ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ ОСТРОГО ПАНКРЕАТИТА И ПРОГНОЗА ИСХОДА ЗАБОЛЕВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ ЭРИТРОЦИТОВ

DETERMINATION OF THE SEVERITY OF ACUTE PANCREATITIS AND PROGNOSIS OF THE OUTCOME OF THE DISEASE USING ATOMIC FORCE MICROSCOPY OF ERYTHROCYTES

Gulikyan Garen Norairovich

 PhD, Head of the Department of Plastic Surgery «Rosbiotech»,

Russia, Krasnoyarsk

Pakhomova Regina Alexandrovna

MD, Head of the Department of Plastic Surgery «Rosbiotech»

Russia, Moscow,

АННОТАЦИЯ

Цель работы: определить степень изменений эритроцитов при помощи атомно-силовой микроскопии при различных степенях тяжести острого панкреатита.

Метод. Атомно-силовая микроскопия эритроцитов на атомно-силовом микроскопе Integra Aura.

Результаты. Изменение поверхности эритроцитов (блеббинг, эрозии) свидетельствуют о ее разрушении, ведущем к гибели клетки. При изучении линейных размеров эритроцитов, площади и объема отмечается явная тенденция потери двояковогнутой формы и к превращению в сфероцит.

Выводы. Атомно-силовая микроскопия эритроцитов – доступный метод в диагностики острого панкреатит.

Данная методика нуждается в дальнейших исследованиях для получения большего количества результатов.

ABSTRACT

The purpose of the work: to determine the degree of changes in red blood cells using atomic force microscopy at various degrees of severity of acute pancreatitis.

Method. Atomic force microscopy of erythrocytes using an Integra Aura atomic force microscope.

Results. Changes in the surface of red blood cells (blebbing, erosion) indicate its destruction, leading to cell death. When studying the linear dimensions of red blood cells, area and volume, there is a clear tendency to lose its biconcave shape and turn into a spherocyte.

Conclusions. Atomic force microscopy of erythrocytes is an affordable method in the diagnosis of acute pancreatitis.

This technique needs further research to obtain more results.

Ключевые слова: панкреатит, эритроцит, мембрана, атомно-силовая микроскопия

Keywords: pancreatitis, erythrocyte, membrane, atomic force microscopy

Введение

Заболевание острым панкреатитом ежегодно увеличивается и в мировой популяции, и в Российской Федерации [1]. Значительный рост заболеваемости был зафиксирован в годы пандемии Covid-19, что многие исследователи связывают развитием развития тромбозов в микроциркуляторном русле, в том числе и в поджелудочной железе [2]. Диагностические критерии самого острого панкреатита и степеней тяжести достаточно подробно описаны в многочисленных литературных источниках [4–5]. Тем не менее периодически возникают сложности с диагностикой у лиц старческого возраста из-за атипичной клинической картины и при самопроизвольном приеме обезболивающих препаратов пациентами при возникновении болей в животе [6].

Применение атомно-силовой микроскопии мембраны эритроцитов периферической крови позволяет на ранних стадиях заболевания установить диагноз, степень тяжести с определить прогноз течения. Это позволяет своевременно начать коррекцию нарушений и избежать фатальных исходов. Изменения, происходящие в эритроцитах аналогичны изменениям клеток в других органах при развитии патологического процесса [7–8]. Это позволяет экстраполировать полученные результаты о целостности мембраны и изменений формы эритроцитов на состояние панкреатических клеток и, следовательно, судить о степени поражения последних [9–11].

Цель работы: определить степень изменений эритроцитов при помощи атомно-силовой микроскопии при различных степенях тяжести острого панкреатита.

Материалы и методы

В исследование включены 52 пациента (11 женщин и 41 мужчина), находящиеся в Клинической больнице "РЖД-Медицина" г. Красноярска, с диагнозом «острый панкреатит».

Для определения состояния эритроцитов проводился забор крови из периферической вены для проведения атомно-электронной микроскопии. Сбор анализа проводился одномоментно с забором крови на другие исследования при поступлении пациента в отделение. При атомно-силовой микроскопии на атомно-силовом микроскопе Integra Aura выстраивается график получаемого специального сигнала DFL, изменение которого позволяет судить о выраженности нарушения целостности мембраны эритроцита.

По клинической все пациенты разделены на 3 группы. В 1 группу вошли больные с легкой степенью тяжести (28 человек – 53,9%), во 2 – средней тяжести (15 – 28,8%), в 3 – с тяжелой (9 – 17,3%).

Все пациенты дали добровольное информированного согласие на участие в исследовании.

