Изменения показателей общего анализа крови и индексов воспаления как маркеры воспалительного процесса у лошадей

M.M. Friend, E.M. McGaffigan, S.M. Hall, W.B. Staniar и D.N. Smarsh
Department of Animal Science, College of Agricultural Sciences, Pennsylvania State University, 439 Shortlidge Road, University Park, PA 16802, USA

Аннотация

Введение. Раннее выявление воспаления с помощью общих анализов может стать ценным инструментом для сохранения здоровья лошади.
Гипотезы. Целью данного исследования было определение отклонений показателей общего анализа крови (ОАК) и индексов воспаления при воспалительных процессах, а также разработка их референсных интервалов (РИ) у лошадей, у которых эти процессы подтверждены. Предполагалось, что РИ, полученные от лошадей с нормальной концентрацией белков в острой фазе, помогут лучше прогнозировать возникновение воспалительного процесса.
Методы. Лошадей разделили на две группы согласно показателям концентрации сывороточного амилоида А (SAA) и гаптоглобина у клинически здоровых лошадей и лошадей, находящихся под ветеринарным наблюдением (n=199): лошадей с активным воспалительным процессом (SH+; n=48) и лошадей без наличия воспаления (SH−; n=150). За «невоспалительные» интервалы были приняты значения, полученные у лошадей из группы SH−. Различия в медианных значениях показателей ОАК и индексов воспаления определяли с помощью теста Крускала—Уоллиса с последующим анализом Данна и поправкой Бонферрони. Прогностическая ценность была определена с помощью ROC-анализа, и были рассчитаны относительные значения РИ, позволяющие устойчиво выявлять воспаление. Порог значимости был установлен на уровне P ≤ 0,05.
Результаты. Для всех трёх показателей воспаления отмечались более высокие медианные значения в группе лошадей SH+. Кроме того, они имели большую прогностическую ценность, чем все остальные показатели (AUC=0,64, 0,644, 0,66 соответственно). У лошадей, показатели которых выходили за пределы РИ (как в большую, так и в меньшую сторону) по всем трём воспалительным индексам — SII (системный индекс иммунного воспаления), SIRI (системный индекс воспалительного ответа) и AISI (агрегатный индекс системного воспаления), — вероятность попадания в группу SH+ была в 6,32, 4,54 и 7 раз выше соответственно. Кроме того, использование невоспалительных РИ позволяло эффективнее выявлять лошадей группы SH+ по сравнению со стандартными (отраслевыми) РИ.
Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что индексы воспаления и «невоспалительные» референсные интервалы могут стать ценным инструментом для выявления воспалительных процессов у лошадей.

Ключевые слова: общий анализ крови; индекс воспаления; гаптоглобин; гематология; лошадь; сывороточный амилоид А.

Введение

Воспаление является важным процессом для поддержания гомеостаза у здоровых животных и способствует адаптации к таким воздействиям, как повышенная физическая нагрузка. Однако, понимание роли воспаления в развитии заболеваний растёт, а инструменты для выявления воспаления на ранних стадиях у лошадей остаются ограниченными [1; 2]. Общий анализ крови (ОАК) широко используется ветврачами для оценки характера и тяжести заболеваний. Интерпретация обычно ограничивается тем, находятся ли значения в пределах контрольных интервалов (референсных интервалов; РИ); однако этот подход не учитывает взаимосвязи между лейкоцитами (WBC), которая может указывать на воспаление. Кроме того, РИ широко варьируются и не разрабатываются специально для выявления воспаления, что побуждает к разработке популяционно-специфических для воспалительных состояний РИ для воспалительных состояний, таких как ожирение, в исследованиях гуманной медицины на людях [3; 4]. Многие РИ для ОАК составляются путём сбора данных о клинически здоровых лошадях, однако воспаление часто предшествует клиническому проявлению манифестации заболевания [3–6]. Это может приводить к тому, что анализы лошадей, имеющих скрытые воспалительные процессы, оказываются в пределах «нормы», снижая чувствительность диагностики. Учёт соотношения лейкоцитов и «невоспалительных» РИ может повысить ценность ОАК для выявления условий, повышающих риск возникновения повышенного риска заболевания.

Уровни содержания белков острой фазы (БОФ) повышаются в присутствии воспалительных цитокинов и используются для оценки воспаления [7; 8]. Эти белки классифицируются как основные (их рост характеризуется быстрым, 100–1000-кратным повышением уровня), умеренные (более медленные, увеличение в 5–10 раз) или незначительные (более медленные, увеличение менее чем в 5 раз) [7; 8]. Сывороточный амилоид А (SAA) является основным APP, гаптоглобин (Hp) — умеренным БОФ, а С-реактивный белок (СРБ) — незначительным БОФ у лошадей [7; 8]. Белки острой фазы действуют как опсонины, хемоаттрактанты, цитокиновые стимуляторы и иммуномодуляторы [9; 10]. Они являются ценными маркерами воспаления благодаря различиям в характере возникновения и длительности ответа [7; 11; 12]. Определение параметра РИ для ОАК у лошадей с нормальной концентрацией БОФ позволило бы создать РИ, специально разработанные для выявления воспаления. Природа и продолжительность воспаления, определяемые белками острой фазы и ОАК, в контексте данной статьи не различаются. Скорее, целью этой работы является выявление общих гематологических реакций на все типы воспаления, о чем свидетельствуют изменения в результатах ОАК у лошадей с повышенной концентрацией БОФ. Изменения показателей ОАК сами по себе не могут служить универсальным или автономным маркером воспаления или заболевания, скорее они предоставляют исследователям и ветеринарным врачам ещё один инструмент для оценки состояния лошадей.

