CC BY
85
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2011
БЕТА-ЛАКТАМАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ СЫВОРОТКИ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
КУЧКО И.В.*, ЖИЛЬЦОВ И.В.**, ВЕРЕМЕЙ И.С.**, СЕМЕНОВ В.М.**,
ГЕНЕРАЛОВ И.И.***, ЕГОРОВ С.К.**
УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет»,
кафедра фтизиопульмонологии, * кафедра инфекционных болезней,** кафедра микробиологии***
Резюме. В настоящем исследовании продемонстрировано, что сыворотка крови всех больных и здоровых лиц характеризуется наличием определенного уровня бета-лактамазной активности; средний уровень указанной активности составляет 61,2% (95% ДИ: 60,3.. .62,1), значения данного признака изменяются в диапазоне от 0 до 99,2%. Наблюдается последовательное снижение средних показателей бета-лактамазной активности сыворотки крови в следующем порядке: практически здоровые военнослужащие > больные с различной травматологической патологией > больные аденовирусной инфекцией > больные с острым гнойным тонзиллитом > больные эпидемическим гриппом А (НШ1) > больные с бактериальными пневмониями > больные туберкулезом легких > больные с вирусными менингитами > больные рожистым воспалением > больные с бактериальными менингитами. Сывороточная бета-лактамазная активность у молодых и здоровых лиц значимо выше, чем у больных, а у них, в свою очередь, снижается по мере нарастания тяжести течения и продолжительности заболевания, ввиду чего низкий уровень сывороточной бета-лактамазной активности может служить значимым (р<0,001) независимым прогностическим фактором тяжелого и/или затяжного течения инфекционных заболеваний. Бета-лактамазная активность сыворотки крови не является ответом организма на воздействие бета-лактамных антибиотиков. Применение факторного анализа позволяет выделить группу лиц с тяжелым течением патологического процесса, значительной продолжительностью антибактериальной терапии, частой сменой антибиотиков, нередким назначением антибактериальных препаратов резерва всех групп и высоким уровнем бета-лактамазной активности сыворотки крови.
Ключевые слова: антибиотики бета-лактамного ряда, антибиотикорезистентность, сыворотка крови, бета-лактамазная активность, инфекционные заболевания.
Abstract. In the present study we have demonstrated that blood serum of all sick and healthy individuals is characterized by a certain level of beta-lactamase activity. An average level of this activity was 61,2% (95% CI: 60,3.. .62,1), and values of this factor ranged from 0 to 99,2%. We observed consecutive decrease of average values of blood serum beta-lactamase activity in the following order: practically healthy conscripts > traumatic pathology patients > adenoviral infection patients > acute purulent tonsillitis patients > patients with the pandemic flu (H1N1, or «swine») > bacterial pneumonia patients > patients with pulmonary tuberculosis > patients with viral meningitis > erysipelas patients > patients with bacterial meningitis. Serum beta-lactamase activity in young and healthy persons is considerably higher than that in sick individuals; in turn, this activity decreases in patients alongside with the increase of disease severity and duration; thus, low level of serum beta-lactamase activity may be used as a reliable (p<0,001) independent prognostic factor of severe and/or protracted course of infectious diseases. Beta-lactamase activity of blood serum isn’t a response of an organism to the influence of beta-lactam antibiotics. The use of factor analysis enabled us to reveal the group of patients with severe course of pathologic processes accompanied by significant duration of antibacterial therapy, frequent replacement of antibiotics and frequent administration of the reserve antibacterial preparations of all available groups and high level of beta-lactamase activity of blood serum.
Адрес для корреспонденции: 210023, г.Витебск, пр-т Фрунзе, 27, Витебский государственный медицинский университет, кафедра инфекционных болезней, тел.
8 (0212) 24-33-46 - Жильцов И.В.
