Роль системного воспаления в развитии венозных тромбозов у больных ишемическим инсультом

Введение

Ишемический инсульт (ИИ) является распространенным заболеванием и остается одной из ведущих причин смерти. В Российской Федерации заболеваемость инсультом среди населения >18 лет в настоящее время составляет 21/100 тыс. человек [1]. Несмотря на существенный прогресс в лечебных мероприятиях и повышении доступности реперфузионных технологий, летальность при ИИ остается высокой, достигая в России, по данным 2024г, 15,1% [1], а доля умерших в течение года вследствие ИИ составляет 24,3% [2].

Исход госпитализации при ИИ определяется не только выраженностью поражения головного мозга, но и экстрацеребральными осложнениями. Среди осложнений ИИ особое значение имеют венозные тромбоэмболические осложнения (ВТЭО), такие как тромбоз глубоких вен (ТГВ) нижних конечностей и тромбоэмболия лёгочной артерии (ТЭЛА). Исследования показывают, что при активном поиске ТГВ выявляется у ~60% больных ИИ, а ТЭЛА примерно у каждого четвертого пациента [3]. ВТЭО существенно увеличивают риск летальных исходов при ИИ, по некоторым данным при развитии ТЭЛА 75% госпитализаций по поводу ИИ завершается смертью [4].

Наиболее очевидным механизмом развития ВТЭО при ИИ является снижение скорости кровотока в венах нижних конечностей (ВНК) за счет выпадения мышечной помпы в результате пареза конечностей и обездвиживания. Неслучайно в соответствующих исследованиях риск развития ТГВ при ИИ определялся тяжестью инсульта, индексом мобильности пациента Rivermead Mobility Index (RMI) и силой нижней конечности со стороны поражения [5]. Но вопрос, можно ли свести повышенный риск ВТЭО у больных ИИ только к замедлению кровотока, остается неясным.

Не один год внимание исследователей приковано к роли системного воспаления в патогенезе ВТЭО. Предполагается, что система воспаления и коагуляционный каскад связаны общим путем активации. Показана связь между ВТЭО и маркерами воспаления, такими как С-реактивный белок (СРБ) [6], эпидермальный фактор роста, интерлейкины 6 и 8 [7], фактор некроза опухоли-альфа [8]. Триггером образования тромба, вероятно, является активация эндотелиальных клеток, тромбоцитов и лейкоцитов с инициированием воспаления и образованием цитокинов, которые запускают внешний путь коагуляции через индукцию тканевого фактора [9]. Кроме того, выявлено, что воспалительные медиаторы, такие как полифосфаты, выделяемые тромбоцитами, могут напрямую активировать контактную систему (фактор FXII, фактор Хагемана) и инициировать внутренний путь коагуляции [10]. Таким образом, ключевым событием в инициировании формирования ВТЭО, скорее всего, является воспаление венозной стенки. Роль системного воспаления в развитии ВТЭО показана у больных со злокачественными новообразованиями [11] и аутоиммунными ревматическими заболеваниями [12].

Наряду с этим, в последнее время накапливаются данные о том, что к индукции системного воспаления приводит и ИИ. Существует представление о стадийности воспалительного ответа при ИИ. На первом этапе в результате ишемического повреждения мозга в течение нескольких часов образуются иммуноактивные молекулы, так называемые молекулярные фрагменты, ассоциированные с повреждением (амфотерин, пероксиредоксины, аденозинтрифосфат, дезоксирибонуклеиновая кислота и рибонуклеиновая кислота), которые не только вызывают локальную активацию микроглии и астроцитов, но и активируют иммунокомпетентные клетки циркулирующей крови, приводя к экспрессии и повышенной выработке провоспалительных цитокинов и мобилизации лейкоцитов костного мозга [13]. На втором этапе, продолжающимся в течение нескольких дней, острая воспалительная реакция, вызванная повреждением мозга, постепенно приводит к лимфопении, нарушению дифференцировки моноцитов и дисбалансу между Т1- и Т2-хелперами, что выражается в иммуносупрессии и характерной для больных ИИ повышенной восприимчивости к инфекционным осложнениям [14]. На третьем этапе в течение длительного времени у больных, перенесших ИИ, регистрируется повышенный уровень молекулярных фрагментов, ассоциированных с повреждением, и провоспалительных цитокинов, обуславливая хроническое системное воспаление [15].

