ОСТРЫЙ КИШЕЧНЫЙ ЭНДОТОКСИКОЗ В МЕДИЦИНЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ
Обзорная статья
Дата публикации: марта 28, 2024
Ключевые слова
кишечная микробиота
критические состояния организма
острая эндотоксемия
критические состояния организма
острая эндотоксемия
Как цитировать
Ивницкий Ю. Ю., Рейнюк В. Л., Шефер Т. В., Вакуненкова О. А. ОСТРЫЙ КИШЕЧНЫЙ ЭНДОТОКСИКОЗ В МЕДИЦИНЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2024. Т. № 1. С. 81-86.
Аннотация
Представление о симбиозе человека и нормальной микробиоты его желудочно-кишечного тракта стало частью медико-биологической парадигмы. Тип этого симбиоза варьирует от мутуализма до паразитизма и зависит от функционального состояния хозяина. Повреждение последнего внешними агентами наделяет нормальную кишечную микробиоту условно патогенными свойствами, влияющими на исход внешнего воздействия. Ряд продуцируемых ею веществ обладает системной токсичностью. Некоторые из них способны накапливаться в крови в потенциально летальных концентрациях. В настоящем обзоре исследованы причинно-следственные связи между кишечной эндотоксемией и осложнениями острых инфекционных заболеваний, экзогенных отравлений, травм, высотной болезни, теплового и солнечного удара. На примере острой системной токсичности аммиака и эндотоксина показано, что шок, сепсис, вторичные острые поражения легких и острая церебральная недостаточность – паттерны острого кишечного эндотоксикоза. Предложены новые подходы к их профилактике.Литература
1. Sender R. et al. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body // PLoS Biol. – 2016. – V. 14. – No 8. – P. e1002533. DOI: 10.1371/journal.pbio.1002533.
2. Kim H.S. et al. Analysis of prognostic factors for postoperative complications and mortality in elderly patients undergoing emergency surgery for intestinal perforation or irreversible intestinal ischemia // Ann. Surg. Treat. Res. – 2023. – V. 105. – No 4. – P. 198–206. DOI: 10.4174/astr.2023.105.4.198.
3. Kadirhan O. et al. Does the use of computed tomography scenogram alone enable diagnosis in cases of bowel obstruction? // World J. Radiol. – 2023. – V. 15. – No 10. – P. 281–292. DOI: 10.4329/wjr.v15.i10.281.
4. Kunovac F. et al. Gastrointestinal motility disorders correlate with intracranial bleeding, opioid use, and brainstem edema in neurosurgical patients // Neurocrit. Care. – 2023. – V. 39. – No 2. – P. 368–377. DOI: 10.1007/s12028-023-01678-5.
5. Liu J. et al. GI-symptoms and fever increase the risk of severe illness and death in patients with COVID-19 // Gut. – 2021. – V. 70. – No 2. – P. 442–444.
6. Strunz P. et al. Effect of high altitude on human postprandial 13C-octanoate metabolism, intermediary metabolites, gastrointestinal peptides, and visceral perception // Neurogastroenterology. – 2022. – V. 34 – No 3. – P. e14225.
7. Yoshimoto M. et al. Regulation of gastric motility at simulated high altitude in conscious rats // J. Appl. Physiol. – 2004. – V. 97. – No 2. – P. 599–604. DOI: 10.1152/japplphysiol.01061.2003.
8. Mawe G.M. et al. Overview of the enteric nervous system // Semin. Neurol. – 2023. – V. 43. – No 4. – P. 495–505. DOI: 10.1055/s-0043-1771466.
9. Alkaissi H.R. et al. Acute colonic pseudo-obstruction following the use of dexmedetomidine // Cureus. – 2021. – V. 13. – No 11. – P. e19465. DOI: 10.7759/cureus.19465.
10. Bures J. et al. Wireless monitoring of gastrointestinal transit time, intra-luminal pH, pressure and temperature in experimental pigs: a pilot study // Acta Medica (Hradec Kralove) – 2023. – V. 66. – No 1. – P. 11–18. DOI: 10.14712/18059694.2023.9.
