Синдром аспирации мекония ( МАС ), также известный как неонатальная аспирация мекония, является заболеванием, поражающим новорожденных. Он описывает спектр расстройств и патофизиологию новорожденных, рожденных в амниотической жидкости, окрашенной меконием (MSAF), и имеющих меконий в легких. Таким образом, МАС имеет широкий диапазон тяжести в зависимости от того, какие состояния и осложнения развиваются после родов. Кроме того, патофизиология МАС является многофакторной и чрезвычайно сложной, поэтому она является основной причиной заболеваемости и смертности у доношенных детей. [1] [2]
Слово меконий происходит от греческого слова mēkōnion, означающего сок опийного мака, поскольку седативное действие, которое он оказывал на плод, было замечено еще Аристотелем . [3]
Меконий — липкое темно-зеленое вещество, которое содержит желудочно-кишечные выделения, амниотическую жидкость , желчные кислоты , желчь , кровь, слизь , холестерин , панкреатические выделения, лануго , первородную смазку и клеточный детрит. [1] Меконий накапливается в желудочно-кишечном тракте плода на протяжении третьего триместра беременности и является первым кишечным отделяемым, выделяемым в течение первых 48 часов после рождения. [4] Примечательно, что поскольку меконий и все содержимое желудочно-кишечного тракта расположены «экстракорпорально», его компоненты скрыты и обычно не распознаются иммунной системой плода. [5]
Для того чтобы меконий в амниотической жидкости успешно вызвал MAS, он должен попасть в дыхательную систему в тот период, когда заполненные жидкостью легкие переходят в заполненный воздухом орган, способный к газообмену . [1]
Основные теории перехода мекония в амниотическую жидкость связаны со зрелостью плода или стрессом плода в результате гипоксии или инфекции. [3] Другие факторы, способствующие переходу мекония в утробе матери, включают плацентарную недостаточность, материнскую гипертензию, преэклампсию и употребление матерью наркотиков, таких как табак и кокаин . [6] Однако точный механизм перехода мекония в амниотическую жидкость до конца не изучен, и он может быть результатом сочетания нескольких факторов.
Может существовать важная связь между дистрессом плода и гипоксией при MSAF. [2] Считается, что дистресс плода развивается в гипоксию плода, заставляя плод испражняться меконием, что приводит к MSAF и затем, возможно, MAS. [6] Другие стрессоры, которые вызывают дистресс плода и, следовательно, отхождение мекония, включают в себя насыщение пупочной вены кислородом ниже 30%. [3]
Гипоксический стресс плода во время родов может стимулировать активность толстой кишки, усиливая перистальтику кишечника и расслабляя анальный сфинктер, что приводит к прохождению мекония. Затем, из-за внутриутробного дыхания или с первых нескольких вдохов после родов, может развиться MAS. Кроме того, аспирация густого мекония приводит к обструкции дыхательных путей, что приводит к более тяжелой гипоксии . [6] [7]
Связь между дистрессом плода и отхождением мекония не является однозначной причинно-следственной связью, поскольку более 3/4 младенцев с MSAF рождаются активными и не испытывают никакого дистресса или гипоксии. [2] Кроме того, дистресс плода часто возникает и без отхождения мекония. [3]
Хотя меконий присутствует в желудочно-кишечном тракте на ранних стадиях развития, MSAF редко возникает до 34 недель беременности . [3]
Перистальтика кишечника плода присутствует уже на 8 неделе беременности, а анальный сфинктер развивается примерно на 20–22 неделе. Ранние механизмы контроля анального сфинктера не совсем понятны, однако есть данные, что плод регулярно испражняется в амниотическую полость даже при отсутствии дистресса. Наличие кишечных ферментов плода было обнаружено в амниотической жидкости женщин, которые находятся на 14–22 неделе беременности. Таким образом, предполагается, что происходит свободный проход содержимого кишечника в амниотическую жидкость. [8]