Простые соотношения лейкоцитов (например, соотношение нейтрофилов и лимфоцитов, соотношение моноцитов и лимфоцитов) характеризуют быстрый неспецифический врождённый иммунный ответ, в отличие от более медленного адаптивного иммунного ответа, который нацелен на специфические патогены. У людей такие соотношения коррелируют с маркерами воспаления и широко признаются в качестве независимых предикторов воспалительных заболеваний, а дополнительным преимуществом является то, что они более доступны, чем концентрации БОФ [13–15]. Однако исследования на людях начинают отдавать предпочтение использованию индексов воспаления, поскольку доказано, что они часто являются лучшими инструментами для выявления некоторых заболеваний и их тяжести, чем простые коэффициенты лейкоцитов [16–18]. Воспалительные индексы отражают баланс между несколькими врождёнными и адаптивными иммунными клеточными реакциями, а именно отношение комбинации нейтрофилов, моноцитов и/или тромбоцитов к количеству лимфоцитов. Общие показатели включают индекс системного воспаления (SII; произведение количества нейтрофилов и тромбоцитов, делённое на количество лимфоцитов), индекс системной воспалительной реакции (SIRI; произведение количества нейтрофилов и моноцитов, делённое на количество лимфоцитов), а также совокупный индекс системного воспаления (AISI; произведение количества нейтрофилов, моноцитов и тромбоцитов, делённое на количество лимфоцитов) [16; 19; 20]. В большинстве исследований на данный момент рассматривалась взаимосвязь между показателями воспаления и такими состояниями, как хроническая болезнь почек, сердечно-сосудистые заболевания или онкология [16; 18; 21]. Однако недавно было исследовано использование воспалительных индексов на субклинических стадиях таких заболеваний, как атеросклероз, и вновь было установлено, что они превосходят простые соотношения клеток и являются единственным независимым предиктором заболевания [17].

Использование воспалительных индексов у лошадей до настоящего времени было задокументировано только в одном исследовании, однако в нем воспалительный статус у лошадей не был известен [22]. Кроме того, РИ для этих воспалительных индексов у лошадей ещё не были установлены. Разработка РИ здоровых лошадей может дать более чувствительный диагностический инструмент, чем отдельные параметры ОАК, который может быть использован для оценки здоровья лошади наряду с другими показателями. Таким образом, цель этого обзорного исследования состояла в том, чтобы определить параметры ОАК и воспалительные индексы, которые изменяются в зависимости от наличия воспаления, и определить их РИ для лошадей с наличием воспаления. Гипотезы исследования состояли в том, что клеточный профиль и показатели воспаления будут демонстрировать значимые различия у лошадей с характерными для воспалительного процесса концентрациями БОФ, а использование РИ, полученных от клинически здоровых животных, повысит точность прогнозирования воспаления.

Материалы и методы

Этическое одобрение

Протокол данного исследования был одобрен Комитетом по содержанию и использованию животных (IACUC) Университета штата Пенсильвания (номер одобрения: 202402600; дата одобрения: 24 января 2024 г.)

Животные

Данные были получены в общей сложности от 199 лошадей, находящихся в штате Пенсильвания. Из этого числа 153 животных (72 кобылы, 74 мерина, 7 жеребцов; средний возраст — 13 ± 0,6 года) были клинически здоровы, а 46 (22 кобылы, 20 меринов, 4 жеребца; средний возраст — 13,2 ± 0,6 года) находились на ветеринарном лечении по поводу различных воспалительных заболеваний (таблица 1). Лошади, классифицированные как клинически здоровые, на момент сбора данных не проявляли симптомов, требующих ветеринарной консультации или медицинского вмешательства

Таблица 1. Классификация симптомов, послуживших основанием для ветеринарного обследования. Заболевания в категории «прочее» включают кашель, укус паука, кожную лимфосаркому, кастрацию по поводу крипторхизма и целлюлит

Забор крови

Образцы крови отбирали в пробирки с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА) и литий-гепарином путём пункции яремной вены. Сразу после взятия пробы перемешивали путём перевёртывания пробирок и помещали на лёд. Взятие крови у лошадей, считавшихся здоровыми на момент сбора данных, проводили до полудня. Перед взятием проб ни здоровые лошади, ни животные, находившиеся под ветеринарным наблюдением, не подвергались физическим нагрузкам. Гематологические исследования крови с ЭДТА выполняли на анализаторе IDEXX Procyte Dx (Уэстбрук, Мэн, США) в течение 24 часов после забора (среднее время до начала анализа составило 22,5 часа, диапазон — 0,25–23,45 часа). Одновременно с проведением гематологического анализа кровь с литий-гепарином центрифугировали при 1200 g в течение 10 минут при температуре 4 °C. Аликвоты плазмы хранили при -80 °C до момента проведения анализа.

