Введение

Сепсис продолжает оставаться одной из ведущих причин смерти пациентов как хирургических, так и терапевтических стационаров [1–4]. Его важнейшим и неотъемлемым патогенетическим звеном является синдром полиорганной недостаточности (СПОН) [5–7].

Поражение печени при СПОН характеризуется некрозом гепатоцитов преимущественно 3-й зоны ацинусов (центролобулярными некрозами) [8, 9]. Гибель гепатоцитов сопровождается гиперферментемией, а также вследствие нарушения внутрипеченочного транспорта билирубина паренхиматозной желтухой, в данном случае обозначаемой как сепсис-индуцированная [10–12]. Уровень общего билирубина при этом может составлять от 85 до 170 ммоль/л.

Анализ уровня общего билирубина в сыворотке крови используется для оценки функции печени при СПОН, в частности по шкале SOFA (Sequential Organ Failure Assessment, последовательная оценка органной недостаточности). При этом необходимо отметить, что его повышение характерно для поздних сроков септического процесса, когда морфологические изменения уже значительны [13, 14].

Несмотря на то, что некрозы гепатоцитов 3-й зоны ацинусов при сепсисе встречаются достаточно часто, до сих пор нет убедительных данных о времени их формирования и механизмах ишемического поражения органа (дилатация сосудов при шоке и/или обтурация их при тромбоваскулите и синдроме диссеминированного внутрисосудистого свертывания), а также приемлемых для клинического использования лабораторных показателях, характеризующих этот феномен. Изучение данных вопросов и стало целью настоящего исследования.

Материалы и методы

Изучены 42 случая летальных исходов у пациентов за период с 2010 по 2022 год с диагнозом «сепсис» (22 мужчины и 20 женщин) из архива кафедры патологической анатомии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова. Исследование одобрено этическим комитетом академии (протокол № 290 от 23.03.2024). Во всех случаях при морфологическом исследовании были обнаружены некротические изменения гепатоцитов 3-й зоны ацинусов.

Средний возраст умерших составил 50,1±3,6 года. Средняя длительность госпитализации – 14,4±2,6 койко-дня.

Во всех наблюдениях сепсис имел бактериальную этиологию, при этом в подавляющем числе грамотрицательными микроорганизмами (88%). У 20 умерших бактериальный сепсис осложнил течение COVID-19, в 15 случаях была диагностирована менингококцемия.

Согласно критериям «Сепсис-3», в исследования включались случаи, в которых выполнялись следующие условия:

– наличие источника инфекции (в том числе менингококцемия),

– синдром полиорганной недостаточности.

Критериями исключения из исследования служили наличие у умерших первичного поражения печени: вирусный гепатит, цирроз, первичные злокачественные новообразования печени и метастатическое поражение.

Среди клинических показателей проанализированы уровень общего и прямого билирубина, активность аминотрансфераз, содержание лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов, гемоглобина в крови, концентрации общего белка и альбумина, лактата, факторов свертываемости крови. Учитывалось максимальное отклонение показателей от референтных значений, а также перед летальным исходом.

Гистологические препараты окрашивали гематоксилином и эозином. Кроме того, проводилось иммуногистохимическое исследование с использованием антител к CD15 (система визуализации MP-001 Mouse/rabbit Multiplex detection system, Diagnostic Biosystems, США) для выявления нейтрофильных лейкоцитов и макрофагов в ткани печени. При микроскопическом исследовании количественно определялись диаметр артериол и портальных трактов, индекс Керногана артериол (рассчитывался как отношение толщины стенки сосуда к диаметру просвета, умноженное на 100), полнокровие, наличие тромбов, лейкоцитарного стаза, бактерий в просвете сосудов, удельный объем нейтрофильных лейкоцитов, апоптотических телец (тельца Каунсильмена) (подсчет среднего числа в поле зрения при ×400). Выраженность холестаза оценивалась посредством подсчета числа полей зрения при ×200, в которых имелись скопления желчи в протоках и цитоплазме гепатоцитов (всего оценивали 15 полей зрения).