Таким образом, с одной стороны имеется представление о роли системного воспаления в развитии тромбозов, а с другой — имеются данные о системном воспалении, индуцируемом ИИ. В то же время значение системного воспаления в патогенезе ВТЭО у больных ИИ остается недостаточно изученным вопросом. Можно предположить, что подтверждение роли воспаления в развитии ВТЭО позволит выявить новые терапевтические цели для профилактики и лечения ТГВ и ТЭЛА у больных ИИ.

Цель исследования — определить значение системного воспаления в развитии ВТЭО у больных ИИ.

Материал и методы

Проведено одноцентровое проспективное наблюдательное исследование. Больные ИИ, госпитализированные в Региональный сосудистый центр на базе ГБУЗ НО Городская клиническая больница № 13 Нижнего Новгорода, включались с ноября 2022г по февраль 2024г. Использовались следующие критерии включения: 1) наличие ИИ, подтвержденного данными нейровизуализации — компьютерной томографии (КТ) или магнитно-резонансная томографии головного мозга); 2) длительность госпитализации на момент включения ≤72 ч, 3) индекс мобильности RMI ≤3 баллов, 4) подписание информированного согласия (у пациентов, неспособных подписать форму, но выражающих свое согласие иным способом, согласие удостоверялось подписями двух врачей). Критерии невключения: 1) другие виды инсульта, 2 инсульт, не подтвержденный данными нейровизуализации, 3) RMI >3 баллов. Исследуемую когорту составили 94 больных ИИ.

Больным проводились стандартные лечебно-диагностические мероприятия в рамках текущих клинических рекомендаций по лечению больных ИИ¹. Для профилактики ВТЭО использовались антикоагулянты (низкомолекулярные гепарины) в профилактических дозах в тех случаях, когда по оценке лечащего врача польза от снижения риска венозной тромбоэмболии превосходила потенциальный риск развития внутричерепных и внечерепных кровотечений. Больным с диагностированными ВТЭО назначались антикоагулянты в лечебных дозах. Тяжесть ИИ оценивали по шкале тяжести инсульта NIHSS (National Institutes of Health Stroke Scale), функциональную зависимость — по модифицированной шкале Rankin (mRS), мобильность пациента — по RMI.

Диагностика ВТЭО осуществлялась на основании 2-кратного ультразвукового (УЗИ) триплексного сканирования ВНК с помощью аппарата "Samsung Medison HS30" на 3±1 и 10±1 сут. госпитализации. В случае выявления ТГВ пациентам, не имеющим противопоказаний, проводилась КТ-ангиопульмонография (КТ-АПГ). Противопоказаниями к проведению КТ-АПГ считали непереносимость йодсодержащих контрастных препаратов и расчетную скорость фильтрации <20 мл/мин. Для оценки системы гемостаза исследовали международное нормализованное отношение и активированное частичное тромбопластиновое время (анализатор гемостаза "АПГ2-02-П", Россия), а также уровень D-димера на 3±1 сут. госпитализации (иммунохроматографический анализатор "Ramp Clinical Reader").

В качестве лабораторных маркеров системного воспаления исследовали уровень лейкоцитов, относительное количество лимфоцитов, относительное количество средних клеток (моноциты, эозинофилы, базофилы и их предшественники) в общем анализе крови при поступлении пациента. Тромбоцитарно-лимфоцитарный индекс рассчитывался как отношение уровня тромбоцитов к уровню лейкоцитов, лейкоцитарно-лимфоцитарный индекс (ЛЛИ) рассчитывался как отношение уровня лейкоцитов к абсолютному уровню лимфоцитов. Уровень СРБ определяли с помощью набора реагентов Beckman Coulter и биохимического анализатора Olimpus AU 680 на 3±1 сут. госпитализации. Временные интервалы процедур в исследовании представлены на рисунке 1.

