Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

"Emergency medicine" №4(91), 2018

Back to issue

Dynamics of serum levels of nitrogen oxide and hydrogen sulfide metabolites as markers of organ dysfunction in acute phase of multiple trauma

Authors: Матолінець Н.В.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

Categories: Medicine of emergency

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. У пацієнтів з поєднаними травмами різних органів і систем відзначається високий рівень ризику розвитку шоку, ускладнень і смерті. На сьогодні існують системи оцінки, що дозволяють встановити ступінь тяжкості політравми й визначають прогноз захворювання, але їх чутливість значно обмежена тим, що вони є суб’єктивними. Останніми роками велика увага приділяється газовим трансмітерам, до яких відносять оксид азоту (NO), монооксид вуглецю (СО) і сульфід водню (H2S). Оскільки виробництво газових трансмітерів багатьма типами клітин підвищується при пошкодженні тканини, припускають, що їх концентрація та продуктів їх окиснення в сироватці крові являє собою маркер політравми, що корелює з прогнозом. Мета: визначити ступінь порушення ендотеліальної дисфункції й патогенетичну роль газотрансмітерів як маркерів розвитку органної дисфункції в гострому періоді політравми. Матеріали та методи. У роботі наведені дані клінічного обстеження й лікування 28 хворих із політравмою. Середній вік постраждалих становив 48,4 ± 5,2 року. Залежно від тяжкості пацієнтів при надходженні проведена стратифікація за шкалою APACHE II: 1-ша група (n = 22) — середньотяжка політравма; 2-га група (n = 6) — тяжка політравма. Результати. Відбувалось значне зменшення рівня нітроксиду вже при госпіталізації в пацієнтів 1-ї і 2-ї груп порівняно з нормою — 0,49 ± 0,06 мкмоль/л, р = 0,001. Після доби інтенсивної терапії у пацієнтів обох груп рівень NO крові зростав 0,43 ± 0,03 мкмоль/л і 0,45 ± 0,03 мкмоль/л відповідно. При надходженні у пацієнтів міжгрупові відмінності середнього рівня NOx крові були вірогідними (р = 0,003). Після проведення інтенсивної терапії в пацієнтів обох груп рівень NO2 + NO3 продовжувався збільшуватися (р = 0,001 порівняно з попереднім етапом), а між групами статистично значущих відмінностей не було (р = 0,475). Середній рівень H2S у крові при надходженні пацієнтів 1-ї і 2-ї груп був вірогідно вищим за норму (р = 0,025). Відмінності між групами були невірогідними (р = 0,117). Проведення інтенсивної терапії супроводжувалось нормалізацією рівня H2S. Висновки. У хворих із політравмою в гострому періоді спостерігається розвиток ендотеліальної дисфункції, що підтверджується статистично значущими змінами рівня газотрансмітерів сироватки крові. Концентрації NO та продуктів його окиснення (NOx) у сироватці крові, визначені при госпіталізації, являють собою чутливі маркери тяжкості політравми. Низький рівень NOx у хворих із вкрай тяжкою травмою при госпіталізації може прогнозувати несприятливий перебіг гострого періоду травматичної хвороби.