Статистическая обработка результатов выполнена при помощи табличного редактора Excel (Microsoft, США), в частности его модулей «Анализ данных» и «Мастер диаграмм», а также пакета Statistica 10 for Windows (StatSoft, США). Описательная статистика числовых данных в группах наблюдения проводилась путем вычисления средних значений исследуемых величин и стандартных ошибок среднеквадратичного отклонения (m), а также медианы с определением 1-го и 3-го квартилей. Оценку статистической значимости показателей и различий оцениваемых выборок проводили по критерию Манна–Уитни для малых выборок при уровне р<0,05.

Результаты

У пациентов, умерших от сепсиса, в печени в 3-й зоне ацинусов обнаруживались три группы некротических изменений гепатоцитов:

1. массивные центролобулярные некрозы;

2. центролобулярная дискомплексация;

3. очаговые некрозы.

Массивные центролобулярные некрозы гепатоцитов (МЦНГ) выявлены у 18 из 42 умерших (43%) (рис. 1). Возраст умерших данной группы составил 56,5±3,5 года, продолжительность госпитализации – 77,0±13,0 суток.

Клинически у пациентов данной группы септический шок был диагностирован только в трети случаев (шесть из 18). Минимальный уровень среднего артериального давления у 75% умерших с МЦНГ был ниже 65 мм рт. ст. (медиана 52,0 [41,8; 65,0]) (табл.). Индекс Керногана артерий портальных трактов составлял 48,9±3,5 единицы.

МЦНГ формировались у пациентов, как правило, не ранее чем через сутки, чаще – через двое суток (медиана 2,0 [1,0; 6,0]) после развития септического шока.

Уровень активности аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ) у пациентов с МЦНГ был повышен, медиана составляла 114,0 ед/л (91,3; 296,2) и 167,3 ед/л (92,6; 364,5), соответственно. Во всех наблюдениях отмечались высокие уровни прокальцитонина (до 100,0 нг/мл). Уровень лактата достигал 24 ммоль/л (медиана 4,9 [3,6;10,3]).

Гипербилирубинемия (медиана уровня общего билирубина 48,7 мкмоль/л [27,9; 99,1], прямого – 20,9 ммоль/л [6,5; 45,6]) отмечалась только у половины умерших с МЦНГ. Уровень общего билирубина чаще соответствовал 1 баллу по шкале SOFA. При этом морфологические признаки холестаза выявлены у 83% умерших с МЦНГ. При наличии признаков холестаза медиана уровня общего билирубина составляла 24,3 мкмоль/л (13,0; 63,6), прямого – 20,9 мкмоль/л (6,5; 45,6). Уровень общего билирубина коррелировал с выраженностью морфологических признаков холестаза (ρ=0,59, p<0,05).

Лейкоцитарные стазы встречались у шести из 18 умерших данной группы (33%) (три в центральных венах, четыре в венах и два в артериях портальных трактов). Медиана удельного объема нейтрофильных лейкоцитов составляла 1,5 ед. (0,5; 3,6) (рис. 2).

Формирование фибриновых тромбов выявлено в четырех случаях из 18 (22%) (одно в центральных венах, два в венах и одно в артериях портальных трактов).

Сладж-феномен обнаружен в восьми случаях из 18 (44%) (два в центральных венах, пять в венах и шесть в артериях портальных трактов). В трех наблюдениях (17%) имели место диапедезные кровоизлияния в области портальных трактов, при этом тромбы в просвете микрососудов отсутствовали.

Удельный объем телец Каунсильмена в 1-й и 2-й зонах ацинусов составлял 0,9 ед. (0,3; 2,4) (табл.).

У 10 из 42 умерших (24%) изменения паренхимы печени в 3-й зоне ацинусов характеризовались центролобулярной дискомплексацией гепатоцитов (ЦДГ). Средний возраст умерших данной группы был меньше, чем в случаях с массивными центролобулярными некрозами, и составил 31,2±6,0 года, длительность госпитализации – 8,5±3,0 суток. В данной группе септический шок диагностировался в 70% случаев. У всех пациентов с ЦДГ длительность послешокового периода составляла около одних суток (медиана 1,0 суток [0,5; 1,5]). Среднее артериальное давление максимально снижалось до 31,0 мм рт. ст. (медиана 50,0 мм рт. ст. [47,0; 67,0]). Индекс Керногана артерий портальных трактов составлял 45,5±6,3 единицы

Во всех наблюдениях отмечались повышение уровня трансаминаз, в среднем активность АЛТ и АСТ находилась на уровне 152,1±85,4 ед/л и 257,8±119,6 ед/л (медиана АЛТ 79,1 ед/л [10,7; 188,3], АСТ – 106,8 ед/л [69,1; 590,5]). Прокальцитонин также был повышен (медиана 9,8 нг/мл [ 3,3; 31,9]).