Мотилин обнаруживается в более высоких концентрациях в желудочно-кишечном тракте плода после родов, чем недоношенного. Аналогично, кишечная парасимпатическая иннервация и миелинизация также увеличиваются на поздних сроках беременности. Таким образом, повышенная частота MAS при переношенных беременностях может отражать созревание и развитие перистальтики в желудочно-кишечном тракте у новорожденных. [3]
Поскольку MAS описывает спектр расстройств новорожденных, рожденных через MSAF, без каких-либо врожденных респираторных расстройств или другой фоновой патологии, существует множество предполагаемых механизмов и причин возникновения этого синдрома. Долгосрочные последствия могут возникнуть из-за этих расстройств, например, у младенцев, у которых развивается MAS, более высокие показатели развития дефектов нейроразвития из-за плохого дыхания. [9]
В первые 15 минут аспирации мекония происходит обструкция более крупных дыхательных путей, что приводит к повышению сопротивления легких, снижению податливости легких , острой гипоксемии , гиперкапнии , ателектазу и респираторному ацидозу . Через 60 минут воздействия меконий перемещается дальше вниз в более мелкие дыхательные пути. Попав в терминальные бронхиолы и альвеолы, меконий вызывает воспаление, отек легких , вазоконстрикцию , бронхоконстрикцию , коллапс дыхательных путей и инактивацию сурфактанта . [10] [11]
Области легких, которые не участвуют или участвуют лишь частично в вентиляции из-за обструкции и/или разрушения, станут гипоксическими, и в результате может возникнуть воспалительная реакция. Частичная обструкция приведет к захвату воздуха и гиперинфляции определенных областей легких, за чем может последовать пневмоторакс . Хроническая гипоксия приведет к повышению тонуса гладких мышц легочных сосудов и стойкой легочной гипертензии, вызывающей дыхательную и циркуляторную недостаточность. [1]
Микроорганизмы, чаще всего грамотрицательные палочки, и эндотоксины обнаруживаются в образцах MSAF с большей частотой, чем в чистой амниотической жидкости, например, у 46,9% пациентов с MSAF также присутствовали эндотоксины. Микробная инвазия амниотической полости (MIAC) чаще встречается у пациентов с MSAF, и это в конечном итоге может привести к внутриамниотической воспалительной реакции. MIAC связан с высокими концентрациями цитокинов ( таких как IL-6 ), хемокинов (таких как IL-8 и моноцитарный хемоаттрактантный белок-1 ), комплемента , фосфолипазы A 2 и ферментов, разрушающих матрикс. Следовательно, эти вышеупомянутые медиаторы в амниотической жидкости во время MIAC и внутриамниотической инфекции могут при аспирации in utero вызывать воспаление легких у плода. [12]
Меконий имеет сложный химический состав, поэтому трудно определить один агент, ответственный за несколько возникающих заболеваний. Поскольку меконий хранится внутри кишечника и частично не подвергается воздействию иммунной системы , при его аспирации врожденная иммунная система распознает его как чужеродное и опасное вещество. Иммунная система, которая присутствует при рождении, реагирует в течение нескольких минут с низкой специфичностью и отсутствием памяти, чтобы попытаться устранить микробы . Меконий, возможно, приводит к химическому пневмониту , поскольку он является мощным активатором воспалительных медиаторов, которые включают цитокины , комплемент , простагландины и активные формы кислорода . [5]
Меконий является источником провоспалительных цитокинов , включая фактор некроза опухоли (ФНО) и интерлейкины ( ИЛ-1 , ИЛ-6 , ИЛ-8 ), а также медиаторов, вырабатываемых нейтрофилами , макрофагами и эпителиальными клетками, которые могут повреждать легочную ткань напрямую или косвенно. Например, протеолитические ферменты высвобождаются из нейтрофильных гранул, и они могут повреждать легочную мембрану и поверхностно-активные белки. Кроме того, активированные лейкоциты и цитокины генерируют реактивные формы азота и кислорода , которые оказывают цитотоксическое действие. Окислительный стресс приводит к вазоконстрикции , бронхоконстрикции , агрегации тромбоцитов и ускоренному клеточному апоптозу . [11] Недавно была выдвинута гипотеза, что меконий является мощным активатором толл-подобных рецепторов (TLR) и комплемента , ключевых медиаторов воспаления, и, таким образом, может способствовать воспалительной реакции при MAS. [1] [5]