Актуальность. У пациентов с сочетанными травмами отмечается высокий уровне риска развития шока, осложнений и смерти. В наше время существуют системы оценки, которые позволяют установить степень тяжести политравмы и определяют прогноз заболевания, но их чувствительность значительно ограничена тем, что они являються субъективными. В последние годы большое внимание уделяется газовым трансмиттерам, к которым относятся оксид азота (NO), монооксид углерода (СО) и сульфид водорода (H2S). Поскольку производство газовых трансмиттеров многими типами клеток повышается при повреждении ткани, допускают, что их концентрация, а также концентрация продуктов их окисления в сыворотке крови представляют собой маркер политравмы, коррелирующий с прогнозом. Цель: определить степень нарушения эндотелиальной дисфункции и патогенетическую роль газотрансмиттеров как маркеров развития органной дисфункции в остром периоде политравмы.
Материалы и методы. В работе приведены данные клинического обследования и лечения 28 больных с политравмой. Средний возраст пострадавших — 48,4 ± 5,2 года. В зависимости от тяжести пациентов при поступлении проведена стратификации по шкале APACHE II: 1-я группа (n = 22) — среднетяжелая политравма; 2-я группа (n = 6) — тяжелая поли­травма. Результаты. Происходило значительное уменьшение уровня нитроксида уже при госпитализации у пациентов 1-й и 2-й групп по сравнению с нормой — 0,49 ± 0,06 мкмоль/л, р = 0,001. Спустя сутки интенсивной терапии у пациентов обеих групп уровень NO крови возрастал до 0,43 ± 0,03 мкмоль/л и 0,45 ± 0,03 мкмоль/л соотвественно. При поступлении у пациентов межгрупповые отличия среднего уровня NOx крови были достоверными (р = 0,003). После проведения интенсивной терапии у пациентов обеих групп уровень NO2 + NO3 продолжал увеличиваться (р = 0,001 по сравнению с предыдущим этапом, а между группами статистически значимых отличий не было (р = 0,475). Средний уровень H2S в крови при поступлении пациентов 1-й и 2-й групп был достоверно выше нормы (р = 0,025). Отличия между группами были недостоверными (р = 0,117). Проведение интенсивной терапии сопровождалось норма­лизацией уровня H2S. Выводы. У больных с политравмой в остром периоде наблюдается развитие эндотелиальной ­дисфункции, которая подтверждается статистически значимыми изменениями уровня газо­трансмиттеров в сыворотке крови. Концентрации NO и продуктов его окисления (NOx) в сыворотке крови, определенные при госпитализации, являются чувствительными маркерами тяжести политравмы. Низкий уровень NOx у больных с крайне тяжелой травмой при госпитализации может прогнозировать не­благоприятный исход острого периода травматической болезни.

Background. Patients with multiple organ and system traumas are at high risk of shock, complications and death during few years of follow-up. Nowadays, all known scales used to determine the severity of multiple trauma and its prognosis are of limited sensitivity because of their subjectivity. In recent years, a lot of attention is paid to gas transmitters, in particular nitrogen oxide (NO), carbon monoxide (СО) and hydrogen sulfide (H2S). Since the tissue damage results in the elevation of gas transmitter production by different cells it can be assumed that the levels of gas transmitters and oxidized products in the blood serum serve as markers of multiple trauma and correlates with its prognosis. This investigation was done to determine the severity of endothelial dysfunction and the role of gas transmitters as markers of organ dysfunction in acute phase of multiple trauma. Materials and methods. Clinical study and treatment data of 28 multiple trauma patients are presented. The mean age of them was 48.4 ± 5.2 years. Upon admission, all patients were stratified according to Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II scale depending on trauma severity: group 1 (n = 22) — with moderate and group 2 (n = 6) — with severe multiple trauma. Results. The significant decrease of NO concentration occurred in both groups already at the admission as compared to the normal values (0.49 ± 0.06 μmol/l, р = 0.001). The concentration of NO in the blood serum increased to 0.43 ± 0.03 μmol/l and 0.45 ± 0.03 μmol/l, respectively, after 24 hours in the intensive care unit. At admission, the difference between the mean levels of NOx in the blood serum of patients from two groups was significant (р = 0.003). Intensive therapy resulted in the increase of NO2 + NO3 concentration in both groups (р = 0.001 compared to the baseline), and the difference between groups was not statistically significant anymore (р = 0.475). Upon admission, the mean level of H2S in the blood serum of patients from both groups was significantly higher than normal (р = 0.025). The difference between groups was not significant (р = 0.117). Intensive care was accompanied by the normalization of H2S level. Conclusions. The endothelial dysfunction occurs in patients with acute multiple trauma which is confirmed by significant changes of gas trans­mitter levels in the blood serum. The concentrations of NO and its oxidized products (NOx) at admission serve as the sensible markers of multiple trauma severity. The low level of NOx upon admission in patients with extremely severe trauma can predict an unfavourable outcome of the acute phase of multiple trauma.


Keywords

політравма; ендотеліальна дисфункція; рівень газотрансмітерів в сироватці крові (NO, NOx, H2S)

политравма; эндотелиальная дисфункция; уровень газовых трансмиттеров в сыворотке крови (NO, NOx, H2S)

multiple trauma; endothelial dysfunction; serum level of gas transmitters (NO, NOx, H2S)