Под фоновой воспалительной патологией понимали наличие одного или нескольких из следующих хронических заболеваний: хроническая обструктивная болезнь легких, бронхиальная астма, аутоимунные заболевания соединительной ткани, суставов и кожи, хронический вирусный гепатит, злокачественные новообразования в активной стадии. Также фиксировалось развитие острых инфекционных осложнений в период госпитализации, включая пневмонию, инфицированные пролежни, инфекции мочевыводящих путей и острые респираторные вирусные инфекции.

Статистический анализ данных проведен с помощью программы StatTech 4.8.7 (ООО "Статтех", Россия). Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро-Уилка. Количественные данные описывались с помощью медианы (Me) и интерквартильного размаха [ Q25; Q75]. Сравнение двух групп по количественному показателю выполнялось с помощью U-критерия Манна-Уитни. Для сравнения долей использовался критерий χ² Пирсона. При попарном сравнении 3 групп использовали поправку Сидака. Для количественной оценки связи между параметрами применялся метод ранговой корреляции Спирмена. Для оценки дискриминационной способности количественных признаков при прогнозировании определенного исхода, применялся метод анализа ROC-кривых. Разделяющее значение количественного признака в точке cut-off определялось по наивысшему значению индекса Юдена. Различия считались статистически значимыми при p<0,05.

Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики и принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом ФГБОУ ВО "Приволжского исследовательского медицинского университета" Минздрава России. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Исследование выполнено без привлечения внешнего финансирования.

Результаты

Из 94 больных ИИ, включенных в исследование, ТГВ по данным 2-кратного УЗИ ВНК диагностирован у 46 (49%) пациентов, из них в 40 случаях выполнена КТ-АПГ. ТЭЛА выявлена у 31 пациента — 78% от числа обследованных больных с ТГВ. Среди 48 больных без ВТЭО смертельный исход в стационаре произошел в 3 случаях. Зарегистрировано 23 смертельных исхода среди больных, имеющих ВТЭО.

На основании результатов УЗИ ВНК пациенты распределились на две группы. Группу 1 (Г1) составили 48 пациентов, у которых по данным 2-кратного УЗИ ВНК тромбоз не обнаружен. Группу 2 (Г2) составили 46 пациентов с ВТЭО. Из их числа подгруппу 2/Р составили 26 больных с ТГВ, выявленным при УЗИ ВНК на 3±1 сут. госпитализации, такие ВТЭО именовали "ранними". В подгруппу 2/П вошли 20 пациентов, у которых на 3±1 сут. госпитализации тромбоз отсутствовал, но ТГВ был диагностирован по данным повторного УЗИ ВНК на 10±1 сут., такие тромбозы назвали "поздними". Характеристика больных в исследовании представлена в таблице 1.

Пациенты с ВТЭО отличались от больных без ВТЭО по параметрам тяжести ИИ, уровням D-димера, СРБ и лейкоцитов, относительному содержанию лимфоцитов периферической крови и отношению скоростей венозного кровотока. Результаты корреляционного анализа маркеров воспаления и тромбоза, скорости кровотока в венах и параметров, отражающих тяжесть ИИ, представлены в таблице 2. Проведен ROC-анализ дискриминантной способности параметров тяжести ИИ и воспалительных маркеров, оцененных при поступлении, прогнозировать "ранние" ВТЭО; результаты представлены в таблице 3. Для оценки вклада воспаления в риск развития "ранних" ТГВ необходимо было уравнять пациентов по тяжести ИИ, с этой целью выделили больных с ИИ, оцененных по NIHSS >17 баллов (значение NIHSS в точке cut-off, таблица 3). Пациенты с "ранним" ТГВ и больные без ВТЭО статистически значимо различались по уровню лейкоцитов, относительному содержанию лимфоцитов и ЛЛИ, в то время как по уровню NIHSS различий между подгруппами не было (таблица 4).