Меконий содержит большое количество фосфолипазы А 2 (PLA 2 ), мощного провоспалительного фермента, который может напрямую (или через стимуляцию арахидоновой кислоты ) приводить к дисфункции сурфактанта, разрушению эпителия легких, некрозу тканей и увеличению апоптоза . [1] [11] Меконий также может активировать каскад коагуляции , выработку фактора активации тромбоцитов (PAF) и других вазоактивных веществ, которые могут приводить к разрушению эндотелия капилляров и базальных мембран . Повреждение альвеолокапиллярной мембраны приводит к утечке жидкости, плазменных белков и клеток в интерстиций и альвеолярные пространства. [11]
Сурфактант синтезируется альвеолярными клетками II типа и состоит из комплекса фосфолипидов , белков и сахаридов . Он снижает поверхностное натяжение (чтобы обеспечить расширение легких во время вдоха ), стабилизирует альвеолы в конце выдоха (чтобы предотвратить коллапс альвеол) и предотвращает отек легких . Сурфактант также способствует защите легких, поскольку он также является противовоспалительным средством. Сурфактант усиливает удаление вдыхаемых частиц и стареющих клеток из альвеолярной структуры. [13]
Степень ингибирования сурфактанта зависит как от концентрации сурфактанта, так и от мекония. Если концентрация сурфактанта низкая, даже очень сильно разбавленный меконий может ингибировать функцию сурфактанта, тогда как при высоких концентрациях сурфактанта эффекты мекония ограничены. Меконий может влиять на механизмы сурфактанта, предотвращая распространение сурфактанта по альвеолярной поверхности, уменьшая концентрацию белков сурфактанта ( SP-A и SP-B ), а также изменяя вязкость и структуру сурфактанта. [10] После воздействия мекония происходит несколько морфологических изменений, наиболее заметными из которых являются отслоение эпителия дыхательных путей от стромы и слущивание эпителиальных клеток в дыхательные пути. Это указывает на прямое пагубное воздействие на альвеолярные клетки легких из-за попадания мекония в легкие. [1]
Стойкая легочная гипертензия (ПЛГ) — это неспособность кровообращения плода адаптироваться к внеутробным условиям после рождения. ПЛГН связана с различными респираторными заболеваниями, включая СМА (поскольку у 15–20 % младенцев с СМА развивается ПЛГН), а также пневмония и сепсис . Сочетание гипоксии , легочной вазоконстрикции и несоответствия вентиляции и перфузии может вызвать ПЛГН в зависимости от концентрации мекония в дыхательных путях . [14] [7] ПЛГН у новорожденных является основной причиной смерти при СМА. [5]
Апоптоз является важным механизмом в очищении поврежденных клеток и восстановлении тканей, однако слишком сильный апоптоз может причинить вред, такой как острое повреждение легких. Меконий вызывает апоптоз и расщепление ДНК эпителиальных клеток дыхательных путей легких, это обнаруживается по наличию фрагментированной ДНК в дыхательных путях и в альвеолярных эпителиальных ядрах. Меконий вызывает воспалительную реакцию в легких, поскольку после воздействия происходит увеличение аутофагоцитарных клеток и уровней каспазы 3. После 8 часов воздействия мекония у плодов кроликов общее количество апоптотических клеток составляет 54%. [15] Таким образом, большая часть повреждений легких, вызванных меконием, может быть вызвана апоптозом эпителия легких. [1]