Анализ плазмы

Для определения концентрации сывороточного амилоида А (SAA; Tridelta Development Ltd, Мейнут, Ирландия; внутрисерийный коэффициент вариации (CV) = 3,9%; межсерийный CV = 13,5%) и С-реактивного белка (СРБ; Eagle Biosciences, Амхерст, Нью-Гэмпшир, США; внутрисерийный CV = 4,5%; межсерийный CV = 13,6%) использовали коммерческие наборы для иммуноферментного анализа (ИФА). Для анализа SAA образцы разводили в диапазоне от 1:100 до 1:40 000, для анализа СРБ — до 1:4 000. Для определения концентрации гаптоглобина (Hp; Tridelta Development Ltd, Мейнут, Ирландия; внутрисерийный CV = 2,2%; межсерийный CV = 12,6%) применяли коммерческий пероксидазный тест. Все исследования проводили в соответствии с инструкциями производителей. Контрольные образцы включались в постановку на каждом планшете. Если значения межсерийного CV для контроля превышали 20%, образцы анализировали повторно или исключали. Измерения проводили на микропланшетном ридере (BioTek Elx800, Уинуски, Вермонт, США).

Лошадей распределяли на категории «с воспалением» (I) или «без воспаления» (NI) в соответствии с концентрациями каждого из белков острой фазы на основании референсных интервалов, ранее описанных в литературе (таблица 2) [7; 12]. Примечательно, что у некоторых лошадей, считавшихся здоровыми на момент взятия проб, были обнаружены концентрации БОФ, характерные для воспалительного процесса. Несмотря на то, что такое воспаление не было сопряжено с патологическими состояниями, эти животные были классифицированы как имеющие воспаление для реализации цели настоящего обсервационного исследования — определения того, изменяются ли референсные интервалы у лошадей с воспалительными уровнями БОФ и каким именно образом. В связи с изменениями показателей ОАК, ассоциированными с SAA и Hp, но практически не затрагивающими СРБ, все лошади были перераспределены: в группу SAA/Hp-положительных (SH+; 50 лошадей) вошли животные с воспалительными концентрациями либо SAA (>50 мг/л), либо Hp (>2260 мг/л), либо обоих маркеров [7; 12]. Лошадей относили к группе SAA/Hp-отрицательных (SH−; 149 лошадей), если у них отсутствовали воспалительные концентрации как SAA, так и Hp. Объём выборки в данном исследовании превысил 120 животных, что соответствует рекомендациям Американского общества ветеринарной клинической патологии по разработке референсных интервалов [3].

Таблица 2. Количество лошадей, классифицированных как «с воспалением» (I) или «без воспаления» (NI) на основании концентраций белков острой фазы: сывороточного амилоида А (SAA; NI при < 50 мг/л), С-реактивного белка (СРБ; NI при < 10 мг/л) и гаптоглобина (Hp; NI при < 2260 мг/л) [7; 12]

На основании данных ОАК рассчитывали нейтрофильно-лимфоцитарное (NLR), тромбоцитарно-лимфоцитарное (PLR), моноцитарно-лимфоцитарное (MLR) и тромбоцитарно-нейтрофильное (PNR) соотношения. Также по результатам ОАК рассчитывали три индекса воспаления: SII = (нейтрофилы × тромбоциты) / лимфоциты; SIRI = (нейтрофилы × моноциты) / лимфоциты; и AISI = (нейтрофилы × моноциты × тромбоциты) / лимфоциты.

Статистический анализ

Все данные анализировали с использованием программы R версии 4.5.0. Нормальность распределения проверяли с помощью теста Шапиро-Уилкса; было установлено, что большинство параметров имеют непараметрическое распределение с выраженной гетерогенностью. В связи с этим для выявления различий в медианных значениях показателей ОАК и индексов воспаления между группами I и NI использовали критерий Краскела—Уоллиса с последующим апостериорным анализом Данна и поправкой Бонферрони для множественных сравнений. Модифицированный критерий Ливена применяли для выявления различий в дисперсии данных (отклонении точек данных от медианы) между группами I и NI. Если не указано иное, данные представлены в виде медианы и 95% РИ с использованием 2,5-го и 97,5-го процентилей; при этом 95% РИ группы SH− служили «невоспалительными РИ».

Для оценки диагностической эффективности каждого параметра ОАК, соотношений и индексов воспаления при дифференциации групп I и NI проводили ROC-анализ. Рассчитывали чувствительность, специфичность, площадь под кривой (AUC) и 95% доверительный интервал для AUC.

Для определения взаимосвязи между статусом воспаления и изменениями показателей ОАК, соотношений и индексов воспаления использовали логистическую регрессию. Зависимая переменная была бинарной (SH+ или SH−), а предикторами выступали непрерывные значения параметров, соотношений и индексов. Был проведён пошаговый отбор показателей ОАК на основе информационного критерия Акаике (AIC) для выявления значимых параметров при рассмотрении результатов ОАК в целом. Оценку избыточной взаимозависимости показателей (мультиколлинеарности) проводили с помощью факторов инфляции дисперсии (VIF); было установлено, что при включении в модель всех параметров этот показатель превышал 5. В связи с этим для полной модели было отобрано восемь параметров, предназначенных для отражения групп клеточных характеристик и популяций (гемоглобин, MCV, количество нейтрофилов, моноцитов, лимфоцитов, эозинофилов, базофилов и тромбоцитов). При использовании этих переменных показатель мультиколлинеарности не превышал 3.