Результаты

При панкреатите легкой степени на поверхности мембраны эритроцита возникают пузырьки – блеббинг (рис. 1). В патоморфологии блеббинг расценивается как начало апоптоза клетки. Чем больше пузырьков на мембране, чем больше они в размере, тем больше предпосылок к гибели эритроцита.

Рисунок 1. Панкреатит легкой степени

При панкреатите средней степени тяжести возникшие на мембране пузырьки разрываются, образуя эрозии на мембране. При средней тяжести эрозии носят единичный характер (рис. 2).

Рисунок 2. Панкреатит средней степени

При панкреатите тяжелой степени количество эрозий на поверхности увеличивается, они становятся глубже, преобразуясь в язвы (рис. 3).

Рисунок 3. Панкреатит тяжелой степени

Сильное изъязвление мембраны приводит к разрыву последней и гибели клетки.

Аналогичные изменения панкреатической клетки вызывают развитие панкреонекроза.

При проведении исследования определись размеры объема и площади эритроцитов и состояние эритроцитарной мембраны (табл. 1).

Таблица 1.

Площадь, объем и поверхность эритроцитов

В зависимости от степени тяжести течения площадь и объем эритроцита увеличивались, при легкой степени на мембране отмечался в основном блеббинг с единичными эрозиями. При средней и тяжелой блеббинг не наблюдался, отмечаются эрозии, количество, размеры и глубина которых увеличивается от средней к тяжелой степени.

При исследовании линейных размеров отмечено четкое стремление к образованию сферической формы со значительным уменьшением впадины эритроцитов в зависимости от степени тяжести (табл. 2).

Таблица 2.

Линейные размеры эритроцитов

Стремление клетки к сферической форме свидетельствует об увеличении нестабильности клеточной мембраны и возможной ее гибели.

Обсуждение

Эритроцит – самая доступная для изучения клетка человеческого организма, которая вместе с тем отражает процессы, развивающиеся в клетках других органов [7]. Чем выраженнее изменения, тем тяжелее течение и хуже прогноз заболевания. Таким образом оценка изменений эритроцитов позволяет определить степень тяжести панкреатита и, соответственно своевременно скоррегировать лечение пациента.

Выводы

Атомно-силовая микроскопия эритроцитов – доступный метод в диагностики острого панкреатит.

Данная методика нуждается в дальнейших исследованиях для получения большего количества результатов.

Список литературы:

1. Гуликян Г.Н. Острый панкреатит в хирургической патологии в современной медицине // Московский хирургический журнал. – 2022. – № 2. – С.20–27.
2. Гуликян Г.Н., Швец Л.И. Актуальные вопросы диагностики деструктивного острого панкреатита // Московский хирургический журнал. – 2024. – № 2. – С. 116–123.
3. Ромащенко П.Н., Струков Е.Ю. Острый панкреатит. Аспекты диагностики и лечения. М.: ЭЛБИ-СПб, 2020. – 671 c.
4. Boxhoorn L., Voermans R.P., Bouwense S.A., Bruno M.J., Verdonk R.C., Boermeester M.A., et al // Acute pancreatitis. Lancet. 2020. № 396(10252). Р. 726–734.
5. Галлямов Э.А., Агапов М.А., Луцевич О.Э., Какоткин В.В. Современные технологии лечения инфицированного панкреонекроза: дифференцированный подход // Анналы хирургической гепатологии. – 2020. – № 25(1). – С.69–78.
6. Хрипун А.И., Алимов А.Н., Орлов С.Ю., Челяпина Т.П. Современные подходы к диагностике и лечению острого панкреатита (клинический случай) // Креативная хирургия и онкология. – 2024. – №14(4). С.394–400.
7. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Степовая Е.А., Быстрицкий Л.Д., Ткаченко С.Б. Атлас Клинический патоморфоз эритроцита. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003.
8. Матиенко Л.И., Миль Е.М., Бинюков В.И. Исследование супрамолекулярных структур методом атомно-силовой микроскопии // Химическая физика. – 2020. – T. 39. – № 6. С. 87–92.
9. Скоркина М.Ю. Методика оценки морфометрических параметров нативных клеток крови с использованием атомно-силовой микроскопии // Бюл. эксп. биол. и мед. – 2010. – № 150(2). С.273–275.
10. Deng, X., Xiong, F., Li, X. et al. Application of atomic force microscopy in cancer research // J Nanobiotechnol. 2018. № 16. Р. 102.
11. Гуликян Г.Н., Пахомова Р.А., Козлов В.В. Изменения поверхности эритроцитов у больных с острым панкреатитом легкой степени тяжести // Московский хирургический журнал. – 2024. – № 2. – С.23–27.