Нарушения гликокаликса при критических состояниях: патофизиологические и клинические аспекты
https://doi.org/10.25789/YMJ.2024.85.20
Аннотация
В предлагаемом обзоре рассмотрено участие гликокаликса (ГК) в патогенезе таких заболеваний, как сахарный диабет, сепсис, COVID-19, политравма, преэклампсия, эпилепсия и др. Описано уменьшение толщины ГК у пациентов с сахарным диабетом. Также отмечено влияние гипергликемии на структуру ГК. При сепсисе ГК повреждается свободными радикалами кислорода, которые высвобождаются циркулирующими лейкоцитами, что в свою очередь запускает каскад реакций, которые приводят к системному отеку, гиповолемии с дальнейшим развитием повреждения органов и тканей. При тяжёлой травме отмечается повреждение ГК, что сопровождается выделением синдекана, гепарансульфата, гиалуроновой кислоты в кровоток. Преэклампсия также сопряжена с повреждением ГК, что можно выявить по повышению специфических маркеров. Эпилепсия и многие другие неврологические заболевания связаны с нарушением гематоэнцефалического барьера, нарушение функции которого связано с дисфункцией ГК.
Ключевые слова
гликокаликс,
сепсис,
преэклампсия,
политравма,
эпилептический статус,
коронавирусная инфекция,
синдекан,
гиалуроновая кислота
Об авторах
А. П. Воробьёва
Городская детская клиническая больница им. Г.К. Филиппского
Россия
Россия
ВОРОБЬЁВА Анна Павловна – врач анестезиолог-реаниматолог
г. Ставрополь
Ю. В. Быков
Ставропольский гос. медицин. ун-т МЗ РФ
Россия
Россия
БЫКОВ Юрий Витальевич – к.м.н., до- цент
В. А. Батурин
Ставропольский гос. медицин. ун-т МЗ РФ
Россия
Россия
БАТУРИН Владимир Александрович – д.м.н., проф., зав. кафедрой
А. А. Муравьёва
Ставропольский гос. медицин. ун-т МЗ РФ
Россия
Россия
МУРАВЬЁВА Алла Анатольевна – к.м.н., доцент
В. В. Массоров
Ставропольский гос. медицин. ун-т МЗ РФ
Россия
Россия
МАССОРОВ Владислав Викторович – ординатор
Список литературы
1. Воробьева А.П., Быков Ю.В., Батурин В.А. Методы определения деструкции гликокаликса // Вестник молодого ученого. 2023. № 12. С. 36-40.
2. Vorobyeva A.P., Bykov Yu.V., Baturin V.A. Methods of determining the destruction of Glycocalyx// Journal of young scientists. 2023. 12. P.36-40.
3. Воробьева А.П., Быков Ю.В., Батурин В.А. Роль эндотелиального гликокаликса в патогенезе заболеваний // Там же. С. 27-32.
4. Vorobyeva A.P., Bykov Yu.V., Baturin V.A. The role of endotelial glycocalyx in the pathogenesis of deseases // Ibid. P. 27-32.
5. Гончар И.В., Балашов С.А., Валиев И.А., Мелькумянц А.М. Роль эндотелиального гликокаликса в механогенной регуляции тонуса артериальных сосудов // Труды московского физико-химич. ин-та. 2017. № 1. С. 101–108.
6. Gonchar I.V., Balashov S.A., Valiev I.A., Melkumyanz А.М. The role of endothelial glycocalyx in the mechanogenic regulation of arterial vascular tone // Proceedings of the Moscow Institute of Physics and Chemistry. 2017; 1: 101-108. 3; 12(1):27-32.