Гипербилирубинемия выявлена у двух умерших (48,8 и 161,0 мкмоль/л) и соответствовала 2–3 баллам по шкале полиорганной недостаточности, морфологические признаки холестаза встречались чаще (в 38% наблюдений), медиана уровня общего билирубина при этом составляла 14,1 мкмоль/л (6,7; 161,0), прямого билирубина – 62,6 мкмоль/л (4,6; 120,6).

Лейкоцитарные стазы встречались в двух из 10 случаев (20 %) (один в венах и один в артериях портальных трактов). Удельный объем нейтрофильных лейкоцитов составлял 7,8 единицы (1,7; 9,2), в сравнении с группой с МЦНГ он был достоверно выше (p=0,039).

Формирование фибриновых тромбов выявлено в половине случаев (четыре в венах и одно в артериях портальных трактов).

Сладж-феномен обнаружен в четырех случаях из 10 (40%) (четыре в венах и три в артериях портальных трактов). В одном случае (10%) имели место диапедезные кровоизлияния в области портальных трактов.

Удельный объем телец Каунсильмена в 1-й и 2-й зонах ацинусов составлял 1,6 ед. (0,6; 1,9) (табл.).

Очаговые центролобулярные некрозы гепатоцитов (ОЦНГ) встречались у 14 умерших (33%). Они представляли собой некроз групп гепатоцитов с очаговым скоплением полиморфноядерных лейкоцитов (рис. 3).

Средний возраст умерших составил 41,0±7,9 года, длительность госпитализации – 6,3±1,9 суток.

В данной группе септический шок диагностировали в 50% случаев. Длительность послешокового периода в 12 наблюдениях (86%) составила менее суток, в двух – больше недели (восемь и 19 суток). Минимальный уровень среднего артериального давления был 64,3±4,3 мм рт. ст. (медиана 58,5 мм рт. ст. [53,5; 64,0]). Индекс Керногана артерий портальных трактов составлял 44,1±3,0 единицы.

Уровень трансаминаз был несколько повышен (медиана АЛТ 67,0 ед/л [0,5; 114,0], АСТ – 83,9 ед/л [31,7; 179,0]). Медиана уровня прокальцитонина составляла 8,3 нг/мл (6,0; 10,0), он оказался самым низким среди групп.

Гипербилирубинемия выявлялась в 56% случаев (32,7 мкмоль/л [28,6; 38,9]), в большинстве наблюдений соответствовала 2 баллам по шкале SOFA. При микроскопическом исследовании признаки холестаза выявлялись в 27% случаев, медиана общего билирубина в этих случаях составила 36,8 мкмоль/л (34,6; 38,9), прямого билирубина – 18,1 мкмоль/л (13,5; 22,6).

Лейкоцитарные стазы встречались в двух случаях из 14 (14%) (в одном случае в центральных венах, в другом и в венах, и в артериях портальных трактов). Медиана количества нейтрофильных лейкоцитов в поле зрения при ×400 составила 4,7 единицы (1,0; 9,0).

Формирование фибриновых тромбов выявлено в трех случаях (21%) (два в центральных венах, одно в венах портальных трактов).

Сладж-феномен обнаруживался в пяти случаях из 14 (36%) (один в центральных венах, четыре в венах и три в артериях портальных трактов). Диапедезные кровоизлияния отсутствовали во всех случаях.

Удельный объем телец Каунсильмена составил 1,9 единицы (0,6; 4,0) (табл.).