11. Ivnitsky Ju.Ju. et al. Fulminant hyperammonaemia induced by thiopental coma in rats // Toxicology. – 2006. – V. 224. – No 3. – P. 184–190. DOI: 10.1016/j.tox.2006.04.002.
12. Вакуненкова О.А. и др. Влияние гидрокарбоната натрия на формирование гастростаза у крыс при моделировании миелоабляционной химиотерапии циклофосфаном // Медицина экстремальных ситуаций. – 2023. – № 2. – С. 98–104. [Vakunenkova O.A. et al. Effect of sodium bicarbonate on the development of gastric stasis in the rat model of myeloablative chemotherapy with cyclophosphamide // Extreme Medicine. – 2023. – No 2. – P. 91–97. In Russian]. DOI: 10.47183/mes.2023.016.
13. Metchnikoff E. Essais optimistes // Paris: A. Maloine. – 1907. – 438 p. In French.
14. Ivnitsky Ju.Ju. et al. Endogenous humoral determinants of vascular endothelial dysfunction as triggers of acute poisoning complications // J. Appl. Toxicol. – 2023. – V. 43. – No 1. – P. 47–65. DOI: 10.1002/jat.4312.
15. Khanna K. et al. Effects of acute exposure to hypobaric hypoxia on mucosal barrier injury and the gastrointestinal immune axis in rats // High Alt. Med. Biol. – 2019. – V. 20. – No 1. – P. 35–44. DOI: 10.1089/ham.2018.0031.
16. Hill G.W. et al. Prolonged treadmill running in normobaric hypoxia causes gastrointestinal barrier permeability and elevates circulating levels of pro- and anti-inflammatory cytokines // Appl. Physiol. Nutr. Metab. – 2020. – V. 45. – No 4. – P. 376–386. DOI: 10.1139/apnm-2019-0378.
17. Khazoom F. et al. Impact of uric acid on liver injury and intestinal permeability following resuscitated hemorrhagic shock in rats // J. Trauma Acute Care Surg. – 2020. – V. 89. – No 6. – P. 1076–1084. DOI: 10.1097/TA.0000000000002868.
18. Lian P. et al. Beyond heat stress: intestinal integrity disruption and mechanism-based intervention strategies // Nutrients. – 2020. – V. 12. – No 3. – P. 734. DOI: 10.3390/nu12030734.
19. Ott P. et al. Cerebral effects of ammonia in liver disease: current hypotheses // Metab. Brain Dis. – 2014. – V. 29. – No 4. – P. 901–911. DOI: 10.1007/s11011-014-9494-7.
20. Tornai D. et al. A novel score of IL-13 and age predicts 90-day mortality in severe alcohol-associated hepatitis: a multicenter plasma biomarker analysis // Hepatol. Commun. – 2023. – V. 7. – No 12. – P. e0296. DOI: 10.1097/HC9.0000000000000296.
21. Bested A.C. et al. Intestinal microbiota, probiotics and mental health: from Metchnikoff to modern advances: Part II – contemporary contextual research // Gut Pathog. – 2013. – V. 5. – No 1. – P. 3. DOI: 10.1186/1757-4749-5-3.
22. Shendi A. et al. Systemic endotoxin in peritoneal dialysis patients // Perit. Dial. Int. – 2018. – V. 38. – No 5. – P. 381–384. DOI: 10.3747/pdi.2018.00036.
23. Ермолаев А.В. и др. Современные данные о видовом разнообразии микробиоты кишечника у взрослых в организованном коллективе закрытого типа // Военно-медицинский журнал. – 2023. – Т. 344. – № 11. – С. 46–51. [Ermolaev A.V. et al. Modern data on the species diversity of the intestinal microbiota in adults in an organized closed-type community // Military-Med. J. – 2023. – V. 344. – No 11. – P. 46–51. In Russian].
24. Шапошникова М.Ю. и др. Капсула как перспективная форма пробиотика биоспорина при решении задач медико-биологической защиты войск и населения России // Военно-медицинский журнал. – 2023. – Т. 344. – № 8. – С. 64–73. [Shaposhnikova M.Yu. et al. Capsule as a promising form of the probiotic biosporin in solving problems of medical and biological protection of troops and the population of Russia // Military-Med. J. – 2023. – V. 344. – No 8. – P. 64–73. In Russian].