Респираторный дистресс у младенца, родившегося с темноокрашенным MSAF, а также меконий, закупоривающий дыхательные пути, обычно достаточен для диагностики MAS. Кроме того, у новорожденных с MAS могут быть другие типы респираторного дистресса, такие как тахипноэ и гиперкапния . Иногда бывает трудно диагностировать MAS, поскольку его можно спутать с другими заболеваниями, которые также вызывают респираторный дистресс, такими как пневмония . Кроме того, рентген и УЗИ легких могут быть быстрыми, простыми и дешевыми методами визуализации для диагностики заболеваний легких, таких как MAS. [16]
В целом, заболеваемость MAS значительно снизилась за последние два десятилетия, поскольку количество преждевременных родов свелось к минимуму. [17]
Профилактика во время беременности может включать амниоинфузию и антибиотики, но эффективность этих методов лечения сомнительна. [2]
Как упоминалось ранее, аспирация из ротоглотки и носоглотки не является идеальным профилактическим методом как для энергичных, так и для угнетенных (не дышащих) младенцев. [2]
Большинству младенцев, рожденных с помощью MSAF, не требуется никакого лечения (кроме обычного послеродового ухода), поскольку у них не проявляются признаки респираторного дистресса, поскольку только примерно у 5% младенцев, рожденных с помощью MSAF, развивается MAS. [1] Однако младенцев, у которых развивается MAS, необходимо госпитализировать в отделение для новорожденных, где за ними будут внимательно наблюдать и предоставлять им необходимое лечение. Наблюдения включают мониторинг частоты сердечных сокращений , частоты дыхания , насыщения кислородом и уровня глюкозы в крови (для выявления ухудшения респираторного ацидоза или развития гипогликемии ). [18] В целом, лечение MAS носит более поддерживающий характер.
Для очистки дыхательных путей от мекония можно использовать отсасывание трахеи , однако эффективность этого метода сомнительна, и он может причинить вред. [19]
В случаях MAS необходим дополнительный кислород в течение как минимум 12 часов для поддержания насыщения гемоглобина кислородом на уровне 92% или более. Тяжесть респираторного дистресса может значительно различаться у новорожденных с MAS, так как некоторым требуется минимальная или нулевая потребность в дополнительном кислороде, а в тяжелых случаях может потребоваться искусственная вентиляция легких. [20] [2] Желаемое насыщение кислородом составляет от 90 до 95%, а PaO2 может достигать 90 мм рт. ст. [17] В случаях, когда в глубине легких находится густой меконий, может потребоваться искусственная вентиляция легких. В крайних случаях у младенцев, которые не реагируют на вентиляционную терапию, может использоваться экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО). [2] Во время ЭКМО организм может успеть поглотить меконий и разрешить все связанные с этим нарушения. Наблюдается превосходный ответ на это лечение, так как выживаемость MAS во время ЭКМО составляет более 94%. [21]
Вентиляция легких у младенцев с MAS может быть сложной задачей, и поскольку MAS может по-разному влиять на каждого человека, может потребоваться индивидуальная регуляция вентиляции. У некоторых новорожденных с MAS могут быть однородные изменения в легких, а у других — непоследовательные и неоднородные изменения в легких. Обычно для оптимизации вентиляции и минимизации риска пневмоторакса , связанного с диссинхронным дыханием, используют седативные препараты и миорелаксанты. [18]
Ингаляционный оксид азота (iNO) действует на гладкие мышцы сосудов, вызывая селективную легочную вазодилатацию . Это идеально подходит для лечения PPHN , поскольку он вызывает вазодилатацию в вентилируемых областях легких, таким образом, уменьшая несоответствие вентиляции и перфузии и, таким образом, улучшая оксигенацию. Лечение с использованием iNO снижает потребность в ЭКМО и смертность у новорожденных с гипоксической дыхательной недостаточностью и PPHN в результате MAS. Однако примерно 30-50% младенцев с PPHN не реагируют на терапию iNO. [17]
Поскольку воспаление является серьезной проблемой при MAS, лечение заключается в применении противовоспалительных средств.
