Организм при обширных травмах по ошибке "добивает" себя

Ученые выяснили, что неадекватная и губительная для организма реакция иммунной системы человека, которая активизируется при обширных травмах, запускается собственными молекулами клеток.

В нормальном состоянии они отвечают за выработку энергии для всех физиологических процессов, это открытие может быть использовано для разработки новых терапевтических методик и лекарств, сообщается в статье исследователей, опубликованной в выпуске журнала Nature в четверг.

Авторы исследования, группа ученых во главе с Карлом Хаусером (Carl Hauser), травмохирургом из Медицинского центра при Университете Миссисипи в США, доказали, что повреждения тканей при сильных травмах организма приводят к выбросу в кровь молекул - белков и фрагментов ДНК - в нормальном состоянии изолированных внутри митохондрий (специальные внутриклеточные органеллы, вырабатывающие энергию). Эти молекулы ошибочно распознаются иммунной системой как признаки бактериального заражения, что резко активизирует ее работу и вызывает обширные воспалительные процессы, которые могут привести к отказам в работе органов и смерти человека.

На это открытие Хаусера натолкнул случай из собственной практики, случившийся более 15 лет назад. Тогда его пациент, сломавший подвздошную кость таза, умирал от симптомов, говоривших о наличии в организме сильной бактериальной инфекции. Несмотря на то, что Хаусер и его коллеги проводили один тест за другим, обнаружить инфекцию медикам так и не удалось. Отчаявшись и не имея больше времени на раздумья, команда Хаусера удалила у пациента массу запекшейся крови из организма, после чего пациент быстро пошел на поправку.

Такое состояние пациентов с сильными травмами встречается довольно часто и называется синдромом системного воспалительного ответа (ССВО), сопровождаясь жаром, учащенным сердцебиением, затруднением дыхания и, как следствие, отказами в работе органов. ССВО является наиболее распространенной причиной смерти в отделениях реанимации.

Симптомы ССВО очень похожи на симптомы сильного инфекционного поражения, известного как сепсис, потому изначально считалось, что ССВО вызывается бактериями, проникающими в ткани организма из поврежденного кишечника. На самом деле, это предположение оказалось верным далеко не во всех случаях, потому травматологи и переключили свое внимание на сами поврежденные ткани организма.

Группа Хаусера предположила, что источником ССВО могут быть митохондрии и молекулы, выделяемые ими в кровь при повреждении тканей, так как митохондрии - это потомки бактерий, "пойманных" и "прирученных" в ходе эволюции клетками всех сложных организмов для выработки энергии. В нормальном состоянии они находятся внутри клеток и иммунная система, анализирующая наличие инфекции в организме по оболочкам клеток, не может на них реагировать. Поврежденные же ткани могут быть источниками попадания органелл и их молекул непосредственно в кровь, что и может вызывать ССВО.

Свои догадки ученые подтвердили анализом крови 15 пациентов с сильными внутренними повреждениями: концентрация ДНК митохондрий и их белков в крови превышала нормальный уровень в тысячи раз. Кроме того, введение молекул митохондрий в кровоток подопытных мышей, как показала группа Хаусера, приводило к появлению у них повреждений легких и печени, характерных для пациентов с ССВО.

"Мы всегда были озадачены тем, что травмы и бактериологические инфекции приводят к похожим синдромам. Эта блестящая работа открывает нам новый набор взаимосвязей в организме, ранее неизвестный", - прокомментировала публикацию Кэролин Калфи (Carolyn Calfee) из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, слова которой приводит Nature News.

Авторы надеются, что их работа поможет найти способ предотвращения ССВО у травмированных пациентов и снижения смертности людей при сильных повреждениях организма.