, индивидуальная предрасположенность

1. GBD 2013 Mortality and Causes of Death Collaborators. Global, regional, and national age-sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990-2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet. 2015; 385 (9963): 117-171. DOI: 10.1016/S0140-6736(14)61682-2. PMID: 25530442

2. www.gks.ru/free_doc/new_site/population/demo/demo24-2.xls

3. Pennington D.G. The impact of new technology on cardiothoracic surgical practice. Ann. Thorac. Surg. 2006; 81 (1): 10-18. DOI: 10.1016/j.atho-racsur.2005.11.031. PMID: 16368328

4. Черных М.А., Невейцева О.А., Таланова В.Ф. Операция аортокоронарного шунтирования — этап подготовки студентов ко всероссийской олимпиаде по хирургии. Вестн. СМУС Челябинской обл. 2016; 1 (12): 48-51.

5. Барбараш Л.С., Григорьев Е.В. Системный воспалительный ответ в кардиохирургии. Кемерово: Кузбассвузиздат; 2013: 149.

6. Радивилко А.С. Профилактика осложнений после операций с искусственным кровообращением (дайджест публикаций). Комплексныепроблемы серд.-сосуд. заболеваний. 2016; 5 (3): 117-123. DOI: 10.17802/2306-1278-2016-3-117-123

7. Dos Santos E.R., Lopes C.T., Maria V.L., de Barros A.L. Risk factors for decreased cardiac output after coronary artery bypass grafting: a prospective cohort study. Eur. J. Cardiovasc. Nurs. 2016; pii: 1474515116681373. DOI: 10.1177/1474515116681373. PMID: 27888199

8. Tabei T., Ito H., Usui K., Kuroda S., Kawahara T., Terao H., Fujikawa A., Makiyama K., Yao M., Matsuzaki J. Risk factors of systemic inflammation response syndrome after endoscopic combined intrarenal surgery in the modified Valdivia position. Int. J. Urol. 2016; 23 (8): 687-692. DOI: 10.1111/iju.13124. PMID: 27184104

9. Belhaj A. Actual knowledge of systemic inflammation reaction during cardiopulmonary bypass. Recent Pat. Cardiovasc. Drug Discov. 2012; 7 (3): 165-169. DOI: 10.2174/157489012803832784. PMID: 23016709

10. Афанасьева А.Н., Одинцова И.Н., Удут В.В. Синдромы эндогенной интоксикации и системного воспалительного ответа: общность и различия. Анестезиология и реаниматология. 2007; 4: 67-71. PMID: 17929493

11. Ашиткова Н.В., Володин Н.Н., Дегтярева М.В., Солдатова И.Г., Беляева И.Д., Эверстова Т.Н., Кыштымов М.В., Давыдова Н.В., Продеус А.П., Котов А.Ю., Симбирцев А.С. Эффективность препарата рекомбинантного интерлейкина 2 человека в терапии неонатального сепсиса и тяжелых неонатальных инфекций. Педиатрия. 2009; 87 (3): 80-85.

12. Wheeler D.S., Wong H.R., Shanley T.P. Science and practice of pediatric critical care medicine. London: Springer; 2009: 195.

13. Кирнус Н.И., Артамонов Р.Г., Смирнов И.Е. Оксид азота и хронические болезни пищеварительного тракта у детей. Педиатрия. 2007; 86 (5): 113-116.

14. Adams A.J. Targeting the endothelium. Signa Vitae. 2010; 5: 17-23. DOI: 10.22514/SV51.092010.4

15. Hennes O., Bein B. Severe systemic inflammation response syndrome after minimal invasive extracorporeal circulation. Anaesthesia. 2008; 63 (6):674-675. DOI: 10.1111/j.1365-2044.2008.05550.x. PMID: 18477287

16. Ерюхин И.А., Гельфанд Б.Р., Шляпников С.А. Хирургические инфекции. СПб.: Питер; 2003: 853.

17. Искендеров Б.Г., Сисина О.Н. Прогностическое значение дисфункции почек в ближайшем и отдаленном периоде после аортокоронарного шунтирования. Кардиология. 2015; 55 (11): 73-78. DOI: 10.18565/cardio.2015.11.73-78. PMID: 27125109

18. Гусев Е.Ю., Юрченко Л.Н., Черешнев В.А., Журавлева Ю.А., Соломатина Л.В. Хроническое системное воспаление как типовой патологический процесс. Цитокины и воспаление. 2008; 7 (4): 3-10.

