Медицинские интернет-конференции
Лёгкие выполняют две главные функции в организме: обеспечение дыхания и функционирование механизмов иммунной защиты. Корректное выполнение данных функций связано с лёгочным сурфактантом.
Сурфактант в лёгких синтезируется альвеолярными клетками II типа и секретируется в альвеолярное пространство. Сурфактант покрывает поверхность альвеолярного эпителия и состоит из липидов (90 %) и белков (10 %), составляя липопротеидный комплекс. Липиды представлены в основном фосфолипидами. Дефицит и/или качественные изменения состава легочного сурфактанта описаны при туберкулезе, респираторном дистресс-синдроме новорожденных, пневмонии и других заболеваниях. [1-4].
Сурфактантные белки представлены белками SP-A, (Surfactant Protein A, 5,3%), SP-D (0,6 %), SP-B (0,7 %), и SP-C (0,4%). [4-6].
Функции гидрофильных белков SP-A и SP-D связаны с иммунной защитой в легких. Эти белки связывают липополисахарид грамотрицательных бактерий и агрегируют различные микроорганизмы, влияют на активность тучных, дендритных клеток, лимфоцитов и альвеолярных макрофагов. SP-A ингибирует созревание дендритных клеток, тогда как SP-D увеличивает способность альвеолярных макрофагов к захвату и презентации антигенов, стимулируя адаптивный иммунитет [7,8].
Сурфактантный белок А является наиболее обильным белком лёгочного сурфактанта. Он обладает выраженными иммуномодулирующими свойствами. Белок SP-A воздействует на рост и жизнеспособность микроорганизмов, повышая проницаемость их цитоплазматической мембраны. Более того, SP-A стимулирует хемотаксис макрофагов, влияет на пролиферацию клеток иммунного ответа и на продукцию цитокинов, повышает продукцию реактивных оксидантов, повышает фагоцитоз клеток, подвергшихся апоптозу и стимулирует фагоцитоз бактерий. SP-A человека состоит из двух генных продуктов — SP-A1 и SP-A2, структура и функция которых различна. Наиболее важное различие в структуре SP-A1 и SP-A2- аминокислотная позиция 85 коллагеноподобного региона белка SP-A, где SP-A1 имеет цистеин, а SP-A2 – аргинин. Функциональные различия между SP-A1 и SP-A2 включают их способность стимулировать фагоцитоз, ингибировать секрецию сурфактанта.[7]. Во всех этих случаях SP-A2 обладает большей активностью, чем SP-A1. [8].
Функции гидрофобных белков SP-B и SP-C связаны с обеспечением возможности дыхания. Они снижают поверхностное натяжение в альвеолах и способствуют равномерному распределению сурфактанта на поверхности альвеол. [9].
Сурфактант-БЛ (Surfaktant-BL)
Сурфактант-БЛ высокоочищенный природный сурфактант из легкого крупного рогатого скота, является комплексом веществ из смеси фосфолипидов и сурфактант-ассоциированных белков, обладает способностью снижать поверхностное натяжение на поверхности легочных альвеол, предотвращая их коллапс и развитие ателектазов.
Сурфактант-БЛ восстанавливает содержание фосфолипидов на поверхности альвеолярного эпителия, стимулирует вовлечение в дыхание дополнительных участков легочной паренхимы и способствует удалению вместе с мокротой токсических веществ и инфекционных возбудителей из альвеолярного пространства.
Препарат повышает активность альвеолярных макрофагов и угнетает экспрессию и экскрецию цитокинов полиморфноядерными лейкоцитами и эозинофилами; он улучшает мукоцилиарный клиренс и стимулирует синтез эндогенного сурфактанта альвеолоцитами II типа, а также защищает альвеолярный эпителий от повреждений химическими и физическими агентами, восстанавливает функции локального врожденного и адаптивного иммунитета.
Препарат при ежедневном ингаляционном введении экспериментальным животным в течение 10 дней не оказывает влияния на сердечно-сосудистую систему, не обладает местнораздражающим действием, не влияет на состав крови и кроветворение за исключением кратковременной (1 сутки после прекращения введения препарата в дозах 200 и 400 мг/кг) лимфопении и гранулоцитоза за счет увеличения числа палочко- и сегментоядерных нейтрофилов. В дальнейшем состав периферической крови нормализуется полностью.
Препарат не влияет на биохимические параметры крови, мочи и свертывающую систему крови, не вызывает патологических изменений функций и структуры внутренних органов, не обладает тератогенными, аллергогенными и мутагенными свойствами.
