多臓器不全症候群における腹腔内圧、細菌の転座のバイオマーカー、および腸壁損傷の間の相関。

このプロジェクトの目的は、多臓器不全患者における腹腔内高血圧症、細菌の転座のバイオマーカー、腸壁損傷のバイオマーカーが疾患の経過と転帰に及ぼす影響を評価することです。

今日、腸内微生物叢の転座は、多臓器不全を引き起こす全身性炎症反応の亢進の重要なメカニズムの 1 つであると考えられています。 集中治療室では、重篤な状態の患者では、免疫系が内因性炎症促進性メディエーターの産生に反応することや、微小循環障害、腸壁の虚血や低酸素症による腸壁の虚血や低酸素症など、さまざまな身体システムの変化が発生し、腸壁が悪化します。腹腔内圧が上昇すると、その透過性が増加し、バリア機能が損なわれます。 その結果、細菌および/またはそのエンドトキシンが損傷した腸管障壁を貫通して免疫応答をさらに強化し、これが全身性となり、最終的には多臓器不全を引き起こします。 説明したプロセスが発生すると、内臓血流の評価が特に重要になります。

sCD14-ST (プレセプシン) および LBP (リポ多糖結合タンパク質) は細菌の転座のバイオマーカーとして研究されており、I-FABP (腸管脂肪酸結合タンパク質)、REG3α (再生膵島由来タンパク質-3α) および Zonulin (ゾヌリン) ) は腸壁損傷のバイオマーカーとして研究されています。

マクロファージ膜タンパク質 CD14 とグラム陽性菌のペプチドグリカンおよびグラム陰性菌の壁のリポ多糖類との相互作用により、sCD14-ST が生成されます。 プレセプシンは敗血症の初期段階のバイオマーカーであり、敗血症患者の転帰の予測因子です。

LBP は、免疫系の細胞（マクロファージ、単球、好中球）の細菌性リポ多糖に対する感作を高め、炎症誘発性メディエーターを放出することで免疫応答の活性化をもたらします。 LBP は、細菌の転座および敗血症性合併症の発症に対する有効なバイオマーカーであると考えられます。

I-FABP は、成熟した腸細胞の絨毛に存在するタンパク質です。 血清中の I-FABP レベルの増加は、腸壁の透過性の違反と関連しており、これは多くの研究で証明されています。

パネート細胞は抗菌タンパク質 REG3α を腸内に分泌し、腸壁が損傷した場合には血流に移動します。 このタンパク質は、腸壁損傷の信頼できるバイオマーカーです。

ゾヌリンは、腸壁の透過性に重要な役割を果たすタンパク質です。 十二指腸と小腸の細胞間の細胞内密着結合が開き、腸壁の透過性が増加します。 したがって、血清ゾヌリンは、腸関門の機能不全および透過性の増加のマーカーです。

出版物のデータベース（Scopus、Web of Science）には、腸転座のバイオマーカーのレベル、腸壁損傷のバイオマーカーのレベル、および患者の腹圧レベルの間の関係の研究に関する論文はありませんでした。多臓器不全症候群を患っています。 この研究により、多臓器不全症候群患者における腸内細菌叢の転座の病因をより詳細に研究できるようになり、得られた結果を使用してこの状態の経過を予測することも可能になります。

このプロジェクトの枠組みの中で、多臓器不全症候群と診断された患者における腸内細菌叢の転座のバイオマーカー、腸壁損傷および腹腔内圧のバイオマーカーのレベルが初めて研究されることになる。 血清バイオマーカー sCD14-ST、LBP、I-FABP、REG3α、およびゾヌリンの検出は、酵素免疫測定法によって実行されます。 腹腔内圧のレベルは、Triton-Electronics LLC のポータブル侵襲性低圧計 (IIND - 500/75) を使用して、尿道カテーテルを介して膀胱内で圧力を測定する方法によって測定されます。