7. Ильина Я.Ю., Фот Е.В., Кузьков В.В., Киров М.Ю. Сепсис-индуцированное повреждение эндотелиального гликокаликса (обзор литературы) // Вестник интенсивн. терапии им. А.И. Солтанова. 2019. №2.DOI: 10.21320/1818474X-2019-2-32-39
8. Ilyina Ya.Yu., Fot E.V., Kuzkov V.V., Kirov M.Yu. Sepsis-induced damage of endothelial glycocalyx (literature review) // Bulletin of intensive care named after A.I. Sultanov. 2019. №2.DOI: 10.21320/18-474 X-2019-2-32-39
9. Amengual-Gual M., Ulate-Campos A., Loddenkemper T.. Status epilepticus prevention, ambulatory monitoring, early seizure detection and prediction in at-risk patients // Seizure. 2019. 68. p.31-37. doi: 10.1016/j.seizure.2018.09.013. Epub 2018 Sep 18. PMID: 30391107.
10. Anand D., Ray S., Srivastava L., Bhargava S. Evolution of serum hyaluronan and syndecan levels in prognosis of sepsis patients // Clin Biochem.2016. 49. P. 76–76. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2016.02.014
11. Bihari S., Wiersema U., Perry R. Schembri D., Bouchier T., Dixon D., et al. Efficacy and safety of 20% albumin fluid loading in healthy subjects: a comparison of four resuscitation fluids // J Appl Physiol. 2019. 126. P. 46–60. doi: 10.1152/ japplphysiol.01058.2018
12. Carlberg N., Cluver C., Hesse C., Thörn S., Gandley R., Damén T., Bergman L. Circulating concentrations of glycocalyx degradation products in preeclampsia // Front. Physiol. 2022 Sec.Clinicaland Translational Physiology. Vol.13. DOI:10.3389/fphys.2022.1022770
13. Chappell L., Cluver C., Kingdom J., Tong S. Pre-eclampsia // Lancet. Vol.398. P.341–354. doi:10.1016/S0140-6736(20)32335-7
14. Chen W., Ju X., Lu Y., et al. Propofol improved hypoxia-impaired integrity of blood-brain barrier via modulating the expression and phosphorylation of zonula occludens-1 // CNS Neurosci Ther. 2019. Vol. 25. P. 704-713
15. Drost C., Rovas A., Kümpers P. Protection and rebuilding of the endothelial glycocalyx in sepsis–Science or fiction? // Matrix Biol. Plus. 2021. Vol.12. 100091
16. Fraser D., Patterson E., Daley M., Cepinskas G. Case report: inflammation and endothelial injury profiling of COVID-19 pediatric multisystem inflammatory syndrome (MIS-C) // Front Pediatr. 2021. Vol. DOI: 10.3389/ fped.2021.597926
17. Fraser D., Patterson E., Slessarev M., Gill S., Martin C., Daley M. et al. Endothelial injury and glycocalyx degradation in critically Ill Coronavirus disease 2019 patients: implications for microvascular platelet aggregation // Crit Care Explorat. 2020. DOI: 10.1097/CCE.0000000000000194
18. Frati-Munari A. Medical significance of endothelial glycocalyx. Arch Cardiol Mex. 2013. Vol. 83. p. 03–312. DOI: 10.1016/j.acmx.2013.04.015
19. Global Health Estimates 2020: Deaths By Cause, Age, Sex, By Country And By Region, 2000-2019. Geneva, World Health Organization. 2020.
20. Glykys J., Dzhala V., Egawa K., Kahle K., Delpire E., Staley K. Chloride Dysregulation, Seizures and Cerebral Edema: A Relationship with Therapeutic Potential // Trends Neurosci. 2017. Vol. 40. P. 276-294. doi: 10.1016/j. tins.2017.03.006
21. Gusev EY, Zotova NV. Cellular stress and general pathological processes. Curr Pharm Des. 2019; 25(3): 251-297. DOI: 10.2174/1381612825 666190319114641.