Пациенты с ВТЭО не отличались по частоте фоновых хронических воспалительных заболеваний от больных, не имеющих ВТЭО. У больных с фоновыми заболеваниями уровень СРБ составил 75,0 [ 37,3; 141,6] мг/л, без хронических воспалительных заболеваний — 55,7 [ 20,4; 114,5] мг/л, р=0,470. А вот острые инфекционные осложнения у больных с ВТЭО встречались достоверно чаще и были зарегистрированы у 26 пациентов (таблица 1). В числе осложнений имелось 13 случаев пневмонии, 2 случая острых респираторных вирусных инфекций верхних дыхательных путей, 1 случай мочевой инфекции, 13 случаев пролежней (соответственно, встречались случаи сочетания нескольких осложнений). Данные по пациентам, имеющим острые инфекционные осложнения госпитализации представлены в таблице 5. Можно заметить, что острые инфекционные осложнения ассоциированы со всеми шкалами, отражающими тяжесть ИИ.

В многофакторную модель прогнозирования "ранних" тромбозов включены параметры, доступные на момент госпитализации — тяжесть ИИ, оцененная по NIHSS, и уровень лейкоцитов. Уровень СРБ, D-димера и отношения скоростей венозного кровотока в модель не включены, т.к. определялись на 3±1 сут. и отражали уже произошедший тромбоз у части пациентов. Также в модель не включены острые инфекционные осложнения госпитализации, т.к. априори предполагалось, что эти осложнения отсутствуют на момент госпитализации и это предположение подтверждается отсутствием статистически значимых различий уровня лейкоцитов и лимфоцитов в общем анализе крови при поступлении у больных с острыми воспалительными заболеваниями и без таких осложнений (таблица 5). По результатам многофакторного логистического анализа установлено, что уровень лейкоцитов является независимым предиктором развития "ранних" ТГВ — отношение рисков (odds ratio, OR) 1,14; 95% доверительный интервал (ДИ) 1,02-1,28; p=0,019). Тяжесть ИИ, оцененная по шкале NIHSS, в многофакторной модели статистически значимого влияния на риск "раннего" ТГВ не продемонстрировала (OR 1,05; 95% ДИ 0,99-1,12; p=0,107).

Обсуждение

Анализируя полученные в настоящей работе результаты, обратим внимание, что уровень СРБ у всех включенных в исследование пациентов превышал верхнюю границу референсного интервала. По данным, полученным Bucci T, et al. на большей когорте больных ИИ без селекции по уровню RMI, в более чем 60% случаев уровень СРБ также превышал референсные значения [16]. Если рассматривать СРБ универсальным биомаркером воспаления, можно констатировать наличие воспалительного процесса при ИИ. При этом больные с ВТЭО имели статистически значимо более высокий уровень СРБ по сравнению с больными без ВТЭО. Таким образом, можно допустить, что пациенты с ВТЭО характеризуются более выраженным воспалением. Но каков генез воспалительного процесса?

Априори можно предполагать наличие следующих механизмов воспаления, выявляемого у больных ИИ: 1) наличие фоновых хронических воспалительных заболеваний, 2) присоединение острых инфекционных заболеваний во время госпитализации и 3) системное воспаление, непосредственно вызванное ИИ. Фоновые хронические заболевания зарегистрированы только в 13 случаях; при этом их наличие не сопровождалось статистически значимым превышением уровня СРБ по сравнению с больными без хронических воспалительных заболеваний. Также не выявлено связи между фоновыми воспалительными заболеваниями и развитием ВТЭО.