腹腔内圧、腸内細菌叢の体循環への移行現象と、多臓器不全症候群の発症の病因および動態との関係を研究することで期待される科学的成果は、治療戦術のさらなる改善に影響を与えるであろう。この病理の。 腸内細菌叢の転座現象を診断するための革新的な方法は、カザフスタンの臨床検査診断と科学の発展にプラスの影響を与えるでしょう。

腸内細菌叢の転座バイオマーカー、腸壁損傷のバイオマーカー、および腹腔内圧の変化の間の関係が明らかになれば、多臓器不全症候群の発症および経過における発病メカニズムを、その起源に応じてより詳細に研究できるようになります。これにより、得られた結果を使用してこの症候群の結果を予測できるようになります。

2.2. このプロジェクトの目的は、多臓器不全患者における腹腔内高血圧、細菌の転座のバイオマーカー、腸壁損傷のバイオマーカーが疾患の経過と転帰に及ぼす影響を評価することです。

2.3.プロジェクトの目的：

1. 多臓器不全症候群の発症および経過中の、腸内微生物叢の転座のバイオマーカーおよび体循環における腸壁損傷のバイオマーカーの指標を評価すること。 得られた腸内細菌叢の転座マーカーおよび腸壁損傷マーカーの臨界レベルに基づいて、多臓器不全症候群患者における有害転帰を予測することが可能となる。
2. 腹腔内高血圧患者における腸内細菌叢の細菌の転座のマーカーのレベルと腸壁損傷のマーカーのレベルの違いを特定すること。 多臓器不全症候群の患者では、腹腔内高血圧の病因に関係なく、血清中の腸内細菌叢の細菌転座のバイオマーカーおよび腸壁損傷のバイオマーカーのレベルは腹腔内圧指標と相関します。
3. 多臓器不全症候群の発症と経過に対する腹圧レベルの影響を評価します。 多臓器不全症候群の経過を評価するための追加の予後マーカーは、腹腔内圧の臨界レベルを決定することです。
4. 多臓器不全症候群の発症を伴う疾患の転帰を予測するために、腸内細菌叢の転座のバイオマーカーと腸壁損傷のバイオマーカーの臨界レベルを決定します。 得られた腸内微生物叢の転座のバイオマーカーおよび腸壁損傷のバイオマーカーの臨界レベルは、多臓器不全症候群において好ましくない結果を予測するための重要な指標となる。

3. プロジェクトの科学的新規性と重要性 多臓器不全症候群（MODS）は、プロセスに関与していない 2 つ以上の臓器系が関与し、集中治療室（ICU）入院を引き起こす可逆性の可能性のある生理学的疾患です。 MODS は ICU 滞在期間を延長し、重症の場合は死亡率が高くなります (27% ～ 100%)。

今日、腸内細菌叢の転座は、多臓器不全を引き起こす全身性炎症反応の亢進の重要なメカニズムと考えられています。 腸内細菌叢の転座とは、腸内細菌が腸粘膜を通って、通常は無菌の内臓や組織に侵入することです[5]。 集中治療室では、重篤な状態の患者では、免疫系が内因性炎症促進性メディエーターの産生に反応することや、微小循環障害、腸壁の虚血や低酸素症による腸壁の虚血や低酸素症など、さまざまな身体システムの変化が発生し、腸壁が悪化します。腹腔内圧が上昇すると、その透過性が増加し、バリア機能が損なわれます。 その結果、細菌および/またはそのエンドトキシンが損傷した腸管障壁を貫通して免疫応答をさらに強化し、これが全身性となり、最終的には多臓器不全を引き起こします。

腹腔内圧の上昇は横隔膜に影響を及ぼし、それによって胸腔内圧が上昇し、呼吸不全の発症、CVPおよび楔入圧の上昇に寄与し、その結果、下肢の血管に静脈うっ滞が生じ、心拍出量と静脈還流が減少します。頭蓋内圧が上昇し、腸、肺、心臓、腎臓、脳の内臓血流が減少し、多臓器不全症候群の発症に寄与します。