22. Han H., Mann A., Ekstein D., Eyal S. Breaking Bad: the Structure and Function of the Blood-Brain Barrier in Epilepsy. AAPS J. 2017. Vol. 19. P. 973-988. doi: 10.1208/s12248-017-0096-2
23. Hippensteel J., Uchimido R., Tyler P., Burke R., Han X., Zhang F. et al. Intravenous fluid resuscitation is associated with septic endothelial glycocalyx degradation // Crit. Care. 23. 1, 259. doi:10.1186/s13054-019-2534-2
24. Holcomb J., Tilley B.,Baraniuk S., Fox E., Wade C., Podbielski J. Transfusion Of Plasma, Platelets, And Red Blood Cells In A 1:1:1 vs A 1:1:2 Ratio And Mortality In Patients With Severe Trauma: The PROPPR Randomized Clinical Trial. JAMA, 313 (2015). P. 471-482
25. Johansson PI, Henriksen HH, Stensballe J, Gybel-Brask M, Cardenas JC, Baer LA, et al. Traumatic endotheliopathy: a prospective observational study of 424 severely injured patients. Ann Surg. 2017; 265(3): 597-603. DOI: 10.1097/ SLA.0000000000001751.
26. Karamysheva A. Mechanisms of angiogenesis // Biochemistry. 2008. Vol. 73. P.751-762.
27. Kuessel L., Husslein H., Montanari E., Kundi M., Himmler G., Binder J., et al. Dynamics of soluble syndecan-1 in maternal serum during and after pregnancies complicated by preeclampsia: A nested case control study // Clin. Chem. Lab. Med. Vol. 58. P.50–58. doi:10.1515/cclm2019-0686
28. Li X., Zhu J., Liu K., Hu Y., Huang K., Pan S. Heparin ameliorates cerebral edema and improves outcomes following status epilepticus by protecting endothelial glycocalyx in mice. Experimental Neurology. Vol. 330. 2020.
29. McDonald SJ, Sun M, Agoston DV, Shultz SR. The effect of concomitant peripheral injury on traumatic brain injury pathobiology and outcome. J Neuroinflammation. 2016; 13(1): 90. DOI: 10.1186/ s12974-016-0555-1.
30. Moore E., Moore H., Kornblith L., Neal M., Hoffman M., Mutch N., et al. Trauma-induced coagulopathy // Nat Rev Dis Primers. 2021. Vol. 7. P.1-23. doi: 10.1038/s41572-021-00264-3
31. Naumann D., Hazeldine J., Davies D., Bishop J., Midwinter M., Belli A., Endotheliopathy Of Trauma Is An On-Scene Phenomenon, And
32. Is Associated With Multiple Organ Dysfunction Syndrome: A Prospective Observational // StudyShock. 49. 2018. P. 420-428
33. Naumann D., Hazeldine J., Midwinter M., Hutchings S., Harrison P. Poor microcirculatory flow dynamics are associated with endothelial cell damage and glycocalyx shedding after traumatic hemorrhagic shock // J Trauma Acute Care Surg. 2018. Vol. 84. P. 8. DOI: 10.1097/ TA.0000000000001695
34. Nelson A., Berkestedt I., Bodelsson M. Circulating glycosaminoglycan species in septic shock // Acta Anaesth Scand. 2014. Vol. 58. p. 36–43. DOI: 10.1111/aas.12223
35. Ostrowski S., Windeløv N. Ibsen M., Haase N., Perner A, Johansson P. Consecutive thrombelastography clot strength profiles in patients with severe sepsis and their association with 28-day mortality: a prospective study // J Crit Care. 2013. Vol. 28. P.1-11. doi: 10.1016/j. jcrc.2012.09.003
36. Patterson E., Cepinskas G., Fraser D. Endothelial Glycocalyx Degradation in Critical Illness and Injury // Sec. Intensive Care Medicine and Anesthesiology. 2022 9. DOI: 10.3389/ fmed.2022.898592
37. Perucci L., Corrêa M., Dusse L., Gomes K., Sousa L. Resolution of inflammation pathways in preeclampsia-a narrative review //Immunol. Res. 2017. Vol. 65. P.774–789.