Глюкокортикоиды обладают сильной противовоспалительной активностью и работают над уменьшением миграции и активации нейтрофилов , эозинофилов , мононуклеарных клеток и других клеток. Они уменьшают миграцию нейтрофилов в легкие, следовательно, уменьшая их прилипание к эндотелию . Таким образом, происходит уменьшение действия медиаторов, высвобождаемых этими клетками, и, следовательно, уменьшение воспалительной реакции. [22] [11]
Глюкокортикоиды также обладают геномным механизмом действия, при котором, будучи связанным с глюкокортикоидным рецептором , активированный комплекс перемещается в ядро и ингибирует транскрипцию мРНК . В конечном итоге, влияя на то, будут ли вырабатываться различные белки или нет. Ингибирование транскрипции ядерного фактора ( NF-κB ) и активатора белка ( AP-1 ) ослабляет экспрессию провоспалительных цитокинов ( IL-1 , IL-6 , IL-8 и TNF и т. д.), ферментов ( PLA 2 , COX-2 , iNOs и т. д.) и других биологически активных веществ. [23] [22] [11] Противовоспалительное действие глюкокортикоидов также демонстрируется путем усиления активности липокортинов, которые ингибируют активность PLA 2 и, следовательно, уменьшают выработку арахидоновой кислоты и медиаторов липоксигеназных и циклооксигеназных путей. [22]
Противовоспалительные препараты необходимо вводить как можно быстрее, поскольку эффект этих препаратов может уменьшиться даже через час после аспирации мекония. Например, раннее введение дексаметазона значительно улучшило газообмен , снизило вентиляционное давление, уменьшило количество нейтрофилов в бронхоальвеолярной области, уменьшило образование отека и окислительное повреждение легких. [11] Однако глюкокортикоиды могут повышать риск инфекции, и этот риск увеличивается с дозой и продолжительностью лечения глюкокортикоидами. Могут возникнуть и другие проблемы, такие как обострение сахарного диабета , остеопороз , атрофия кожи и задержка роста у детей. [23]
Фосфодиэстеразы (ФДЭ) разрушают цАМФ и цГМФ , и в дыхательной системе новорожденного с СМА могут быть задействованы различные изоформы ФДЭ из-за их провоспалительной и сократительной активности гладких мышц . Поэтому неселективные и селективные ингибиторы ФДЭ потенциально могут использоваться в терапии СМА. Однако использование ингибиторов ФДЭ может вызывать побочные эффекты со стороны сердечно-сосудистой системы . Неселективные ингибиторы ФДЭ, такие как метилксантины , увеличивают концентрацию цАМФ и цГМФ в клетках, что приводит к бронходилатации и вазодилатации . Кроме того, метилксантины снижают концентрацию кальция, ацетилхолина и моноаминов , что контролирует высвобождение различных медиаторов воспаления и бронхоконстрикции , включая простагландины . Селективные ингибиторы ФДЭ воздействуют на один подтип фосфодиэстеразы , и при СМА активность ФДЭ-3 , ФДЭ-4 , ФДЭ-5 и ФДЭ-7 может усиливаться. [11] Например, милринон (селективный ингибитор ФДЭ3) улучшает оксигенацию и выживаемость новорожденных с СМА. [24]
Арахидоновая кислота метаболизируется через циклооксигеназу (ЦОГ) и липоксигеназу в различные вещества, включая простагландины и лейкотриены , которые проявляют мощные провоспалительные и вазоактивные эффекты. Ингибируя ЦОГ, и, в частности, ЦОГ-2 (с помощью селективных или неселективных препаратов), можно уменьшить воспаление и отек. Однако ингибиторы ЦОГ могут вызывать пептические язвы и вызывать гиперкалиемию и гипернатриемию . Кроме того, ингибиторы ЦОГ не показали большого ответа при лечении MAS. [11]
Меконий обычно стерилен, однако он может содержать различные культуры бактерий, поэтому может потребоваться назначение соответствующих антибиотиков. [17]