体の全身性炎症反応である敗血症の発症は、腸への内臓血液供給の減少が原因であり、これは腸内微生物叢の全身循環への細菌の移行によるものであり、内臓の機能不全につながります。 これに関連して、腸内細菌叢の転座、および腹腔内高血圧によって引き起こされる腸壁の透過性の変化を測定することが重要です。

この科学プロジェクトでは、多臓器患者における細菌転座のバイオマーカー (sCD14-ST、LBP) のレベル、腸壁損傷のバイオマーカー (I-FABP、REG3α、ゾヌリン) のレベルと腹腔内圧を研究することが計画されています。機能不全症候群。

マクロファージ膜タンパク質 CD14 と、グラム陽性菌のペプチドグリカンおよびグラム陰性菌の壁のリポ多糖類との相互作用により、sCD14-ST が生成されます [11]。 プレセプシンは敗血症の初期段階のバイオマーカーであり、敗血症患者の転帰の予測因子です。

LBP は、免疫系の細胞 (マクロファージ、単球、好中球) の細菌性リポ多糖に対する感作を高め、炎症誘発性メディエーターを放出することで免疫応答の活性化をもたらします [14]。 LBP は、細菌の転座および敗血症性合併症の発症に対する有効なバイオマーカーであると考えられます。

I-FABP は、成熟した腸細胞の絨毛に存在するタンパク質です。 血清中の I-FABP レベルの増加は、腸壁の透過性の違反と関連しており、これは多くの研究で証明されています。

パネート細胞は抗菌タンパク質 REG3α を腸内に分泌し、腸壁が損傷した場合には血流に移動します。 このタンパク質は、腸壁の損傷と細菌の転座の信頼できるバイオマーカーです。

ゾヌリンは、2000 年に Fasano らによって初めて記載されました。これは腸壁の透過性に重要な役割を果たすタンパク質です。 十二指腸と小腸の細胞間の細胞内密着結合が開き、腸壁の透過性が増加します。 したがって、血清ゾヌリンは、腸関門の機能不全および透過性の増加のマーカーです。

出版物のデータベース（Scopus、Web of Science）には、腸転座のバイオマーカーのレベル、腸壁損傷のバイオマーカーのレベル、および患者の腹圧レベルの間の関係の研究に関する論文はありませんでした。多臓器不全症候群を患っています。 この研究により、多臓器不全症候群患者における腸内細菌叢の転座の病因をより詳細に研究できるようになり、得られた結果を使用してこの状態の経過を予測することも可能になります。 腹腔内圧、腸内細菌叢の体循環への移行現象と、多臓器不全症候群の発症の病因および動態との関係を研究することで期待される科学的成果は、治療戦術のさらなる改善に影響を与えるであろう。この病理の。 腸内細菌叢の転座現象を診断するための革新的な方法は、カザフスタンの臨床検査診断と科学の発展にプラスの影響を与えるでしょう。

研究テーマの科学的背景。 腸内細菌叢の細菌の転座は、実験研究と臨床研究の両方で、私たちの科学チームによって長期間研究されてきました。 たとえば、転座バイオマーカーは、閉塞性絞扼性急性腸閉塞の動物 (ラット) モデルで評価されました。 LBPマーカーは閉塞性イレウスの初日に最大まで増加し、3日目には動態が減少し、5日目には閉塞性腸閉塞におけるLBPレベルが対照群よりもはるかに高かったことが判明した(p =0.01)。 さらに、LBP と全身性炎症反応マーカーの間には直接的な相関関係があります (rsp=0.434、 p=0.000)。 実験用ラットの腹腔内圧の上昇を評価すると、あらゆる程度の腹腔内高血圧のラットの血清中の sCD14-ST が統計的に有意に増加することが明らかになりました (p<0.01)。 さらに、腹腔内圧の上昇は、程度を問わず、内臓に病理学的変化を引き起こします（細胞周囲浮腫や毛細血管充血などの 3 時間後の軽微な病理学的変化から、腹部の壊死巣のような 12 時間および 24 時間後の大きな変化まで）。脳、肝臓、腎臓、肺、心臓）。