Для определения вероятности наличия воспаления у лошадей в зависимости от того, выходили ли их показатели за пределы стандартных или «невоспалительных» РИ, рассчитывали отношения шансов. Все данные считали статистически значимыми при P ≤ 0,05. Если не указано иное, результаты представлены в виде медиан для лошадей без воспаления (NI) или с воспалением (I), диапазона от 2,5-го до 97,5-го процентиля для каждой группы, а также соответствующих значений P.

Результаты

Отличия в медианных значениях и дисперсии значений у лошадей с воспалительными концентрациями SAA

У лошадей с воспалительными концентрациями SAA отмечались более низкие значения гематокрита (NI = 34,3, 26,7–42,7; I = 33,1, 26,4–36,1; P < 0,01), гемоглобина (NI = 12,4, 10–15,3; I = 12,1, 10,3–13,1; P = 0,03), процентного содержания лимфоцитов (% лимф.; NI = 34,9, 21,8–51,4; I = 22,5, 7,6–47,8; P < 0,01), процентного содержания эозинофилов (% эозин.; NI = 2,4, 0,5–7,8; I = 0,6, 0–3,8; P < 0,01), процентного содержания базофилов (% базоф.; NI = 0,4, 0,1–1; I = 0,2, 0–0,6; P < 0,01), а также абсолютного количества лимфоцитов (NI = 2,7, 1,4–5,4; I = 1,9, 0,8–3,3; P < 0,01), эозинофилов (NI = 0,2, 0–0,6; I = 0,0, 0–0,3; P < 0,01) и базофилов (NI = 0,03, 0–0,08; I = 0,02, 0–0,06; P = 0,01) по сравнению с животными с нормальными концентрациями.

У лошадей с воспалительными концентрациями SAA отмечались более высокие значения средней концентрации гемоглобина в эритроците (MCHC; NI = 36,4, 34,5–38,4; I = 36,7, 35,4–39,6; P = 0,02), медианного процентного содержания нейтрофилов (% нейтр.; NI = 56,5, 40,7–71,1; I = 72,2, 39,9–88,5; P < 0,01), процентного содержания моноцитов (% мон.; NI = 4,7, 3–6,8; I = 5,2, 2,5–13,1; P = 0,04), а также более высокие значения соотношений NLR (NI = 1,4, 0,1–3,1; I = 2,7, 0,1–12,8; P = 0,01), MLR (NI = 0,1, 0,1–1,4; I = 0,3, 0,1–0,8; P < 0,01) и индексов воспаления SII (NI = 163,8, 35,7–369,7; I = 336,9, 54,1–1606,8; P < 0,01), SIRI (NI = 0,6, 0,2–1,3; I = 0,9, 0,3–10,7; P < 0,01) и AISI (NI = 58,6, 13,4–159,5; I = 108,7, 26,1–1474,7; P < 0,01) по сравнению с животными с нормальными концентрациями.

У лошадей с воспалительными концентрациями SAA также отмечалась более высокая дисперсия количества эритроцитов (P = 0,01), гемоглобина (P = 0,03), количества лейкоцитов (P < 0,01), процентного содержания нейтрофилов (P < 0,01), лимфоцитов (P = 0,01) и моноцитов (P < 0,01), абсолютного количества нейтрофилов (P < 0,01) и моноцитов (P < 0,01), а также соотношений NLR (P < 0,01), PLR (P < 0,01) и индексов SII (P < 0,01), SIRI (P < 0,01) и AISI (P < 0,01) по сравнению с животными с нормальными концентрациями.

Отличия в медианных значениях и дисперсии показателей у лошадей с воспалительными концентрациями гаптоглобина (Hp)

У лошадей с воспалительными концентрациями Hp отмечались более высокие значения медианного абсолютного количества моноцитов (NI = 0,35, 0,2–0,6; I = 0,41, 0,2–0,9; P = 0,05), а также индексов SII (NI = 159,2, 51,3–365,2; I = 213,9, 47–1003,5; P = 0,02), SIRI (NI = 0,56, 0,2–1,2; I = 0,64, 0,3–4,8; P = 0,03) и AISI (NI = 58,1, 13,7–154,4; I = 77,8, 20,2–622,3; P = 0,01) по сравнению с животными с нормальными концентрациями.

У лошадей с воспалительными концентрациями Hp отмечалась более высокая дисперсия среднего объёма эритроцита (MCV; P < 0,01), среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH; P < 0,01), ширины распределения эритроцитов по объёму (RDW; P < 0,01), количества лейкоцитов (P < 0,01), процентного содержания нейтрофилов (P < 0,01), абсолютного количества нейтрофилов (P < 0,01), процентного содержания лимфоцитов (P < 0,01), абсолютного количества лимфоцитов (P = 0,01), процентного содержания моноцитов (P = 0,01), абсолютного количества моноцитов (P < 0,01) и базофилов (P < 0,01), количества тромбоцитов (P < 0,01), а также соотношений NLR (P < 0,01), MLR (P < 0,01), PLR (P < 0,01), PNR (P < 0,01) и индексов SII (P < 0,01), SIRI (P < 0,01) и AISI (P < 0,01) по сравнению с животными с нормальными концентрациями.