В отличие от хронических воспалительных заболеваний острые инфекционные осложнения встречались чаще у больных с ВТЭО. Но при этом можно заметить, что больные с острыми инфекционными осложнениями имели статистически значимые отличия по шкалам NIHSS, RMI, mRS и шкале комы Glasgow. А вот по уровням биомаркеров воспаления (лейкоциты, лимфоциты, СРБ), исследованных на ранних этапах госпитализации, пациенты с наличием и отсутствием острых инфекционных осложнений статистически значимо не различались. Таким образом, системное воспаление, выявляемое при ИИ, обуславливается не инфекционными осложнениями. Острые инфекции, развивающиеся в ходе госпитализации, детерминированы, в первую очередь, тяжестью самого ИИ и именно этим объясняется повышенная частота острых инфекционных осложнений у больных с ВТЭО.

Полученные в настоящем исследовании данные подтверждают наличие системного воспаления, непосредственно вызванного ИИ. В пользу такого утверждения свидетельствуют следующие факты. Во-первых, превышение верхней границы референсного интервала уровня СРБ у всех включенных в исследования пациентов. Во-вторых, наличие достоверных корреляций между уровнем СРБ и параметрами, отражающими тяжесть ИИ, что подтверждается публикациями последних лет, также демонстрирующими связь биомаркеров воспаления с тяжестью ИИ [13-15].

Каково же направление причинно-следственной связи между воспалением у больных ИИ и венозным тромботическим процессом? Рассмотрим оба варианта — 1) развитие ВТЭО приводит к системному воспалению и 2) системное воспаление, вызванное ИИ, является одним из механизмов развития ВТЭО.

С одной стороны, подтверждается связь ВТЭО с тяжестью ИИ и снижением скорости венозного кровотока. Нельзя исключить, что выявляемый на 3±1 сут. более высокий уровень СРБ у больных ВТЭО обусловлен наличием воспаления вследствие явного текущего тромботического процесса у больных с "ранним" ТГВ. Что же касается "поздних" ТГВ, то несмотря на отсутствие визуализированного тромбоза по данным УЗИ ВНК на 3±1 сут. госпитализации, доклиническая стадия развития тромбоза все же может присутствовать у таких пациентов уже на 3±1 сут., т.к. уровень D-димера у них выше, а отношение скоростей венозного кровотока ниже, чем у пациентов без ВТЭО. Развивающийся тромботический процесс даже на доклинической стадии может вызывать воспаление, что объясняет тенденцию к более высокому уровню СРБ при "поздних" тромбозах по сравнению с больными без ВТЭО.

А теперь посмотрим на поставленный выше вопрос с противоположной стороны. Для начала обратимся к "ранним" тромбозам. NIHSS является статистически значимым предиктором "ранних" ТГВ, но после уравнивания выборки по тяжести ИИ больные с "ранними" ТГВ уже не отличаются от больных без ВТЭО по NIHSS, но продолжают статистически значимо отличаться по уровням лейкоцитов, лимфоцитов и ЛЛИ. Иными словами, уже при поступлении (предположительно, еще до развития ВТЭО) больные, у которых на 3±1 сут. будут выявлены "ранние" тромбозы, характеризуются более высокими уровнями лейкоцитов и ЛЛИ. Это заключение подтверждается результатами многофакторного анализа.

Пациенты с "поздними" тромбозами не отличались от больных с "ранним" ТГВ по тяжести ИИ и срокам госпитализации от начала симптомов. В отличие от "ранних" ТГВ больные с "поздними" тромбозами не имели склонности к лейкоцитозу и лимфоцитопении на момент поступления, различие в уровне СРБ у больных с "поздними" тромбозами по сравнению с пациентами без ВТЭО также не достигло статистической значимости.

Таким образом, наиболее правдоподобно выглядит следующее представление о роли воспаления в патогенезе ВТЭО при ИИ. Детерминирующим фактором развития ВТЭО является тяжесть инсульта: ИИ приводит к парезам, нарушениям сознания и снижению мобильности, что сопровождается снижением скоростей венозного кровотока. В то же время, ИИ вызывает системное воспаление, выраженность которого определяется не только степенью повреждения головного мозга и тяжестью инсульта, но и индивидуальными (вероятно, генетически обусловленными) особенностями воспалительного ответа. Системное воспаление оказывает модулирующее влияние на развитие венозного тромбоза. При равной тяжести ИИ у пациентов с более выраженным воспалением ВТЭО реализуются в виде "ранних" тромбозов, при умеренно выраженном воспалении ВТЭО развиваются позднее. Иными словами, при высоком уровне воспаления венозный тромбоз протекает более агрессивно, а при умеренном воспалении для развития тромбоза требуется более длительная экспозиция факторов, вызывающих тромбоз (рисунок 2).