腹部臓器の急性外科疾患（急性腸閉塞、急性膵炎、胆嚢炎）の患者 100 人を対象とした臨床研究で、微生物転座マーカーのレベルが評価されました。 同時に、手術前の両方の sCD14-ST レベルと腹腔内圧の上昇の間に相関関係が見つかりました (r=0.199、r=0.199; p=0.047) とその 24 時間後 (r=0.246; p=0.014)。 また、sCD14-STは腹腔内高血圧の程度に応じて増加し、4度で最大値に達した。 急性外科的病状を有する患者において腹腔内圧の上昇が長期間維持されると、多系統不全の進行および腹部敗血症の発症に寄与する。

結腸直腸癌患者における全身性炎症性合併症の発症に対する腸内細菌叢転座マーカーの効果の臨床評価が実施されています。 研究の結果、大腸がん患者のLBP値は術後3日目から動的に低下することが判明した。 手術後 3 日目に観察される LBP 濃度の最大低下により、全身性炎症反応症候群および多臓器不全の発症を予測することが可能になります。 結腸直腸癌の外科的治療を受けた患者の sCD14-ST レベルは、腸閉塞の合併症の場合に顕著に増加しました。 手術前のこの指標のレベルの上昇と、多臓器不全、全身性炎症反応、その他の感染性および炎症性合併症などの重篤な合併症を発症する可能性との間には直接的な関係がありました。 このテーマに関する私たちの研究チームによる以前の研究では、多臓器不全患者のコホートにおける微生物転座マーカーの予後的重要性と腹腔内圧との関係が示唆されています。

4. 研究方法と倫理的問題 実施される研究の種類は基礎研究です。 研究の計画は世界医師会のヘルシンキ宣言の原則に準拠しており、NJSC KMUの地方生命倫理委員会によって承認された（2022年10月11日付け議定書第2号、割り当て番号第12号）。 生体物質が採取されるカラガンダの臨床拠点：集学的病院第 1、地域臨床病院、医科大学クリニック。 実験室研究は、NJSC KMU 生命科学研究所の研究室に基づいて実施されます。

プロジェクトの主な科学的仮説:

1. 血清中の腸内細菌叢の転座マーカーおよび腸壁損傷のバイオマーカーのレベルは、腹腔内高血圧症の発症に関係なく、腹腔内圧のレベルと相関します。
2. 腸内細菌叢の転座マーカーおよび腸壁損傷のバイオマーカーの臨界レベルは、多臓器不全症候群における好ましくない結果を予測するために使用できます。
3. 明らかな腹腔内圧の臨界レベルは、多臓器不全症候群の経過を評価する際の追加の予後兆候です。

研究資料。 多臓器不全症候群の患者180人を対象に、血清中の細菌転座バイオマーカー（sCD14-ST、LBP）、腸壁損傷のバイオマーカー（I-FABP、REG3α、ゾヌリン）を研究し、腹腔内圧を測定することが計画されている。

その後、患者はその転帰に応じて、致命的な転帰があるグループとないグループに分けられます。

対象基準：さまざまな原因の多臓器不全症候群を患う18歳以上の患者。

除外基準：18歳未満、妊婦、HIV感染患者。 多臓器不全症候群は、MODS (多臓器不全スコア) および SOFA (逐次臓器不全評価) スケールに従って確立されます。

血清中の微生物の転座のバイオマーカーを検出するために、多臓器不全の兆候が検出されたときと、その発症の3日目と7日目の3回、患者の静脈採血が行われます。 血清 sCD14-ST、LBP、I-FABP、REG3α、およびゾヌリンは、研究対象のマーカーごとに市販のキットを使用して、ELISA ロボット システム EVOLIS 上の ELISA によって測定されます。

腹腔内圧の測定は、エカテリンブルクのLLC「Triton - ElectronicS」によって製造されたポータブル電子機器「ILPM - 500/75」（侵襲的低圧計）を使用して、尿道カテーテルを介して多臓器不全症候群の患者に実行されます。 、RF。