После ингаляционного введения препарата крысам 5 раз в неделю в течение 6 месяцев в суммарных дозах 260 мг/кг, 520 мг/кг и 780 мг/кг и дополнительного наблюдения в течение еще одного месяца без введения препарата не обнаружено патологических изменений в морфологии сердечно-сосудистой, центральной нервной и кроветворной системах.
Многоцентровые рандомизированные клинические испытания проводились у больных, которые получали стандартное лечение противотуберкулезными препаратами в течение 2-6 месяцев до начала сурфактант-терапии не показали положительной динамики.
Оценка эффективности двухмесячного курса ингаляций Сурфактанта-БЛ в комплексном лечении туберкулеза легких, показала следующее: прекращение бактериовыделения после окончания курса Сурфактанта-БЛ наблюдалось у 50% больных и у 24,0% пациентов в контрольной группе. Через 16 недель после начала лечения у 80,0% больных было достигнуто абацилирование по сравнению с 62,0% контрольной группе; у 100% больных основной группы и у 68,0% больных контрольной группы выявлено уменьшение инфильтративных и очаговых изменений; у 70,0% больных основной группы и у 36,0% больных группы сравнения выявлено закрытие каверны (каверн).
Таким образом, эффект при такой комбинированной терапии наступает существенно быстрее и у достоверно большего процента больных в сравнении с принятыми схемами противотуберкулезной терапией.
Применение куросурфа в неонатологии
В настоящее время наблюдается интенсивное развитие новых медицинских технологий, направленных на спасение жизни новорожденных. В последние десятилетия в этом направлении наметились значительные успехи, в том числе и благодаря совершенствованию методов помощи глубоко недоношенным новорожденным [13]. Если в начале 1980-х гг. выживаемость среди детей с массой менее 1500 г составляла 65–70%, то к концу 1990-х гг. она выросла до 85% [39]. По данным Ваганова Н. Н., в России отмечается неуклонный рост количества детей, рождающихся с экстремально низкой массой тела. Если в 1991 г. их было 144,1 на 10 000 родившихся живыми, то через 5 лет эта цифра увеличилась до 197,6 на 10 000 родившихся живыми [1]. На фоне общего роста количества недоношенных младенцев и улучшения показателей выживаемости произошло повышение значимости некоторых патологических состояний, свойственных данной группе пациентов. Вышесказанное напрямую относится к заболеваниям легких, обусловленным дефицитом сурфактанта.
Легочный сурфактант — это поверхностно активное вещество, выстилающее альвеолярное пространство и препятствующее развитию коллапса альвеол в конце выдоха.
Основные этапы метаболизма сурфактанта проходят в эндоплазматическом ретикулуме альвеолоцитов 2-го порядка. Фосфолипиды и апопротеины транспортируются аппаратом Гольджи в ламеллярные тельца, где происходит накопление сурфактанта. В раннем фетальном периоде (12–14 нед гестации) альвеолярные эпителиальные клетки начинают синтезировать фосфолипиды, а с 20–24-й недели гестации ламеллярные тельца определяются в альвеолоцитах II типа, но секреция фосфолипидов в альвеолярное пространство происходит только после 29–30-й нед гестации. Экзоцитоз сурфактанта развивается за счет слияния мембран ламеллярных телец и альвеолоцитов II порядка и регулируется катехоламинами, кортикостероидами, аденозинтрифосфатом (АТФ), циклическим аденозинмонофосфатом (цАМФ) [46]. Наибольшая секреторная активность альвеолоцитов II порядка достигается только к 35-й неделе гестации — при нормально протекающей беременности. Экзоцитоз ламеллярных телец в альвеолярное пространство становится более интенсивным с началом родовой деятельности и поддерживается на этом уровне в течение всего периода постнатальной адаптации. На поверхности альвеолы происходит организация сурфактанта в трубчатый миелин, который является его внеклеточным резервуаром и способствует образованию мономолекулярного фосфолипидного слоя. Из альвеолы компоненты сурфактанта вновь попадают в альвеолоциты II порядка, где в большей степени реутилизируются за счет фагоцитоза и разрушаются в альвеолярных макрофагах.