Отличия в медианных значениях и дисперсии показателей у лошадей с воспалительными концентрациями С-реактивного белка (СРБ)

У лошадей с воспалительными концентрациями СРБ наблюдались отличия медианных значений только для двух показателей ОАК, а также более высокие медианные значения количества лейкоцитов (NI = 8,2, 4,6–13,6; I = 7,4, 5,4–12,7; P = 0,02), абсолютного количества нейтрофилов (NI = 4,0, 2,1–7,6; I = 4,4, 3–9,6; P = 0,03) и повышенная дисперсия средней концентрации гемоглобина в эритроците (MCHC; P = 0,01) по сравнению с животными с нормальными концентрациями. У лошадей с воспалительными концентрациями СРБ не было выявлено иных отличий в медианных значениях или дисперсии показателей ОАК, соотношений клеток или индексов воспаления (P > 0,05).

Отличия в медианных значениях и дисперсии показателей у лошадей группы SH+

Поскольку между группами лошадей с разной концентрацией СРБ было обнаружено крайне мало различий в показателях ОАК, соотношениях клеток и индексах воспаления, лошади с воспалительными концентрациями либо SAA, либо Hp были отнесены к группе SH+, а лошади с нормальными концентрациями как SAA, так и Hp — к группе SH−. У лошадей группы SH+ отмечались более высокие медианные значения процентного содержания нейтрофилов (NI = 56,2, 41,5–71,5; I = 58,8, 38,4–86,3; P = 0,04), абсолютного количества нейтрофилов (NI = 4,2, 2,5–6,7; I = 4,5, 2,2–12,8; P = 0,04) и моноцитов (NI = 0,3, 0,2–0,6; I = 0,4, 0,2–0,9; P = 0,03), а также соотношения MLR (NI = 0,1, 0,1–1,2; I = 0,2, 0,1–2,4; P = 0,02) и индексов SII (NI = 157,7, 45,5–348,5; I = 211,5, 47,9–993,2; P < 0,01), SIRI (NI = 0,6, 0,23–1,22; I = 0,7, 0,32–4,79; P < 0,01) и AISI (NI = 57,3, 13,6–137,6; I = 76,5, 20,4–779,3; P < 0,01) по сравнению с лошадьми группы SH− (Таблица 3). При этом у лошадей группы SH+ наблюдались более низкие медианные значения процентного содержания лимфоцитов (NI = 35,1, 21,8–51,1; I = 31,8, 10,6–49,6; P = 0,02), эозинофилов (NI = 2,4, 0,6–7,7; I = 2, 0–7,3; P = 0,02) и базофилов (NI = 0,4, 0,1–0,9; I = 0,3, 0–1,2; P = 0,05) по сравнению с животными группы SH−.

Таблица 3. Медианные значения и 95% референсные интервалы для лошадей без воспалительных концентраций SAA или гаптоглобина (SH−; n = 149) и для лошадей с воспалительными концентрациями либо SAA, либо гаптоглобина (SH+; n = 50)

У лошадей группы SH+ отмечалась более высокая дисперсия среднего объёма эритроцита (MCV; P = 0,01), среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH; P < 0,01), ширины распределения эритроцитов по объёму (RDW; P < 0,01), количества лейкоцитов (P < 0,01), процентного содержания нейтрофилов (P < 0,01), абсолютного количества нейтрофилов (P < 0,01), процентного содержания лимфоцитов (P < 0,01) и моноцитов (P < 0,01), абсолютного количества моноцитов (P < 0,01), количества тромбоцитов (P < 0,01), а также соотношений NLR (P < 0,01), PNR (P = 0,05), PLR (P < 0,01) и индексов SII (P < 0,01), SIRI (P < 0,01) и AISI (P < 0,01) по сравнению с животными группы SH− (таблица 3). Медианные значения и 95% референсные интервалы лошадей группы SH− использовались в качестве невоспалительных РИ, разработанных в данном исследовании (таблица 3).

ROC-анализ

Все показатели ОАК имели 95% доверительные интервалы (ДИ) для AUC ниже 0,5 или включающие это значение, что указывает на отсутствие значимой дискриминационной способности при дифференциации лошадей с воспалением и без него. Соотношение моноцитов и лимфоцитов (MLR) было единственным соотношением клеток, значение AUC которого превышало 0,5 (не включая это значение). Однако все индексы воспаления продемонстрировали значимую дискриминационную ценность и превзошли все остальные показатели ОАК и соотношения (таблица 4; илл. 1).

Таблица 4. Площадь под кривой (AUC), чувствительность и специфичность показателей ОАК, соотношений клеток и индексов воспаления с доверительными интервалами для AUC, не включающими 0,5, что указывает на значительно более высокую дискриминационную ценность

Логистическая регрессия

Логистическая регрессия выявила связь среднего объёма эритроцита (MCV; P = 0,04), количества лейкоцитов (WBC; P = 0,01), процентного содержания нейтрофилов (P = 0,01), лимфоцитов (P = 0,01) и моноцитов (P = 0,02), а также абсолютного количества нейтрофилов (P < 0,01) и моноцитов (P < 0,01) с воспалением в группе SH+. Соотношение нейтрофилов с лимфоцитами NLR (P = 0,02) также было связано с наличием воспаления в группе SH+. Все три индекса воспаления — SII, SIRI и AISI — имели статистически значимую связь с наличием воспаления в группе SH+ (P < 0,01).