腹腔内圧を測定する技術: 50 ml の温かい滅菌等張塩化ナトリウム溶液を、針のない注射器を使用して、バルーンを膨らませたフォーリー カテーテルを通して、事前に空にした膀胱に注入します。 尿道カテーテルは測定装置に取り付けられます。 尿道カテーテルの弁が閉じられた状態でゼロ値が設定され、その後カテーテルの弁が開かれ、デバイスのディスプレイ上の表示に従って腹腔内圧が記録されます。 得られた結果は統計的手法によって処理されます。 IBM「SPSS Statistics v.23.0」プログラムを使用して、中央値 (Me)、標準偏差 (SD)、下位四分位数と上位四分位数 (Q25 ～ Q75)、および割合と頻度の各指標の計算を使用して実行されます。定性的特徴の発生の有無。 量的変数にはノンパラメトリックのウィルコクソン検定とマン・ホイットニー検定が、質的変数には 2 乗検定とフィッシャーの正確検定が使用されます。 関係を特定するには、スピアマン相関係数が使用され、研究された兆候と多臓器不全の結果との関係の近さの定量的同等値が、オッズ比 (OR) を計算することによって決定されます。 疾患の経過および合併症の発生を予測するためのバイオマーカーの閾値レベルは、ROC 分析と回帰式を使用した数学的モデルの構築を使用して計算されます。 同時に、α=0.05、1-β=80%、結果の有意性は p <0.05 です。

リスクとその解決策:

1. 為替レートの絶え間ない変化により、必要な試薬や材料の価格が上昇するため、購入のほとんどはプロジェクト実施の 1 年目に行われます。 プロジェクトに重大な損失を与えることなく、統計的有意性を維持しながら実施される研究の数を削減します。
2. 旅費の変更に伴って会議や会議の場所や日程が変更されると、出張者数も変化します。

倫理的な問題。 このプロジェクトの参加者は、科学倫理の原則、知的誠実さの基準、データの捏造や改ざん、盗作、虚偽の共著者の使用の防止を遵守することを約束します。 研究の計画は世界医師会のヘルシンキ宣言の原則に準拠しています。

研究への参加は、患者の書面によるインフォームドコンセントを得た後にのみ行われます。 研究に対する患者のインフォームドコンセントフォームは、NJSC KMU の地方生命倫理委員会の推奨に従って作成されました。 各調査の前に、参加者に調査の目的や目的、実施手順について説明します。 優れた臨床実践の原則に従って、研究に参加する資格がある可能性のある患者には、研究のどの段階でも参加を拒否できることが通知されます。 さらに、除外基準の 1 つは、患者の正気および能力の違反または制限です。 研究に関する情報の収集と保存は、「統計」、Excel プログラムを使用して書面および電子形式で行われるほか、登録ログの物理的なコピーでも行われます。 研究参加者のデータベースへのアクセスは、プロジェクトの責任者および実行者にのみ提供されます。 データの機密性は、対象者の個人データをデジタル識別番号で暗号化することによって保護されます。

プロジェクトの枠組み内での研究結果の公表には、プロジェクトの登録番号を示す資金源への言及が必須となります。 研究の科学的結果をさらに広め、普及させるために、NJSC「カラガンダ医科大学」のウェブサイト上に、プロジェクトに関する基本データの説明を含むウェブページが作成され、コンテンツは定期的に更新されます。 プロジェクトの成果をソーシャルネットワークで配信することも予定されています。

すべての研究結果、レポートのテキストは、認可された盗作防止システムの科学グループによってチェックされます。 多臓器不全と生物学的マーカーのレベルおよび腹腔内圧のレベルとの関係が確認されたら、国立知的財産研究所で知的財産の証明書を取得し、物品に対する州の権利登録簿に登録する予定です。著作権によって保護されています。 著作権は、研究チームのメンバーの貢献に基づいて共有されます。