25. Minasyan H. Oxygen therapy for sepsis and prevention of complications // Acute Crit. Care. – 2022. – V. 37. – No 2. – P. 137–150. DOI: 10.4266/acc.2021.01200.
26. Хубутия М.Ш. и др. Прогноз развития клинической токсикологии в России // Журнал им. Н.В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». – 2016. – №. 3. – С. 26–31. [Khubutiya M.Sh. et al. Forecast for the development of clinical toxicology in Russia // J. named after N.V. Sklifosovsky Emergency medical care. – 2016. – No 3. – P. 26–33. In Russian].
27. Reimann F. et al. Prescribing and peritoneal dialysis // Aust. Prescr. – 2023. – V. 46. – No 1. – P. 5–8. DOI: 10.18773/austprescr.2023.001.
2. Kim H.S. et al. Analysis of prognostic factors for postoperative complications and mortality in elderly patients undergoing emergency surgery for intestinal perforation or irreversible intestinal ischemia // Ann. Surg. Treat. Res. – 2023. – V. 105. – No 4. – P. 198–206. DOI: 10.4174/astr.2023.105.4.198.
3. Kadirhan O. et al. Does the use of computed tomography scenogram alone enable diagnosis in cases of bowel obstruction? // World J. Radiol. – 2023. – V. 15. – No 10. – P. 281–292. DOI: 10.4329/wjr.v15.i10.281.
4. Kunovac F. et al. Gastrointestinal motility disorders correlate with intracranial bleeding, opioid use, and brainstem edema in neurosurgical patients // Neurocrit. Care. – 2023. – V. 39. – No 2. – P. 368–377. DOI: 10.1007/s12028-023-01678-5.
5. Liu J. et al. GI-symptoms and fever increase the risk of severe illness and death in patients with COVID-19 // Gut. – 2021. – V. 70. – No 2. – P. 442–444.
6. Strunz P. et al. Effect of high altitude on human postprandial 13C-octanoate metabolism, intermediary metabolites, gastrointestinal peptides, and visceral perception // Neurogastroenterology. – 2022. – V. 34 – No 3. – P. e14225.
7. Yoshimoto M. et al. Regulation of gastric motility at simulated high altitude in conscious rats // J. Appl. Physiol. – 2004. – V. 97. – No 2. – P. 599–604. DOI: 10.1152/japplphysiol.01061.2003.
8. Mawe G.M. et al. Overview of the enteric nervous system // Semin. Neurol. – 2023. – V. 43. – No 4. – P. 495–505. DOI: 10.1055/s-0043-1771466.
9. Alkaissi H.R. et al. Acute colonic pseudo-obstruction following the use of dexmedetomidine // Cureus. – 2021. – V. 13. – No 11. – P. e19465. DOI: 10.7759/cureus.19465.
10. Bures J. et al. Wireless monitoring of gastrointestinal transit time, intra-luminal pH, pressure and temperature in experimental pigs: a pilot study // Acta Medica (Hradec Kralove) – 2023. – V. 66. – No 1. – P. 11–18. DOI: 10.14712/18059694.2023.9.
11. Ivnitsky Ju.Ju. et al. Fulminant hyperammonaemia induced by thiopental coma in rats // Toxicology. – 2006. – V. 224. – No 3. – P. 184–190. DOI: 10.1016/j.tox.2006.04.002.
12. Вакуненкова О.А. и др. Влияние гидрокарбоната натрия на формирование гастростаза у крыс при моделировании миелоабляционной химиотерапии циклофосфаном // Медицина экстремальных ситуаций. – 2023. – № 2. – С. 98–104. [Vakunenkova O.A. et al. Effect of sodium bicarbonate on the development of gastric stasis in the rat model of myeloablative chemotherapy with cyclophosphamide // Extreme Medicine. – 2023. – No 2. – P. 91–97. In Russian]. DOI: 10.47183/mes.2023.016.