19. Пузырева Л.В., Сафонов А.Д. Генетический полиморфизм цитокинов: прошлое и будущее. Инфекция и иммунитет. 2016; 6 (2): 103108. DOI: 10.15789/2220-7619-2016-2-103-108

20. Ризванова Ф.Ф., Пикуза О.И., Файзуллина Р.А., Гайфуллина Р.Ф., Ризванов А.А., Кравцова О.А. Генетическая диагностика: полиморфизм генов цитокинов. Практическая медицина. 2010; 45: 41-43.

21. Agbeko R.S., Fidler K.J., Allen M.L., Wilson P., Klein N.J., Peters M.J. Genetic variability in complement activation modulates the systemic inflammatory response syndrome in children. Pediatr. Crit. Care Med. 2010; 11 (5): 561-567. DOI: 10.1097/PCC.0b013e3181d900ba. PMID: 20351616

22. Bosques-Padilla F.J., Vdzquez-Elizondo G., Gonzalez-Santiago O., Del Follo-Martinez L., Gonzalez O.P., Gonzdlez-Gonzdlez J.A., Maldonado-Garza H.J., Garza-Gonzdlez E. Hypertriglyceridemia-induced pancreatitis and risk of persistent systemic inflammatory response syndrome. Am. J. Med. Sci. 2015; 349 (3): 206-211. DOI: 10.1097/MAJ.0000000000000392. PMID: 25545390

23. Bronkhorst M.W., Lomax M.A., Vossen R.H., Bakker J., Patka P., van Lieshout E.M. Risk of infection and sepsis in severely injured patients related to single nucleotide polymorphisms in the lectin pathway. Br. J. Surg. 2013; 100 (13): 1818-1826. DOI: 10.1002/bjs.9319. PMID: 24227370

24. Bronkhorst M.W., Boye N.D., Lomax M.A., Vossen R.H., Bakker J., Patka P., Van Lieshout E.M. Single-nucleotide polymorphisms in the Toll-like receptor pathway increase susceptibility to infections in severely injured trauma patients. J. Trauma Acute Care Surg. 2013; 74 (3): 862-870. DOI: 10.1097/TA.0b013e31827e1534. PMID: 23425749

25. Kornblit B., Munthe-Fog L., Madsen H.O., Strom J., Vindelov L., Garred P. Association of HMGB1 polymorphisms with outcome in patients with systemic inflammatory response syndrome. Crit. Care. 2008; 12 (3): R83. DOI: 10.1186/cc6935. PMID: 18577209

26. Kothari N., Bogra J., Abbas H., Kohli M., Malik A., Kothari D., Srivastava S., Singh P.K. Tumor necrosis factor genepolymorphism results in high TNF level in sepsis and septic shock. Cytokine. 2013; 61 (2): 676-681. DOI: 10.1016/j.cyto.2012.11.016. PMID: 23317877

27. Michalek J., Svetlikova P., Fedora M., Klimovic M., Klapacova L., Bartosova D., Elbl L., Hrstkova H., Hubacek J.A. Bactericidal permeability increasing protein gene variants in children with sepsis. Intensive Care Med. 2007; 33 (12): 2158-2164. DOI: 10.1007/s00134-007-0860-3. PMID: 17898994

28. Michalek J., Svetlikova P., Fedora M., Klimovic M., Klapacova L., Bartosova D., Hrstkova H., Hubacek J.A. Interleukin-6 gene variants and the risk of sepsis development in children. Hum. Immunol. 2007; 68 (9): 756-760. DOI: 10.1016/j.humimm.2007.06.003. PMID: 1786965029.

29. Pappachan J.V., Coulson T.G., Child N.J., Markham D.J., Nour S.M., Pulletz M.C., Rose-Zerilli M.J., de Courcey-Golder K., Barton S.J., Yang I.A., Holloway J.W. Mortality in adult intensive care patients with severe systemic inflammatory response syndromes is strongly associated with the hypo-immune TNF-238A polymorphism. Immunogenetics. 2009; 61 (10): 657-662. DOI: 10.1007/s00251-009-0395-6. PMID: 19714324

30. Smithson A., Perello R., Aibar J., Espinosa G., Tassies D., Freire C., Castro P., Suarez B., Lozano F., Nicolas J.M. Genotypes coding for low serum levels of mannose-binding lectin are underrepresented among individuals suffering from noninfectious systemic inflammatory response syndrome. Clin. Vaccine Immunol.2010; 17 (3): 447-453. DOI: 10.1128/CVI.00375-09. PMID: 20042521

31. Tomasdottir H., Hjartarson H., Ricksten A., Wasslavik C., Bengtsson A., Ricksten S.E. Tumor necrosis factor gene polymorphism is associated with enhanced systemic inflammatory response and increased cardiopulmonary morbidity after cardiac surgery. Anesth. Analg. 2003; 97 (4): 944949. DOI: 10.1213/01.ANE.0000078574.76915.11. PMID: 14500138