Устойчивость бактерий к бета-лактам-ным антибиотикам и ингибиторам бета-лактамаз - непрерывно растущая проблема [1]. Вероятно, именно поэтому вплоть до настоящего времени антибиотико-устойчивость рассматривалась лишь как приспособительная реакция микроорганизмов. При этом исследователи и клиницисты традиционно не принимают во внимание, что человеческий организм, со своей стороны, также небезразличен к введению антибиотиков. Антибиотики, и в том числе бета-лакта-мы, являются для макроорганизма чужеродными веществами, от которых он стремится освободиться, используя для этого разнообразные механизмы.
Так, общеизвестна система окислительной деградации чужеродных соединений под воздействием системы цитохромов Р450 [2]. Существуют и другие пути распада антибиотиков в организме; в частности, показано, что у человека отсутствуют ферменты - аналоги бета-лактамаз [3], но гемолизированная кровь может разрушать 3-ацетоксиметил-цефалоспо-рины (цефалотин, цефотаксим) посредством деацетиляции 3-ацетоксиметильной группы [4]. Данное наблюдение показывает, что антибиотики бета-лактамного ряда в принципе могут разрушаться компонентами цельной крови. Кроме того, давно известно, что карбапенемы (в частности, имипенем) разрушаются почечными дегидропептидазами; именно поэтому в состав коммерческого препарата имипенема был введен их ингибитор циластатин [5]. Также было показано, что аналоги карбапенемов (в частности, 2-метилпенем-3-карбоксиловая кислота) разрушаются альбуминами человеческой крови, причем глобулиновая фракция подобной активностью не обладает [6].
Вообще, феномен собственной бета-лак-тамазной активности человеческой крови известен достаточно давно. Так, в 1972 г. группа исследователей компании Glaxo Research Ltd, изучая свойства недавно синтезированного ими хромогенного цефалоспорина нитроце-фина, описала значимый распад бета-лак-тамной связи указанного антибиотика под воздействием, в числе прочего, сыворотки человеческой крови, причем было показано,
что данное ее свойство опосредуется в первую очередь альбуминовой фракцией [7]. Тем не менее, углубленное исследование данного феномена на тот момент не производилось, реакция была сочтена неспецифической, и обнаруженное явление было забыто на много лет. В 1994 г. научный коллектив во главе с B. Nerli повторно описал феномен интенсивного распада нитроцефина под воздействием человеческого сывороточного альбумина (ЧСА) [8, 9]. Попытка выявить распад некоторых других антибиотиков цефалоспориново-го ряда (в частности, цефтриаксона, цефопе-разона и цефсулодина) под воздействием ЧСА не увенчалась успехом, и в результате феномен необычно высокой собственной бета-лак-тамазной активности человеческой крови остался незамеченным научным сообществом. В 2007 г. явление необычно интенсивного распада нитроцефина под воздействием сыворотки человеческой крови было независимо от других исследователей обнаружено нашим научным коллективом [10].
Природа собственной бета-лактамазной активности сыворотки крови никогда и никем подробно не изучалась: до сих пор неизвестны особенности данной активности, ее механизм, а также возможное клиническое значение. Существует предположение, что бета-лак-тамазная активность сыворотки крови инду-цибельна и в значительной мере опосредуется поликлональными иммуноглобулинами, обладающими бета-лактамазной активностью, т.н. абзимами [11]. Наши собственные исследования ранее впервые продемонстрировали феномен образования антител с пеницилли-назной активностью у людей in vivo при ши-геллезах [12], причем у некоторых препаратов иммуноглобулинов уровень данной активности оказался достаточно высоким [13].
Соответственно, целью настоящего исследования было уточнить природу бета-лак-тамазной активности сыворотки крови и установить ее возможное клиническое значение.
Методы
Проведенное нами клиническое исследование имело «срезовый» (cross-sectional)
дизайн: изучаемый признак - бета-лактамаз-ная активность сыворотки крови - оценивался одновременно и однократно у всех больных и здоровых лиц, входящих в анализируемые подгруппы. Кроме того, исследование основывалось на пассивном наблюдении за динамикой развития заболевания и эффективностью проводимой антибактериальной терапии (т.н. observational design), поскольку никаких тестовых вмешательств, в том числе смены и модификации проводимой терапии, не производилось. Исследование являлось проспективным. Планирование исследования было выполнено в соответствии с действующими международными рекомендациями, утверждающими стандарты доказательной медицины [14]. В дизайне исследования была предусмотрена контрольная группа, составленная из 82 практически здоровых солдат срочной службы, проходящих военную службу в Витебской воздушно-десантной мобильной бригаде. Размер изучаемой выборки определялся в соответствии с общепринятыми рекомендациями [15].
