Iron Exchange and Prediction of Multiple Organ Dysfunctions in Sepsis

Objective: to define the mechanisms of impaired biological rhythms of iron exchange and lipid peroxidation (LPO) and to develop criteria for predicting the outcomes of pyoseptic complications.

Subjects and methods. A hundred and seventeen patients with a good course of sepsis and its complication as multiple organ dysfunction (MOD) (a study group) and 108 healthy males (a control group) were examined. Twenty-four changes in the concentrations of total and ferrous iron (Fe2+) in the serum and urine, in those of OZhSS, malonic dialdehyde (MDA), MSM260 and MSM280 in the serum, urine, and red blood cells were studied.

Results. With the good course of sepsis, iron exchange desynchronism was shown to be caused by elevated Fe2+ and MDA concentrations and enhanced proteolysis. The processes of renal MSM detoxification and elimination were ascertained to play an important role in the prediction of a good outcome of sepsis. With the poor course of sepsis and its complication as MOD, considerable rises in Fe2+, MDA, and MSM mesors were followed by their rhythm inversion and diminished MSM excretion due to progressive acute renal failure.

Conclusion. The desynchronized exchange of iron was found to be due to the intensive increase in its fraction that triggers LPO and membrane destructive processes. On this basis, the authors have developed a procedure for predicting the course of sepsis and its complication as MOD, which allows the risk of complications and death rates to be substantially reduced during pyoseptic processes.

1. Гельфанд Е. Б., Гологорский В. А., Гельфанд Б. Р. Абдоминальный сепсис: интегральная оценка тяжести состояния больных и полиорганной дисфункции. Анестезиология и реаниматология 2000; 3: 29—33.

2. Руднов В. А. Сепсис на пороге ХХ1 века: основные итоги, новые проблемы и ближайшие задачи. В кн.: 7 Всерос. съезд реаниматологов и анестезиологов. Лекции и программные докл. СПб.; 2000. 83—87.

3. Лейдерман И. Н. Синдром полиорганной недостаточности. Метаболические основы. Лекция. Часть 1. Вестн. интенс. терапии 1999; 2: 8—13.

4. Костюченко А. Л., Бельских А. Н., Тулупов А. Н. Интенсивная терапия послеоперационной раневой инфекции и сепсиса. СПб.: Фолиант; 2000.

5. Гринев М. В., Громов М. И., Комраков В. Е. Хирургический сепсис. СПб. М.; 2001.

6. Bone R. C., Grodzin C. J., Balk R. A. Sepsis: a new hypothesis for pathogenesis of the disease process.Chest 1997; 112: 235—243.

7. Ерюхин И. А., Шашков Б. В. Эндотоксикоз в хирургической клинике.СПб.: Logos; 1995.

8. Баркова Э. Н., Гуров О. В. Суточная динамика продолжительности гексеналового наркоза при экспериментальном гепатозе. Бюл. эксперим. биологии и медицины 1995; 5: 540—543.

9. Баркова Э. Н., Гуров О. В., Гурова О. П. Роль печени в регуляции биоритмов сидеремии у кроликов при острой алкогольной интоксикации. Бюл. эксперим. биологии и медицины1993; 7: 147—149.

10. Баркова Э. Н., Жданова Е. В., Курлович Н. А. Хронофизиология и хронопатология обмена железа. Екатеринбург: Полиграфист; 2001.

11. Риль О. Ю., Емельянов А. Г., Иванов И. Б. Обмен железа при вирусном гепатите А и пути коррекции гиперферментемических состояний. Мед. журн. Узбекистана 1989; 2: 11—13.

12. Gutteridge J. M. C., Quinlan G. J., Mumby S. et al. Primary plasma antioxidants in adult respiratory distress syndrome patients: Changes in iron-oxidizing, iron-binding, and free radical-scavenging proteins. J. Lab. Clin. Med.1994; 124: 263—273.

13. Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука; 1972.

14. Козлов А. В., Вдовин А. В., Азизова О. А., Владимиров Ю. А. Перекисное окисление липидов и свободное Fe++ при ишемии и реоксигенации печени. Бюл. эксперим. биологии и медицины1987; 8: 165—167.

15. Оболенский С. В., Малахова М. Я., Ершов А. М. Диагностика стадии эндогенной интоксикации и дифференцированное применение методов эфферентной терапии. Вестн. хирургии1991; 3: 95—100.

16. Комаров Ф. И., Рапопорт С. И. Хронобиология и хрономедицина. М.: Триада-Х; 2000.

17. Романов Ю. А. От хронобиологии к хронотопобиологии. Вестн. Рос. АМН 2000; 8: 8—11.

18. Bone R. C., Balk R. A., Cerra F. B. Definition for sepsis and organ failure and guidelines for the use of Innovative the therapy in sepsis. Crit. Care Мed. 1992; 20: 864—874.