13. Metchnikoff E. Essais optimistes // Paris: A. Maloine. – 1907. – 438 p. In French.
14. Ivnitsky Ju.Ju. et al. Endogenous humoral determinants of vascular endothelial dysfunction as triggers of acute poisoning complications // J. Appl. Toxicol. – 2023. – V. 43. – No 1. – P. 47–65. DOI: 10.1002/jat.4312.
15. Khanna K. et al. Effects of acute exposure to hypobaric hypoxia on mucosal barrier injury and the gastrointestinal immune axis in rats // High Alt. Med. Biol. – 2019. – V. 20. – No 1. – P. 35–44. DOI: 10.1089/ham.2018.0031.
16. Hill G.W. et al. Prolonged treadmill running in normobaric hypoxia causes gastrointestinal barrier permeability and elevates circulating levels of pro- and anti-inflammatory cytokines // Appl. Physiol. Nutr. Metab. – 2020. – V. 45. – No 4. – P. 376–386. DOI: 10.1139/apnm-2019-0378.
17. Khazoom F. et al. Impact of uric acid on liver injury and intestinal permeability following resuscitated hemorrhagic shock in rats // J. Trauma Acute Care Surg. – 2020. – V. 89. – No 6. – P. 1076–1084. DOI: 10.1097/TA.0000000000002868.
18. Lian P. et al. Beyond heat stress: intestinal integrity disruption and mechanism-based intervention strategies // Nutrients. – 2020. – V. 12. – No 3. – P. 734. DOI: 10.3390/nu12030734.
19. Ott P. et al. Cerebral effects of ammonia in liver disease: current hypotheses // Metab. Brain Dis. – 2014. – V. 29. – No 4. – P. 901–911. DOI: 10.1007/s11011-014-9494-7.
20. Tornai D. et al. A novel score of IL-13 and age predicts 90-day mortality in severe alcohol-associated hepatitis: a multicenter plasma biomarker analysis // Hepatol. Commun. – 2023. – V. 7. – No 12. – P. e0296. DOI: 10.1097/HC9.0000000000000296.
21. Bested A.C. et al. Intestinal microbiota, probiotics and mental health: from Metchnikoff to modern advances: Part II – contemporary contextual research // Gut Pathog. – 2013. – V. 5. – No 1. – P. 3. DOI: 10.1186/1757-4749-5-3.
22. Shendi A. et al. Systemic endotoxin in peritoneal dialysis patients // Perit. Dial. Int. – 2018. – V. 38. – No 5. – P. 381–384. DOI: 10.3747/pdi.2018.00036.
23. Ермолаев А.В. и др. Современные данные о видовом разнообразии микробиоты кишечника у взрослых в организованном коллективе закрытого типа // Военно-медицинский журнал. – 2023. – Т. 344. – № 11. – С. 46–51. [Ermolaev A.V. et al. Modern data on the species diversity of the intestinal microbiota in adults in an organized closed-type community // Military-Med. J. – 2023. – V. 344. – No 11. – P. 46–51. In Russian].
24. Шапошникова М.Ю. и др. Капсула как перспективная форма пробиотика биоспорина при решении задач медико-биологической защиты войск и населения России // Военно-медицинский журнал. – 2023. – Т. 344. – № 8. – С. 64–73. [Shaposhnikova M.Yu. et al. Capsule as a promising form of the probiotic biosporin in solving problems of medical and biological protection of troops and the population of Russia // Military-Med. J. – 2023. – V. 344. – No 8. – P. 64–73. In Russian].
25. Minasyan H. Oxygen therapy for sepsis and prevention of complications // Acute Crit. Care. – 2022. – V. 37. – No 2. – P. 137–150. DOI: 10.4266/acc.2021.01200.
26. Хубутия М.Ш. и др. Прогноз развития клинической токсикологии в России // Журнал им. Н.В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». – 2016. – №. 3. – С. 26–31. [Khubutiya M.Sh. et al. Forecast for the development of clinical toxicology in Russia // J. named after N.V. Sklifosovsky Emergency medical care. – 2016. – No 3. – P. 26–33. In Russian].
27. Reimann F. et al. Prescribing and peritoneal dialysis // Aust. Prescr. – 2023. – V. 46. – No 1. – P. 5–8. DOI: 10.18773/austprescr.2023.001.