Промывание легких разбавленным сурфактантом имеет потенциальные преимущества в зависимости от того, насколько рано оно проводится у новорожденных с MAS. Это лечение выглядит многообещающим, поскольку оно влияет на утечки воздуха, пневмоторакс , необходимость ЭКМО и смерть. Раннее вмешательство и его использование у новорожденных с легким MAS более эффективно. Однако существуют риски, поскольку введение большого объема жидкости в легкие новорожденного может быть опасным (особенно в случаях тяжелого MAS с легочной гипертензией ), поскольку это может усугубить гипоксию и привести к смерти. [25]
Первоначально считалось, что MAS развивается в результате того, что меконий является физической закупоркой дыхательных путей. Таким образом, чтобы предотвратить развитие MAS у новорожденных, которые родились с помощью MSAF, в течение 20 лет использовалось отсасывание из ротоглоточной и носоглоточной области перед рождением плечиков с последующей аспирацией трахеи . Считалось, что это лечение эффективно, поскольку сообщалось о значительном снижении частоты MAS по сравнению с новорожденными, рожденными с помощью MSAF, которые не проходили лечение. [26] Позднее это утверждение было опровергнуто, и будущие исследования пришли к выводу, что отсасывание из ротоглоточной и носоглоточной области перед рождением плечиков у младенцев, рожденных с помощью MSAF, не предотвращает MAS или его осложнения. [2] На самом деле, это может вызвать больше проблем и повреждений (например, повреждение слизистой оболочки ), поэтому это не рекомендуемое профилактическое лечение. [19] Отсасывание может не значительно снизить частоту MAS, поскольку прохождение мекония и аспирация могут происходить внутриутробно. Таким образом, отсасывание становится излишним и бесполезным, поскольку меконий может уже находиться глубоко в легких во время рождения. [17]
Исторически амниоинфузия использовалась при наличии MSAF, что подразумевает трансцервикальное вливание жидкости во время родов. Идея заключалась в том, чтобы разбавить густой меконий, чтобы уменьшить его потенциальную патофизиологию и сократить случаи MAS, поскольку MAS более распространен в случаях густого мекония. [2] Однако существуют сопутствующие риски, такие как выпадение пуповины и продление родов. Руководящие принципы Национального института здравоохранения и клинического мастерства Великобритании (NICE) не рекомендуют использовать амниоинфузию у женщин с MSAF. [18]
1 из каждых 7 беременностей имеет MSAF, и из этих случаев примерно у 5% этих младенцев развивается MAS. [1] MSAF наблюдается в 23-52% случаев беременности на 42 неделе, поэтому частота MAS увеличивается с увеличением срока беременности , так что наибольшая распространенность наблюдается при переношенной беременности. И наоборот, преждевременные роды нечасто связаны с MSAF (только примерно 5% в целом содержат MSAF). Частота MAS снижается в популяциях, где роды вызываются у женщин, имеющих беременность более 41 недели. [4] Существует много предполагаемых предрасполагающих факторов, которые, как считается, увеличивают риск MAS. Например, риск MSAF выше у афроамериканок, африканок и матерей с островов Тихого океана по сравнению с матерями из других этнических групп. [27] [6]
Исследования сосредоточены на разработке как успешного метода профилактики MAS, так и эффективного лечения. Например, проводятся исследования эффективности противовоспалительных средств, заместительной терапии сурфактантами и антибиотикотерапии . Необходимо провести больше исследований фармакологических свойств, например, глюкокортикоидов , включая дозировки, введение, время или любые лекарственные взаимодействия. [22] Кроме того, все еще проводятся исследования на тему, являются ли интубация и отсасывание мекония у новорожденных с MAS полезными, вредными или просто излишними и устаревшими методами лечения. В целом, до сих пор не существует общепринятого терапевтического протокола и эффективного плана лечения MAS.