Сурфактант состоит из комплекса веществ: липиды (80–90%), белки (10%), апопротеины 5%, углеводы и ионы. На 80–90% липиды представлены фосфолипидами (фосфатидилхолин и лецитин 70%, фосфатидилглицерол 5–10%, фосфатидилинозитол) [46]. Идентифицированы четыре сурфактант-ассоциированных протеина (апопротеина): SP-A, SP-B, SP-C, SP-D, синтезирующихся эпителиальными клетками дыхательных путей и клетками Клара. Апопротеин SP-A играет важную роль в метаболизме сурфактанта, регулирует его секрецию, защищает от бактериальных эндотоксинов [42], вирусов простого герпеса [43], гриппа [7], увеличивает фагоцитарную активность макрофагов и продукцию свободных радикалов кислорода [41]. Апопротеины SP-B и SP-C служат для адсорбции, распространения фосфолипидов в альвеолярном пространстве и формирования тубулярного миелина. Апопротеин SP-D принимает активное участие в защите легких от патогенных микроорганизмов. Эти четыре белка сурфактанта играют важную роль в увеличении резистентности к альбумину и фибриногену при их пропотевании в альвеолу.
В 1980 г. японские ученые T. Fujiwara и соавторы опубликовали первые результаты успешного клинического применения экзогенного сурфактанта [11]. Именно с этого времени началась активная разработка технологий для получения как натуральных, так и искусственных экзогенных сурфактантов (табл. 1).
Клинические исследования, проведенные в период с 1984 по 1993 г., объективно отразили эффективность применения различных препаратов сурфактанта в зависимости от времени, режима и дозы введения, а также профилактическое и лечебное действие натуральных и синтетических препаратов сурфактанта [32]. Пристальное внимание уделялось таким нозологическим формам, как РДС, синдром аспирации мекония (САМ), внутриутробной пневмонии.
Научная база и опыт клинического применения сурфактанта нашли наиболее полное отражение в книге «Pulmonary Surfactant: from molecular biology to clinical practice» (Robertson B. et al., 1992) [30], которая и до настоящего времени является основной монографией о роли сурфактанта и его применения в клинической практике.
Сурфактант куросурф приготавливается из измельченных свиных легких с помощью вымывания, центрифугации, выделения в присутствии хлороформа и метанола и последующей хроматографии. Он состоит из 99% полярных липидов (в основном фосфолипиды) и 1% гидрофобных, низкомолекулярных протеинов (апопротеинов В и С) [47].
Эффективность куросурфа была подтверждена в ряде научных исследований. В 1987 г. G. W. Noack и соавторы опубликовали первую клиническую работу о применении куросурфа у 10 детей с тяжелым РДС [24]. B. Robertson, T. Curstedt в 1988 г. продемонстрировали позитивное влияние куросурфа на примере модели РДС у недоношенных лабораторных животных [29]. После введения сурфактанта отмечалось значимое снижение концентрации кислорода во вдыхаемой смеси, увеличение альвеолярно-артериального градиента по кислороду. Данные Европейской группы мультицентровых исследований демонстрируют эффективность даже однократного введения куросурфа детям — по сравнению с данными, полученными в контрольной группе, где новорожденные не получали сурфактант. Было доказано снижение неонатальной смертности к 28-му дню жизни с 51 до 31%, уменьшение частоты развития интерстициальной эмфиземы легких (ИЭЛ) и пневмоторакса в группе пациентов, получавших терапию сурфактантом [10].
На основании метаанализа 11 контролируемых рандомизированных клинических исследований [27] было установлено, что при введении натурального сурфактанта (куросурфа) достоверно снижается частота развития пневмоторакса (на 27%), тяжелых форм бронхолегочной дисплазии (БЛД) и смертность (на 13%), но повышается частота развития внутрижелудочковых кровоизлияний (ВЖК) [33]. Однако на основании ретроспективного анализа национальных исследований, проводившихся в Нидерландах, Швеции, Франции и Италии, было доказано, что риск развития ВЖК у недоношенных младенцев уменьшается при профилактическом применении куросурфа [45]. В серии научных исследований продемонстрирована более значимая эффективность куросурфа по сравнению с другими синтетическими и натуральными препаратами сурфактанта [6, 21, 26, 31, 36] в лечении различной патологии. Так, в работах E. Herting (2000) [19] и P. Rauprich (2000) [28] показана эффективность куросурфа при пневмониях, вызванных стрептококком группы В, связанная с бактерицидной активностью препарата по отношению к этому возбудителю. Появились первые сообщения об эффективном использовании куросурфа при САМ [9, 23]. По данным исследователей, в данном случае отмечалось улучшение оксигенации, сокращение длительности искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и сроков госпитализации [12, 16, 25].
Заместительная терапия сурфактантом является неотъемлемой частью терапии у недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом (РДС).