В результате пошагового отбора в модель были включены такие показатели ОАК, как MCV, количество лимфоцитов, количество моноцитов и количество тромбоцитов. Количество лимфоцитов (P < 0,01) и количество моноцитов (P < 0,01) были значимыми предикторами классификации SH+ в данной модели.

Отношение шансов

Отношения шансов рассчитывались для определения того, была ли у лошадей, показатели у которых выходили за пределы стандартных или «невоспалительных» РИ, более высокая вероятность наличия воспалительных концентраций SAA или гаптоглобина. Для ряда параметров выход за пределы любого из наборов РИ повышал вероятность включения в группу SH+. В частности, лошади, чьи значения MCV, RDW и WBC выходили за пределы как стандартных, так и «невоспалительных» РИ, чаще относились к группе SH+. Для всех трех параметров выход за пределы «невоспалительных» РИ был связан с более высокой вероятностью отнесения к группе SH+, чем выход за пределы стандартных РИ (таблица 5). Лошади, показатели которых по количеству нейтрофилов и моноцитов выходили за пределы либо стандартных, либо «невоспалительных» РИ, с большей вероятностью относились к группе SH+. Отношения шансов для обоих типов РИ были одинаковыми для обоих этих параметров (таблица 5).

Таблица 5. Отношение шансов, отражающее вероятность наличия у лошадей воспалительных концентраций SAA или гаптоглобина при выходе показателей за пределы стандартных или «невоспалительных» референсных интервалов. Н/П (N/A) указывает на полное разделение, при котором в одной из категорий лошадей отсутствовали значения вне пределов референсного интервала

Не все параметры демонстрировали стабильные результаты для разных типов РИ; в ряде случаев только один тип РИ указывал на повышенную вероятность классификации SH+. Лошади, показатели MCH и тромбоцитов которых выходили за пределы «невоспалительных» РИ, имели в 4,1 и 3,4 раза более высокую вероятность отнесения к группе SH+ соответственно, тогда как при выходе за пределы стандартных РИ повышения вероятности отнесения к группе SH+ не наблюдалось (таблица 5). Лошади, показатели базофилов которых выходили за пределы «невоспалительного» РИ, имели в 17,3 раза более высокую вероятность классификации как животных с воспалением, в то время как ни одна лошадь с воспалением не вышла за пределы стандартных РИ, в связи с чем расчёт отношения шансов был невозможен (таблица 5). С другой стороны, лошади, показатели MCHC которых выходили за пределы стандартных РИ, имели в 17,3 раза более высокую вероятность классификации как SH+, тогда как при выходе за пределы разработанных в данном исследовании «невоспалительных» РИ различий в вероятности наличия воспаления обнаружено не было (таблица 5).

При использовании 95% референсных интервалов для соотношений клеток и индексов воспаления, рассчитанных на основе данных этого исследования, лошади, показатели которых выходили за пределы РИ для NLR, имели в 3,37 раза более высокую вероятность наличия воспаления (таблица 6). Лошади, показатели которых выходили за пределы диапазонов РИ для SII, SIRI и AISI, имели в 6,5, 4,66 и 7,21 раза более высокую вероятность отнесения к группе SH+ соответственно (таблица 6).

Таблица 6. Отношение шансов, отражающее вероятность наличия у лошадей воспалительных концентраций SAA или гаптоглобина при выходе показателей за пределы референсных интервалов для соотношений клеток и индексов воспаления, созданных путём расчёта 95% референсных интервалов на основе данных, собранных в этом исследовании

Обсуждение

Результаты данного исследования позволяют предположить, что интерпретация общего анализа крови (ОАК), основанная исключительно на количественных или качественных характеристиках клеток, укладывающихся в рамки стандартных референсных интервалов, может ограничивать полезность ОАК как инструмента для выявления воспаления. Это было ожидаемо, так как предыдущие исследования выявили ограниченность параметров ОАК, особенно количества лейкоцитов, в прогнозировании наличия и тяжести заболеваний [2; 23–26]. Соотношения NLR и MLR представляют собой «двумерный» взгляд на состояние иммунной системы и воспаление. Индексы воспаления обеспечивают «трёхмерную» перспективу, которая в медицине человека позволяет точнее прогнозировать такие состояния, как госпитальная летальность, острая тромбоэмболия лёгочной артерии и субклинический атеросклероз [17; 18; 27].

