Серьезные травмы, в том числе серьезные ожоги, стали причиной "геномный шторм" в иммунных клетках человека, изменяя около 80 процентов нормальных паттернов экспрессии генов клеток. В отчете, который будет опубликован в декабрьском журнале экспериментальной медицины, члены общенационального исследовательского коллектива описывают первые результаты своего исследования реакции иммунной системы на серьезное повреждение, результаты которых опровергли некоторые давние предположения.
"Мы обнаружили, что существует воспроизводимый геномный ответ на повреждение, который по сути тот же ?? независимо от индивидуального генетического фона пациента, была ли травма вызвана серьезной травмой или серьезными ожогами, или было ли выздоровление быстрое или сложное," говорит Рональд Джи. Томпкинс, доктор медицинских наук, директор ожогового центра Самнера Редстоуна при Массачусетской больнице общего профиля (MGH) и главный исследователь исследования. "Когда этот проект был организован более десяти лет назад, был поднят вопрос, будут ли ответы настолько различаться от человека к человеку, что никаких закономерностей не будет. Удивительно, насколько похожи наши реакции на травмы, такие как серьезные ожоги или травмы."
Консорциум по воспалению и реакции организма на травмы (http: // www.клей.org) была основана в 2001 году для изучения того, как человеческий организм реагирует на травмы и какие факторы вызывают чрезмерное неконтролируемое воспаление, которое может привести к подавляющей инфекции всего тела, называемой сепсисом, или к синдрому полиорганной дисфункции, опасному для жизни отказу жизненно важные системы. Чтобы заложить основу для дальнейших исследований, группа исследователей проанализировала паттерны экспрессии полногенома в белых кровяных тельцах 167 пациентов, лечившихся от тяжелой травмы в семи центрах.S. больницы. Образцы крови были взяты в течение 12 часов после травмы и несколько раз в течение следующих 28 дней. Изменения в паттерне экспрессии генов отслеживались и сравнивались с образцами 133 пациентов, получавших лечение от серьезных ожогов, 37 здоровых людей из контрольной группы и четырех добровольцев, получавших бактериальный токсин, вызывающий кратковременные симптомы гриппа.
Геномные изменения, наблюдаемые у пациентов с травмами и ожогами, были по существу такими же, с немедленным усилением экспрессии путей, связанных с воспалением, и с первой реакцией врожденной иммунной системы наряду с одновременным подавлением путей адаптивного иммунитета. Со временем эти паттерны изменились только с точки зрения интенсивности и продолжительности, что противоречит широко принятой теории о том, что за начальным провоспалительным ответом последует противовоспалительный ответ, который открывает дверь для таких осложнений, как сепсис и органная недостаточность. Вместо этого единственные различия между пациентами с осложнениями и без них заключались в величине изменений экспрессии генов и продолжительности их действия. Даже у добровольцев, получивших бактериальный токсин, симптомы которого длились всего 24 часа, были обнаружены аналогичные изменения в 40 процентах генных путей, которые были изменены у серьезно травмированных пациентов.
"Пациентам с ожогами могут потребоваться месяцы или годы, чтобы оправиться от травм, тогда как пациенты с травмами, которые собираются выздороветь, обычно делают это в течение месяца. Таким образом, было совершенно неожиданным, что паттерны экспрессии генов у пациентов с ожогами и травмами менялись в одном и том же направлении в 91% случаев," Томпкинс объясняет. "Также, если вы рассмотрите двух пациентов с одинаковыми травмами в результате серьезной автомобильной аварии ?? 20-летний мужчина, готовый отправиться домой через неделю, и 55-летний мужчина, который все еще находится в отделении интенсивной терапии и на искусственной вентиляции легких в одно и то же время ?? Логично было бы думать, что осложнения, от которых страдает пожилой пациент, должны иметь геномное различие. Но оказывается, что изменения экспрессии генов одинаковы, и единственная разница заключается в том, насколько они меняются и как скоро они возвращаются к норме. Нет новых генов или путей, задействованных для борьбы с этими серьезными осложнениями, помимо тех, которые уже участвуют в основной реакции организма на серьезную травму.
"Обладая этими знаниями, мы можем приступить к разработке методов лечения, способствующих улучшению состояния пациентов, у которых иначе было бы сложное выздоровление," он добавляет. "Мы также можем посмотреть, может ли измерение геномных изменений вскоре после травмы помочь нам предсказать, какие пациенты выздоровеют хорошо, а какие будут нуждаться в максимальном лечении, обычно проводимом в отделениях интенсивной терапии, которое помимо того, что дорого, иногда может быть вредным." Томпкинс – это Самнер М. Редстоун профессор хирургии в Гарвардской медицинской школе.