РДС — заболевание, клинически проявляющееся тахипноэ, цианозом, втяжением уступчивых мест грудины, крепитирующими хрипами. Эти симптомы развиваются в первые часы жизни, состояние пациента может стать критическим примерно к 3-м суткам жизни. В итоге ребенок страдает от выраженной гипоксии и ацидоза. В острой фазе заболевания у ребенка развиваются ателектазы, обусловленные первичным дефицитом сурфактанта и образованием гиалиновых мембран, выстилающих поверхность альвеол. Недостаточное отрицательное давление на вдохе при самостоятельном дыхании не позволяет расправить спавшиеся альвеолы, происходит прогрессивная потеря поверхности газообмена, а следовательно, увеличение работы дыхания. Это приводит к увеличению потребности в концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе, нарастанию дыхательного и метаболического ацидоза. Более того, функционирующий артериальный проток ухудшает ситуацию за счет значительного увеличения легочного кровотока, обогащения малого круга кровообращения, нарастания отека легких и инактивации собственного сурфактанта. В результате развивается выраженная дыхательная недостаточность, требующая интубации трахеи и проведения ИВЛ. Применение натурального сурфактанта приводит к клиническому улучшению состояния новорожденного. Более предпочтительным является использование куросурфа с профилактической целью, однако и многократное введение препарата является эффективным.
В таблицах 2 и отражены результаты основных клинических исследований, посвященных применению куросурфа, которые проводились в различные годы.
Из приведенных выше данных следует, что раннее введение сурфактанта (в течение первых 2 ч жизни) позволяет уменьшить длительность механической вентиляции и оксигенотерапии, снизить частоту развития синдрома утечки воздуха, БЛД и смертность, а многократное введение сурфактанта дает возможность повысить выживаемость в течение первых 28 сут жизни.
Введение препарата в течение первых 30 мин жизни считается профилактическим. Основным показанием для назначения профилактической дозы сурфактанта является высокий риск развития РДС.
По данным J. Tooley, опубликованным в 2003 г., в Великобритании до 98% новорожденных детей с гестационным возрастом менее 28 нед нуждаются в проведении ИВЛ после рождения и 97% остаются на ИВЛ в течение первых суток жизни [38]. С учетом вышеизложенного можно предположить, что профилактическое введение сурфактанта недоношенным новорожденным с экстремально низкой массой тела (ЭНМТ) будет оправдано и экономически выгодно за счет снижения длительности ИВЛ и общего времени госпитализации. Профилактическое и раннее введение сурфактанта приводит к значительному увеличению выживаемости среди детей с ЭНМТ, а также снижает количество случаев развития хронической бронхолегочной патологии и частоту развития синдрома утечки воздуха [14, 34, 48].
Учитывая тот факт, что куросурф быстро и эффективно восстанавливает механику легких, основным важным моментом при лечении детей, находящихся на ИВЛ, является четкая коррекция параметров вентиляции. Именно несвоевременное снижение параметров ИВЛ после заместительной сурфактантной терапии может привести к развитию тяжелых осложнений — пневмотораксу, интерстициальной легочной эмфиземе, развитию тяжелых внутрижелудочковых кровоизлияний. Немаловажным фактором при проведении ИВЛ остается постоянное расправляющее давление на выдохе, которое стабилизирует альвеолы и увеличивает продолжительность действия введенного куросурфа, препятствуя его разрушению. Вводить препарат возможно двумя способами: отсоединяя пациента от контура аппарата и с продолжающейся ИВЛ.
Уже несколько лет в клинической практике при лечении РДС у новорожденных используется стратегия «INSURE» (от англ. intubation-surfactant-extubation — интубация-сурфактант-экстубация). Суть этого метода заключается в том, что недоношенных новорожденных сразу после рождения интубируют, вводят в трахею сурфактант через интубационную трубку, после чего проводится несколько принудительных вдохов саморасправляющимся мешком Амбу. По мере стабилизации состояния детей (обычно через 15–30 мин, до 2 ч) экстубируют и переводят на самостоятельное дыхание с применением положительного давления в дыхательных путях — СРАР (англ. continuous positive airway pressure). Для проведения СРАР можно использовать самые разнообразные системы — носовые канюли, эндотрахеальную трубку, лицевую или назальную маску. В тех случаях, когда назального СРАР недостаточно для поддержания адекватного газообмена новорожденного, прибегают к неинвазивным способам ИВЛ с помощью аппарата Infant Flow Advance через назальные канюли (VIASYS Healthcare Inc.). Данная стратегия позволяет предотвратить длительную ИВЛ и осложнения, связанные с ней, примерно у 60% недоношенных новорожденных с РДС. Ранняя заместительная терапия сурфактантом с последующим переводом детей на назальный СРАР по сравнению с выборочным введением и ИВЛ легких более эффективно снижает потребность в продолжительной ИВЛ и улучшает усвоение экзогенного сурфактанта. Однако на сегодняшний день доказательств влияния подобной стратегии на частоту развития БЛД и хронических заболеваний легких (ХЗЛ) у недоношенных новорожденных собрано недостаточно [37]. В исследовании, опубликованном в журнале Pediatrics в 2000 г., приводятся данные о несомненном влиянии постоянного расправляющего давления по сравнению с традиционной механической ИВЛ на исход лечения [22].