Некоторые ветеринарные врачи в настоящее время используют экспресс-тесты на сывороточный амилоид А (SAA) для оценки концентрации этого основного белка острой фазы как способа выявления воспаления. Однако такие тесты требуют приобретения дорогостоящего оборудования и расходных материалов, предлагая лишь один показатель для оценки состояния лошади. При комплексной оценке состояния животного общий анализ крови (ОАК) может дать больше информации о динамике и статусе патологических процессов за счёт характеристики целого спектра популяций и особенностей клеток крови. По этой причине ОАК часто проводят одновременно с тестами на SAA. Таким образом, возможность одного теста помогать в выявлении воспаления и одновременно предоставлять ценную информацию о популяциях клеток крови была бы преимуществом. Кроме того, в данном исследовании критерием наличия воспаления считали повышение концентрации SAA, гаптоглобина или обоих белков одновременно. Поскольку SAA является основным белком острой фазы у лошадей, его уровень экспоненциально возрастает через 6–12 часов после воспалительного воздействия, достигает пика через 48 часов и имеет период полураспада около 20 часов [7; 28]. Гаптоглобин растёт медленнее — в течение 12–24 часов, достигает пика через 72–120 часов и имеет период полураспада приблизительно 2,3 дня [7; 12; 28]. Учёт обоих белков острой фазы при классификации воспаления позволяет охватить более широкий временной интервал, более полно отражая изменения в клетках крови, происходящие в течение нескольких дней после начала воспаления [29; 30]. Это обеспечивает более глубокий контекст для образцов, взятых одномоментно, что крайне важно в условиях амбулаторной практики или удалённых ветеринарных вызовов. В таких условиях зачастую именно единственная проба крови становится основой для первичной оценки, а повторный забор проб с течением времени может быть невозможен.

В данном исследовании были разработаны «невоспалительные» референсные интервалы для показателей ОАК, соотношений клеток и трёх индексов воспаления на основе популяции лошадей, у которых концентрации SAA и гаптоглобина были ниже пороговых значений воспаления, установленных в литературе. Согласно полученным данным, невоспалительные РИ фиксируют воспалительные изменения в ОАК несколько эффективнее, чем стандартные РИ. Вероятно, это связано с тем, что рассчитанные в данной работе интервалы были более низкими и узкими по сравнению с более широкими стандартными интервалами. Выход значений за пределы невоспалительных РИ был связан с повышенной вероятностью выявления воспаления (отнесения к группе SH+) для восьми показателей ОАК, в то время как при использовании стандартных РИ таких показателей было всего шесть. Для всех пяти параметров, при которых оба типа РИ были эффективны для идентификации лошадей с воспалением (SH+), невоспалительные РИ обеспечивали более высокие значения отношения шансов. Более высокие отношения шансов указывают на более тесную связь между отклонением от невоспалительных РИ и наличием воспалительного процесса.

Интервал для параметра MCHC оказался единственным стандартным референсным интервалом, который указывал на вероятность наличия воспаления, в то время как разработанный невоспалительный интервал этого не показал. Невоспалительный референсный интервал был заметно уже, чем стандартный. В отличие от других параметров, где новые интервалы повысили точность диагностики, в данном случае сужение границ привело к тому, что многие здоровые лошади ошибочно оказались за пределами нормы, в то время как среди лошадей с воспалением это помогло верно идентифицировать лишь одно животное. Хотя сдвиги во многих РИ были незначительными, рост отношений шансов указывает на то, что эти скромные изменения могут иметь диагностическую ценность. Кроме того, степень и продолжительность воспаления в данном обсервационном исследовании сильно варьировались, что, вероятно, привело к незначительным, а не выраженным изменениям этих параметров. Будущие исследования могут уточнить изменения при специфических типах воспаления или воспалении определённой продолжительности.

Для клеточных соотношений и индексов воспаления у лошадей отсутствуют как стандартные (отраслевые), так и описанные в литературе референсные интервалы. Лишь одно из четырёх соотношений клеток продемонстрировало повышенную вероятность наличия воспаления при выходе значений за пределы референсных диапазонов, в то время как все три индекса воспаления показали повышенную вероятность наличия воспалительного процесса при выходе за границы невоспалительных РИ, разработанных в данном исследовании. Эти результаты согласуются с предыдущими исследованиями в медицине человека, в которых авторы выявили более высокую прогностическую ценность индексов воспаления по сравнению с более простыми соотношениями лейкоцитов [16–18; 24]. Кроме того, при наличии воспаления у всех трёх индексов отмечалось повышение медианных значений, а их прогностическая ценность в отношении выявления воспаления оказалась выше, чем у всех остальных показателей ОАК и соотношений клеток. Эти три индекса стали единственными протестированными параметрами, которые продемонстрировали значительную диагностическую ценность во всех статистических тестах данного исследования, что характеризует их как перспективный инструмент для использования в научно-исследовательской работе и ветеринарной практике.