Обсуждение

Результаты исследования показали, что характер и выраженность некротических изменений гепатоцитов в 3-й зоне ацинусов в первую очередь связаны со степенью снижения артериального давления и временем, прошедшим после развития септического шока.

Так, умершие в первые сутки после развития шока по характеру изменений гепатоцитов 3-й зоны ацинусов в основном распределяются на группы с ОЦНГ (медиана систолического артериального давления (САД) 58,5 мм рт. ст.) и с ЦДГ, где снижение артериального давления более выраженное (САД 50,0 мм рт. ст. [47,0; 67,0]). Начиная со вторых суток изменения в печени у умерших в большей степени представлены МЦНГ (САД 52,5 мм рт. ст. [46,8; 65,0]). Примерно одинаковое САД при ЦДГ и МЦНГ, а также более раннее развитие ЦДГ свидетельствуют о стадийности процесса ишемической гибели гепатоцитов.

Кроме уровня САД подтверждением роли нарушения центральной гемодинамики в формировании некротических изменений гепатоцитов служит уровень индекса Керногана артериол портальных трактов – более низкий (большая дилатация сосудов сразу после развития шока) в группах с ЦДГ и ОЦНГ в сравнении с умершими с МЦНГ.

Наличие и соответствие признаков активации свертывающей системы крови (выявление в паренхиме печени сладж-феномена, фибриновых тромбов, диапедезных кровоизлияний) некротическим изменениям гепатоцитов свидетельствуют о ее роли в формировании некроза клеток печени при сепсисе, при этом степень активации свертывающей системы не позволяет рассматривать данный механизм как ведущий при септическом поражении печени.

Морфологическая степень повреждения гепатоцитов (очаговые некрозы, дископлексация гепатоцитов, массивные центролобулярные некрозы) подтверждается клинико-лабораторными проявлениями синдрома цитолиза – уровнями активности АЛТ, АСТ, гипербилирубинемии [12], имеющими при этом некоторые особенности. Так, амплитуда активности АСТ выше, чем АЛТ, что, возможно, связано с общими ишемическими повреждениями в организме при сепсисе, степени повреждения гепатоцитов соответствовал только уровень прямого билирубина.

Описываемый в литературе при сепсисе гипоксический гепатит, клинически характеризуемый длительным или транзиторным повышением активности трансаминаз в сыворотке крови (в 20 раз по сравнению с верхней границей нормы) в условиях сосудистой, сердечной или дыхательной недостаточностей при исключении иных причин повреждения печени, встречается достаточно редко. В нашем исследовании, несмотря на выраженные некротические изменения в гепатоцитах в изучаемых группах, только три наблюдения, соответствовали критериям гипоксического гепатита. При этом изменения 3-й зоны ацинусов в двух из них были представлены массивными центролобулярными некрозами, а в одном имели место очаговые некрозы гепатоцитов.

Схожая картина наблюдалась и при оценке уровня гипербилирубинемии у умерших с некротическими изменениями 3-й зоны ацинусов. Согласно данным литературы [14], значимое повышение уровня билирубина отмечается примерно в 15% случаев гипоксического гепатита. Чувствительность этого метода оценки повреждения печени у пациентов в ранние сроки септического процесса также явно недостаточна, обосновывая необходимость поиска новых подходов.

Данный феномен ставит вопрос о критериях диагноза «гипоксический гепатит» и возможности использования его при оценке ишемических поражений печени при шоке.

Заключение

В центролобулярных отделах печени при сепсисе в зависимости от степени снижении артериального давления и времени, прошедшего после его развития, возникают массивные центролобулярные некрозы, центролобулярная дискомплексация и очаговые некрозы гепатоцитов, наличие которых в части случаев можно расценивать как форму, так и стадию поражения (центролобулярная дискомплексация гепатоцитов и массивные центролобулярные некрозы гепатоцитов) печени при сепсисе.

Основным механизмом формирования некроза гепатоцитов служит нарушение центральной гемодинамики вследствие септического шока. Ишемическое повреждение печени из-за тромбоваскулита существенного значения в генезе формирования печеночной недостаточности не имеет.

Клинико-лабораторным показателем, в большей степени характеризующим повреждение печени при сепсисе, является уровень прямого билирубина в сыворотке крови.