Скандинавское исследование также продемонстрировало, что применение назального СРАР без использования сурфактанта представляет собой эффективную форму респираторной терапии лишь у 30% недоношенных детей с ЭНМТ [20]. В ходе других скандинавских исследований было доказано, что единственная доза куросурфа перед началом назального СРАР позволяет снизить потребность недоношенных новорожденных с ЭНМТ в ИВЛ с 85 до 40%, а также улучшает прогноз у этих пациентов [40, 44]. В результате такой способ лечения РДС у недоношенных детей является наиболее экономически выгодным и максимально эффективным.
Также одним из действенных методов респираторной терапии в неонатальной практике является высокочастотная осцилляторная (ВЧО) ИВЛ. По сути, этот метод близок к СРАР, но вентиляция осуществляется за счет колебаний, производимых с высокой частотой от 600 до 900 в минуту. По данным нашей клиники, комплексное лечение РДC у недоношенных новорожденных с использованием ВЧО ИВЛ и заместительной терапией куросурфом значительно улучшает выживаемость и в несколько раз снижает частоту развития бронхолегочной дисплазии у пациентов с тяжелой дыхательной недостаточностью [3].
В России препараты сурфактанта появились в середине 1990-х гг. Отечественные ученые стали активно анализировать эффективность данных препаратов: В. А. Михельсон [4] , И. И. Рюмина [5], В. А. Гребенников [2]. В настоящее время крупные российские неонатальные центры и родильные дома имеют возможность использовать качественный натуральный сурфактант куросурф(r) (Chiesi Farmaceutici Parma, Italy).
Опыт применения сурфактантов в клинической практике в Санкт-Петербурге начинается с 1993 г. Препараты натуральных сурфактантов начали применять с 1998 г. К концу 2004 г. нкоплен опыт применения шести различных видов сурфактантов синтетических и натуральных (Exosurf, Curosurf, KL4, Survanta, HL, BL). Необходимо отметить, что наш опыт применения отечественного экзогенного сурфактанта (BL) не дает возможность рекомендовать его как препарат выбора по ряду причин: низкая эффективность при тяжелых формах РДС, непредсказуемость действия, высокая частота развития побочных эффектов.
В Санкт-Петербурге с 1999 г. работает городская программа по централизованному снабжению сурфактантом родильных домов и отделений реанимации и интенсивной терапии новорожденных. Применение куросурфа в сочетании с новыми методами респираторной терапии (триггерной механической ИВЛ, ВЧО ИВЛ) привело к снижению неонатальной смертности, в том числе и у детей с ЭНМТ.
Приведенные выше показатели демонстрируют четкую динамику снижения летальности на фоне старта программы по централизованному снабжению куросурфом всех родильных учреждений города.
Однако необходимо подчеркнуть, что на фоне уменьшения летальности в настоящее время не удается радикально снизить частоту развития ХЗЛ. Антенатальная терапия стероидами и сурфактантом в раннем постнатальном периоде позволили снизить частоту развития тяжелых форм РДС, но при этом у 30–60% детей с ЭНМТ РДС осложняется ХЗЛ. Поэтому РДС занимает существенное место в структуре неонатальной и младенческой смертности, а также приводит к высокой инвалидизации младенцев. Дети с БЛД чаще болеют инфекциями респираторного тракта и нуждаются в повторных экстренных госпитализациях, что приводит к большим финансовым затратам на приобретение медикаментов, проведение лечебных и реабилитационных мероприятий. Таким образом, эффективная профилактика и лечение РДС на сегодняшний день остается значимой социально-экономической проблемой.
По вопросам литературы обращаться в редакцию.
В. А. Любименко, кандидат медицинских наук Л. Г. Панкратов А. В. Мостовой, кандидат медицинских наук ДГБ № 1, Санкт-Петербург