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Роль ендогенного сірководню в регуляції фізіологічних функцій організму / В.Я. Березовський, Л.М. Плотнікова // Медична гідрологія та реабілітація / Medical hydrology and rehabilitation. — 2013. — № 1. — С. 117-122.
2. Цикл оксида азота и деятельность центральной нервной системы / Б.А. Насибуллин, А.И. Гоженко // Патологія. — 2005. — Т. 2, № 3. — С. 15-19.
3. Современные представления о дисфункции эндотелия и методах ее коррекции при атеросклерозе / Е.В. Шляхто, О.А. Беркович, Л.Б. Беляева [и др.] // Международный неврологический журнал. — 2002. — № 3. — С. 9-13.
4. Targeting vascular (endothelial) dysfunction / А. Daiber, S. Steven, А. Weber [et al.] // Br. J. Pharmacol. — 2016. doi: 10.1111/bph.13517.
5. Enhanced nitric oxide generation from nitric oxide synthases as the cause of increased peroxynitrite formation during acute restraint stress: Effects on carotid responsiveness to angiotensinergic stimuli in type-1 diabetic rats / Moreira J.D., Pernomia N.L., Gomes M.S. [et al.] // Eur. J. Pharmacol. — 2016. — Vol. 783. — P. 11-22. doi: 10.1016/j.ejphar.2016.04.050. Epub 2016 Apr 23.
6. Регуляция апоптоза клеток с использованием газовых трансмиттеров (оксида азота, монооксид углерода и сульфид водорода) / В.В. Новицкий, Н.В. Рязанцева, Е.Г. Старикова и др. // Вестник науки Сибири. — 2011. — Т. 1, № 1. — С. 635-640.
7. Shear-induced endothelial mechanotransduction: the interplay between reactive oxygen species (ROS) and nitric –oxide (NO) and the pathophysiological implications / Hsieh H.J., Liu C.A., Huang B., Tseng A.H., Wang D.L. // J. Biomed. Sci. — 2014. — 21. — P. 3. doi: 10.1186/1423-0127-21-3.
8. The vasorelaxant effect of H2S as a novel endogenous gaseous KATP channel opener / Zhao W., Zhang J., Lu Y., Wang R. // EMBO J. — 2001. — Vol. 20. — P. 6008-6016. doi: 10.1093/emboj/20.21.6008.
9. Production of the neuromodulator H2S by cystathionine beta-synthase via the condensation of cysteine and homocysteine / Chen X., Jhee K.H., Kruger W.D. // J. Biol. Chem. — 2004. — Vol. 279. — P. 52082-52086. DOI: 10.1074/jbc.C400481200
10. The Role of Hydrogen Sulphide in Blood Pressure Regulation / S. Cacanyiova, A. Berenyiova, F. Kristek // Physiol. Res. — 2016. — 65 (Suppl. 3). — S273-S289. PMID: 27775417
11. Роль сероводорода в реализации физиологических функций организма / О.А. Мясоедова, В.И. Коржов // Журнал НАМН Украины. — 2011. — Т. 17, № 3. — С. 191-199.
12. Effect of noise stress on cardiovascular system in adult male albino rat: implication of stress hormones, endothelial dysfunction and oxidative stress / Said M.A., El-Gohary O.A. // Gen. Physiol. Biophys. — 2016. — 35. — P. 371-377. doi: 10.4149/gpb_2016003. Epub 2016 May 13. 
13. NO2–/NO3– levels in blood and principal organs in rats treated with lipopolysaccharide / Sakemi K., Ohno Y., Tsuda M. // Kokuritsu Iyakuhin Shokuhin Eisei Kenkyusho Hokoku. — 1998. — Vol. 116. — Р. 101-106.
14. Advanced trauma life support (ATLS®): the ninth edition. ATLS Subcommittee; American College of Surgeons’ Committee on Trauma; International ATLS working group / Chapleau W., Al-khatib J., Haskin D. [et al.] // J. Trauma Acute Care Surg. — 2013. — 74(5). — P. 1363-1366. doi: 10.1097/TA.0b013e31828b82f5.
15. Stress, adaptation, and nitric oxide / Malyshev I.Y., Manu-
khina E.B. // Biochemistry (Mosc). — 1998. — 63. — P. 840-853.
16. Hydrogen sulfide and acute lung injury / Song Y., Wang L. // World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. — Vol. 5, Issue 12. — 2016. — Р. 367-386. DOI: 10.20959/wjpps201612-7760.
17. Nitric oxide as an indicator for severity of injury in polytrauma / E. Beitl, A. Banasova, M. Vlcek, D. Mikova, V. –Hampl // Bratislava Medical Journal. — 2016. — Vol. 116, № 4. — Р. 217-220. PMID: 27075385

Back to issue