Исследование глобального бремени болезней экстраполирует ежегодную заболеваемость сепсисом на уровне ~160 миллионов случаев и ~21 миллиона смертей во всем мире.
В ~200 рандомизированных контролируемых исследованиях воздействие на нарушенные иммунные ответы при сепсисе не привело к стабильной пользе для пациентов. Хотя эти повторяющиеся неудачи объясняются клинической и биологической гетерогенностью сепсиса, одним из главных факторов может быть неполный анализ модифицируемых молекулярных механизмов. Современные исследования в этой области часто используют данные по отдельным иммунологическим доменам для изучения гетерогенности с помощью субтипирования и для оценки различий в эффекте лечения в исследованиях, а не для определения модифицированных молекулярных механизмов или причинно-следственных связей. Кроме того, в таких исследованиях обычно используются данные о времени госпитализации и этот ранний клинический момент приравнивается к ранним иммунным ответам, несмотря на известные различия во времени между началом инфекции и клиническими проявлениями у разных пациентов.
В целом, иммунные программы в спектре воспалительных реакций, необходимых для выживания при инфекциях, можно разделить на программы резистентности и толерантности к заболеванию. Нарушенные иммунные ответы при сепсисе определяются как измененный гомеостаз с патологическим нарушением механизмов резистентности, толерантности к заболеванию, устойчивости и разрешения, обусловленных иммунной системой. В настоящее время понимание временных изменений молекулярных путей и механизмов, связанных с этими программами, которые способствуют известным иммунным особенностям (таким как повышение уровня цитокинов, иммуносупрессия и метаболические эффекты), и их связи с ранними и поздними особенностями иммунных ответов, наблюдаемыми при сепсисе любой этиологии, ограничено.
Исследование, проведенное под руководством специалистов Королевского колледжа Лондона и опубликованное в журнале Immunity, может проложить путь к разработке методов лечения, направленных на конкретные компоненты иммунной системы, которые изменяются в течение развития сепсиса у взрослых пациентов. Авторы работы проанализировали образцы крови, собранные в четыре разных момента времени у тяжелобольных пациентов с сепсисом. Чтобы составить подробную картину иммунного ответа, называемую «иммунным профилем», исследователи изучили множество уровней информации об иммунном ответе в образцах крови, включая данные об иммунных клетках, экспрессии генов и изменении экспрессии белков. Затем, используя методы машинного обучения, они объединили эти уровни информации, чтобы впервые создать более полный иммунный профиль у септических пациентов.
Результаты обработки информации выявили траекторию развития иммунной системы с тремя различными временными состояниями (обозначаемыми как STImS) между поступлением в стационар и выздоровлением, причем каждое состояние включало различную активность иммунных клеток и программы иммунного ответа. Важно отметить, что эти состояния иммунной системы при сепсисе не соответствовали клинической стадии сепсиса. Например, «раннее» состояние иммунной системы (STImS1) не совпадало с ранней клинической стадией сепсиса, которая часто совпадает с днем, когда врач диагностирует сепсис. В отличие от этого, STImS3 был обогащен адаптивными иммунными ответами. Таким образом, клиническое время и траектория иммунного ответа при сепсисе частично не связаны между собой, что подчеркивает необходимость согласования терапевтического вмешательства с временным состоянием иммунной системы при сепсисе. Исследователи считают, что эти результаты могут иметь важное значение для определения того какие методы лечения сепсиса использовать и когда.
«Главная цель этой работы заключалась в создании профиля иммунных реакций при сепсисе с течением времени. Когда люди поступают в больницу с сепсисом, их обычно относят к категории «раннего» сепсиса, но наши результаты показывают, что это не всегда так — их иммунная система может уже находиться на более поздних стадиях иммунного ответа. Точное знание того, что происходит с иммунной системой пациента во время сепсиса, может помочь определить, какие методы лечения, скорее всего, будут наиболее эффективны», - рассказал ведущий автор статьи Мэтью Фиш. «Наше исследование показывает важность изучения изменяющейся архитектуры иммунной системы при сепсисе с течением времени, а не просто получения "скриншота". Нам нужно найти лучшие способы лечения сбоев в работе иммунной системы. Только понимая тонкости иммунной системы во всех ее составных частях — интегрируя и динамически картируя клеточную и молекулярную иммунобиологию, чтобы определить, почему именно система, предназначенная для защиты от инфекций, дает сбои при сепсисе, — мы сможем начать улучшать результаты лечения пациентов, воздействуя на сбои в работе иммунной системы».
Авторы сообщили, что следующим шагом в этой работе будет понимание того, что вызывает изменения в иммунной системе между началом инфекции и развитием сепсиса. Понимание этих изменений может помочь выявить новые мишени для лечения и подходы, направленные на снижение прогрессирования сепсиса или уменьшение его тяжести, что потенциально может улучшить результаты лечения и изменить жизнь миллионов людей, страдающих от серьезных инфекций во всем мире.