В клиническом аспекте, представление о выраженности системного воспаления, обусловленного ИИ, можно получить уже на входе пациента в стационар на основании общего анализа крови. Лейкоцитоз >12,0×10⁹, снижение лимфоцитов <15% и повышение ЛЛИ >6,5 (пороговые значения в точке cut-off в ROC-анализе дискриминантной способности параметров общего анализа крови прогнозировать "ранние" ВТЭО) могут считаться маркерами выраженной воспалительной реакции у больных ИИ. Здесь необходимо упомянуть, что современные клинические рекомендации не дают конкретного алгоритма при определении показаний к раннему назначению антикоагулянтов при ИИ, предлагая врачу самостоятельно определять баланс между пользой от предотвращения ВТЭО и потенциальным риском внутричерепных и внечерепных кровотечений¹. Установленная роль выраженного системного воспаления в потенцировании ВТЭО у больных с RMI ≤3 баллов может рассматриваться дополнительным фактором в пользу раннего (уже в первые сутки) назначения антикоагулянтов для профилактики ВТЭО.

Ограничения исследования. К факторам, ограничивающим обобщение результатов, следует отнести одноцентровый характер проведенного исследования, относительно небольшой объем выборки, включение только тяжелых пациентов с выраженными нарушениями мобильности (RMI ≤3 баллов), использование ограниченного числа биомаркеров воспаления и отсутствие исследования их в динамике.

Заключение

У больных ИИ с выраженными нарушениями мобильности (RMI ≤3 баллов) по данным двукратного УЗИ ВНК на 3±1 и 10±1 сут. госпитализации ВТЭО выявляются, практически, в каждом втором случае. Присоединение ВТЭО ассоциировано с более высокой частотой наступления смерти в стационаре при ИИ. Для больных ИИ характерна системная воспалительная реакция, сопровождающаяся повышением уровня лейкоцитов и снижением количества лимфоцитов уже на момент поступления пациента в стационар, а также существенным повышением уровня СРБ на 3±1 сут. госпитализации. Системное воспаление, выявляемое у всех больных ИИ, не может быть объяснено ни наличием фоновых хронических воспалительных заболеваний, ни присоединением острых инфекционных осложнений госпитализации. Можно полагать, что именно ИИ является непосредственной причиной системного воспаления, а его выраженность определяется не только тяжестью повреждения головного мозга, но и индивидуальными особенностями воспалительного ответа пациента. Системное воспаление оказывает модулирующее влияние на патогенез ВТЭО у больных ИИ. Выраженная воспалительная реакция потенцирует основные механизмы, способствующие венозному тромбозу, такие как нарушение мобильности и снижение скорости венозного кровотока. В результате присоединения выраженного системного воспаления ВТЭО развиваются достаточно рано и могут выявляться уже на 3±1 сут. госпитализации ("ранние" тромбозы). У больных с умеренным воспалением развитию ВТЭО должна предшествовать более длительная экспозиция основных факторов, тромбозы развиваются позже, могут быть выявлены на 10±1 сут. ("поздние" тромбозы). Маркерами выраженного воспаления могут служить уровни лейкоцитов (>12,0×10⁹), лимфоцитов (<15%) и ЛЛИ (>6,5) в общем анализе крови при поступлении пациента в стационар. Выявление выраженной воспалительной реакции у больных ИИ со значительными нарушениями мобильности (RMI ≤3 баллов) может рассматриваться как дополнительное основание для раннего назначения антикоагулянтов с целью профилактики ВТЭО.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.