38. Piotti A., Novelli D., Meessen JMTA, Ferlicca D., Coppolecchia S., Marino A., et al. Endothelial damage in septic shock patients as evidenced by circulating syndecan-1, sphingosine-1-phosphate and soluble VE-cadherin: a substudy of ALBIOS // Crit Care. 2021. 25:113. DOI 10.1186/s13054-021-03545-1
39. Polites S., Moody S., Williams R., Kayton M., Alberto E., Burd R. Timing And Volume Of Crystalloid And Blood Products In Pediatric Trauma: An Eastern Association For The Surgery Of Trauma Multicenter Prospective Observational Study // Trauma Acute Care Surg. 2020. Vol. 82. P. 36-42
40. Rapkiewicz A., Mai X., Carsons S., Pittaluga S., Kleiner D., Berger J. et al. Megakaryocytes and platelet-fibrin thrombi characterize multi-organ thrombosis at autopsy in COVID-19: a case series // EclinicalMedicine. 2020. 24:100434. DOI: 10.1016/j.eclinm.2020.100434
41. Rovas A., Osiaevi I., Buscher K., Sackarnd J., Tepasse P-R, Fobker M, et al. Microvascular dysfunction in COVID-19: the MYSTIC study // Angiogenesis. 2021. 24:145-57. DOI: 10.1007/ s10456-020-09753-7
42. Singer M., Deutschman C., Seymour C., Shankar-Hari M., Annane D., Bauer M. The third international consensus definitions for sepsis and septic shock (Sepsis-3). JAMA.2016 315:801-10. DOI: 10.1001/jama.2016.0287
43. Tomimatsu T., Mimura K., Matsuzaki S., Endo M., Kumasawa K., Kimura T. (2019). Preeclampsia: Maternal systemic vascular disorder caused by generalized endothelial dysfunction due to placental antiangiogenic factors. Int. J. Mol. Sci. 2022 (17), E4246. doi:10.3390/ ijms20174246
44. Uchimido R., Schmidt E.P., Shapiro N.I. The glycocalyx: a novel diagnostic and therapeutic target in sepsis // Crit. Care. 2019. Vol. 23. P.16. DOI: 10.1186/s13054-018-2292-6
45. Weissgerber T., Garcia-Valencia O., Milic N., Codsi E., Cubro H., Nath M. C., et al. Early onset preeclampsia is associated with glycocalyx degradation and reduced microvascular perfusion // J. Am. Heart Assoc. 2019. Vol. 8. e010647. doi:10.1161/JAHA.118.010647
46. Yang T., Guo R., Zhang F. Brain perivascular macrophages: Recent advances and implications in health and diseases // CNS Neurosci Ther. 2019. Vol. 25. P. 318-1328.
47. Zhang D., Li L., Chen Y., Ma J., Yang Y., Aodeng S., et al. Syndecan-1, an indicator of endothelial glycocalyx degradation, predicts outcome of patients admitted to an ICU with COVID-19 // Mol Med. 2021. 27:151. doi: 10.1186/s10020-021-00412-1
48. Zotova NV, Zhuravleva YV, Zubova TE, Gusev EYu. Integral estimation of systemic inflammatory response under sepsis. Gen Physiol Biophys. 2020; 39(1): 13-26. DOI: 10.4149/ gpb_2019043.
Рецензия
Для цитирования:
Воробьёва А.П., Быков Ю.В., Батурин В.А., Муравьёва А.А., Массоров В.В. Нарушения гликокаликса при критических состояниях: патофизиологические и клинические аспекты. Якутский медицинский журнал. 2024;(1):77-81. https://doi.org/10.25789/YMJ.2024.85.20
For citation:
Vorobyeva A.P., Bykov Y.V., Baturin V.A., Muravyeva A.A., Massorov V.V. Glycocalyx disorders in critical conditions: pathophysiological and clinical aspects. Yakut Medical Journal. 2024;(1):77-81. https://doi.org/10.25789/YMJ.2024.85.20
Просмотров:
23
Послать статью по эл. почте 