32. Bittar M.N., Carey J.A., Barnard J.B., Pravica V., Deiraniya A.K., Yonan N., Hutchinson I.V. Tumor necrosis factor alpha influences the inflammatory response after coronary surgery. Ann. Thorac. Surg. 2006; 81 (1): 132-138. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2005.07.037. PMID: 16368349

33. Понасенко А.В., Манько Ю.С., Головкин А.С. Взаимосвязь вариабельности генов регуляторных молекул воспаления с осложнениями раннего послеоперационного периода у пациентов, перенесших аортокоронарное шунтирование. Междунар. науч.-исслед. журнал. 2013; 7: 48-49.

34. Ефремов А.В., Березикова Е.Н., Шилов С.Н., Сафронов И.Д., Самсонова Е.Н., Пустоветова М.Г. Полиморфизм генов ФНО-а, ИЛ-1Д iNOS и особенности системной воспалительной реакции у больных с хронической сердечной недостаточностью. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2011; 3: 63-66.

35. Gaudino M., Di Castelnuovo A., Zamparelli R., Andreotti F., Burzotta F., Iacoviello L., Glieca F., Alessandrini F., Nasso G., Donati M.B., Maseri A., Schiavello R., Possati G. Genetic control of postoperative systemic inflammatory reaction and pulmonary and renal complications after coronary artery surgery. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2003; 126 (4): 1107-1112. DOI: 10.1016/S0022. PMID: 14566255

36. Wypasek E., Undas A., Sniezek-Maciejewska M., Kapelak B., Plicner D., Stepien E., Sadowski J. The increased plasma C-reactive protein and interleukin-6 levels in patients undergoing coronary artery bypass grafting surgery are associated with the interleukin-6 -2174G>C gene polymorphism. Ann. Clin. Biochem. 2010; 47 (Pt 4): 343-349. DOI: 10.1258/acb.2010.090305. PMID: 20592333

37. Jouan J., Golmard L., Benhamouda N., Durrleman N., Golmard J.L., Ceccaldi R., Trinquart L., Fabiani J.N., Tartour E., Jeunemaitre X., Menasche P. Gene polymorphisms and cytokineplasmalevels as predictive factors of complications after cardiopulmonary bypass. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2012; 144 (2): 467-473. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2011.12.022. PMID: 22264418

38. Brull D.J., Montgomery H.E., Sanders J., Dhamrait S., Luong L., Rumley A., Lowe G.D., Humphries S.E.Interleukin-6 gene-174g>cand -572g>c promoter polymorphisms are strong predictors of plasma interleukin-6 levels after coronary artery bypass surgery. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2001; 21 (9): 1458-1463. DOI: 10.1161/hq0901.094280. PMID: 11557672

39. Lehmann L.E., Schroeder S., Hartmann W., Dewald O., Book M., Weber S.U., ScheweJ.C., Stuber F. A single nucleotide polymorphism of macrophage migration inhibitory factor is related to inflammatory response in coronary bypass surgery using cardiopulmonary bypass. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006; 30 (1): 59-63. DOI: 10.1016/j.ejcts.2006.01.058. PMID: 16527487

40. Mathew J.P., Podgoreanu M.V., Grocott H.P., White W.D., Morris R.W., Stafford-Smith M., Mackensen G.B., Rinder C.S., Blumenthal J.A., Schwinn D.A., Newman M.F.; PEGASUS Investigative Team.Genetic variants in P-selectin and C-reactive protein influence susceptibility to cognitive decline after cardiac surgery. J. Am. Coll. Cardiol. 2007; 49 (19): 1934-1942. DOI: 10.1016/j.jacc.2007.01.080. PMID: 17498578

41. Mansur A., Steinau M., Popov A.F., Milenovic S., Bireta C., Weymann A., Schotola H., Wiese C.H., Beissbarth T., Tzvetkov M., Hinz J.Genetic polymorphisms in endothelin-1 as predictors for long-term survival and the cardiac index in patients undergoing on-pump cardiac surgery. PLoS One. 2015; 10 (6): e0131155. DOI: 10.1371/journal.pone.0131155. PMID: 26121692

42. Hinz J., Schondorf D, Bireta C., Lipke C., Moerer O., Bergmann I., Wiese C.H., Mansur A., Schotola H., Sabashnikov A., Quintel M., Schoendube F.A., Popov A.F. The eNOS 894G/T gene polymorphism and its influence on early and long-term mortality after on-pump cardiac surgery.J. Cardiotho-rac. Surg. 2013; 8: 199. DOI: 10.1186/1749-8090-8-199. PMID: 24161078