Индексы воспаления, прежде всего SII, недавно начали применяться в исследованиях мелких домашних животных; они упоминаются в работах, посвящённых изучению хронической болезни почек, лептоспироза, ожирения и трансмиссивных заболеваний у собак и кошек [31–34]. Однако у лошадей эти индексы до сих пор не получили широкого распространения. На сегодняшний день известна лишь одна работа, в которой рассчитывались индексы воспаления у лошадей [22]. В исследовании de Siqueira & Fernandes (2024) рассчитывались SII и SIRI у пробежных лошадей до и после соревнований; было отмечено повышение обоих индексов сразу после финиша и через три часа после него [22]. Однако статус воспаления у этих лошадей был неизвестен, а размер выборки ограничивался 26 животными. Медианные значения индексов в работе de Siqueira и Fernandes отличались от данных настоящего исследования, особенно в отношении SIRI. Так, у пробежных лошадей перед стартом медиана SII составляла 478, а SIRI — 945, в то время как у здоровых лошадей в нашем исследовании эти значения составили 156 и 0,56 соответственно. Это расхождение, особенно в значениях SII, может отражать различия в популяциях: в настоящем исследовании здоровые лошади оценивались преимущественно в привычной домашней обстановке, тогда как в работе de Siqueira и Fernandes — в условиях соревнований. Огромная разница в значениях SIRI, вероятно, обусловлена различием единиц измерения: используемый анализатор, скорее всего, выдавал абсолютное количество клеток в 1 мкл (кл/мкл), а не в тыс./мкл (К/мкл). Даже с учётом этого пересчёта значения в нашем исследовании были заметно ниже. Стоит отметить, однако, что в исследованиях на нескольких других видах животных сообщалось о низких значениях SIRI, часто близких к полученным нами или ниже их [35–37]. Это указывает на то, что данные нашего исследования согласуются с большей частью существующей литературы.

Основным ограничением этого обсервационного исследования является классификация лошадей как имеющих или не имеющих воспаление на основании концентраций белков острой фазы, измеренных в одной временной точке. Это ограничило возможность исследования учесть всю сложность воспалительного процесса, который меняется с течением времени и зависит от различных причин. Лошади поступали к ветеринарным специалистам с самыми разнообразными воспалительными состояниями. Характер, продолжительность и тяжесть этих состояний могли по-разному влиять на гематологические показатели и ответ белков острой фазы. Эти различия могут отражать более сложные реакции, нежели однообразные гематологические сдвиги в ответ на системное воспаление. Кроме того, лошади классифицировались как животные с воспалением (по каждому белку острой фазы), только если их показатели превышали пороговые значения, определённые в предыдущих исследованиях, что исключило возможность выявления субклинического воспаления в данной работе. В силу обсервационного характера исследования не представлялось возможным контролировать время забора проб или применение лекарственных препаратов у лошадей, находившихся на лечении, что является ограничением для данной подгруппы животных. Анализ не подразумевал разделения лошадей по полу, поскольку референсные интервалы в данном исследовании предназначены для применения независимо от пола, а разделение на субпопуляции потребовало бы наличия 120 лошадей каждого пола для корректного построения интервалов. Дополнительным ограничением является то, что выборка лошадей в данном исследовании была ограничена пределами одного штата. Будущие исследования должны быть направлены на описание этих РИ у лошадей из разных штатов, чтобы укрепить уверенность в возможности их применения к более широкой популяции.

Выводы

В данном исследовании были описаны изменения показателей ОАК, соотношений клеток и индексов воспаления у лошадей с воспалительными концентрациями белков острой фазы. Полученные данные позволили разработать специализированные «невоспалительные» референсные интервалы. Было установлено, что использование невоспалительных РИ позволяет точнее прогнозировать наличие воспаления по сравнению со стандартными (отраслевыми) РИ, а индексы воспаления SII, SIRI и AISI продемонстрировали стабильную эффективность при выявлении воспалительного процесса. У лошадей с воспалением данные индексы имели более высокие медианные значения и превосходящую прогностическую ценность по сравнению со всеми остальными показателями ОАК и соотношениями клеток. Кроме того, у лошадей, показатели которых выходили за пределы разработанных РИ, отмечалась повышенная вероятность наличия воспаления. Ни один другой показатель ОАК или соотношение клеток не продемонстрировали столь стабильной диагностической ценности, что позволяет рассматривать SII, SIRI и AISI как эффективные инструменты для выявления воспаления в научно-исследовательской работе и ветеринарной практике.

Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Источники финансирования. Данная работа была частично профинансирована грантом NIH T32GM154124, Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США (USDA NIFA) и ассигнованиями на охрану здоровья животных в рамках проекта № PEN04807 (госрегистрация № 700344), а также ассигнованиями фонда Hatch USDA NIFA в рамках проекта № PEN04904 (госрегистрация № 7005932).
Декларация об использовании технологий генеративного ИИ в процессе написания. При подготовке данной работы авторы использовали ChatGPT для стилистической правки предложений с целью повышения их ясности и лаконичности. После использования данного сервиса авторы проверили и отредактировали содержимое по мере необходимости и несут полную ответственность за содержание опубликованной статьи.
Этическое заявление. Протокол данного исследования был одобрен Комитетом по уходу и использованию животных Университета штата Пенсильвания (номер одобрения: 202402600; дата одобрения: 24 января 2024 г.).
Вклад авторов. M.M. Friend: написание — подготовка первоначального варианта, визуализация, методология, проведение исследования, формальный анализ, курирование данных, концептуализация. E.M. McGaffigan: проведение исследования. S.M. Hall: написание — рецензирование и редактирование, проведение исследования. W.B. Staniar: написание — рецензирование и редактирование, общее руководство, ресурсы, методология, проведение исследования, привлечение финансирования, концептуализация. D.N. Smarsh: написание — рецензирование и редактирование, общее руководство, ресурсы, методология, проведение исследования, привлечение финансирования, концептуализация.
Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Источник: Journal of Equine Veterinary Science 155 (2025) 105705.

2026 г.