Предварительно проведенные «пилотные» исследования показали, что популяционная средняя уровня бета-лактамазной активности человеческой крови составляет около 59,8% распада внесенного в пробу стандартного количества субстрата-хромогена нитро-цефина, а стандартное отклонение (о) равно 10,97. Желаемый уровень вероятности нулевой гипотезы (р) был принят < 0,05, а мощность исследования - не менее 0,8. Клинически значимым отличием бета-лактамазной активности крови в исследуемых группах от «популяционной средней» было признано 5% или более (в соответствии с разрешающей способностью метода детекции). Рассчитанный минимальный размер отдельной группы составляет 40 человек при мощности исследования 0,8 и 53 человека при мощности исследования 0,9. Именно на эти цифры и ориентировались исследователи, набирая больных и здоровых лиц в изучаемые группы.
Поскольку данное исследование не является РКИ и задумывалось с целью оценить распространенность и клиническое значение ранее неизвестного фактора, в дизайне иссле-
дования не планировалось никаких активных вмешательств в естественное течение заболевания и проводимое лечение; соответственно, при распределении больных в группы рандомизация не производилась.
Общее количество учтенных случаев, пригодных для статистической обработки, составило 501. В число указанных лиц вошли: 1) 53 больных рожистым воспалением; 2) 62 больных бактериальными пневмониями; 3) 51 больной аденовирусной инфекцией (АВИ); 4) 19 больных менингитами (9 - вирусными и 10 - бактериальными); 5) 78 больных острым гнойным тонзиллитом; 6) 32 больных эпидемическим гриппом А (Н1Ш), т.н. «свиным»; 7) в качестве группы сравнения №1 (больные с неинфекционными заболеваниями) - 61 пациент с травмами различной степени тяжести; 8) в качестве группы сравнения №2 (больные, страдающие от тяжелой инфекционной патологии, но никогда не получающие бета-лактамные антибиотики) - 63 больных туберкулезом легких; 9) в качестве контрольной группы - 82 практически здоровых военнослужащих, проходящих службу в Витебской воздушно-десантной мобильной бригаде.
Больные с инфекционными заболеваниями (рожистое воспаление, эпидемический грипп, аденовирусная инфекция, пневмонии, менингиты, острый гнойный тонзиллит) находились на стационарном лечении в Витебской областной инфекционной клинической больнице (далее ВОКИБ) с октября 2004 г. по август 2010 г. Больные туберкулезом находились на стационарном лечении в Витебском областном клиническом противотуберкулезном диспансере с июня 2009 г. по декабрь 2010г. Больные с травматологической патологией были госпитализированы в травматологическое отделение больницы скорой медицинской помощи г. Витебска (далее БСМП) с февраля по май 2009 г. Больные эпидемическим гриппом НШ1 были набраны в период пандемии гриппа (с октября по декабрь 2009г.) на базе респираторных отделений и РАО ВОКИБ.
Формирование опытных групп осуществлялось методом сплошного последовательного включения всех поступающих в соответ-
ствующие стационары больных до достижения заранее определенного размера групп.
Диагностика заболеваний у больных, вошедших в исследование, осуществлялась в соответствии с общими принципами и правилами клинической и лабораторной диагностики, изложенными в клинических протоколах диагностики и лечения инфекционных заболеваний, утвержденных Министерством здравоохранения Республики Беларусь (приказ МЗ РБ №484 от 13.06.2006 г.).
Сыворотка крови больных и здоровых лиц была получена центрифугированием цельной свежеполученной крови, выдержанной в холодильной камере при +4°С в течение 4-6 часов для образования фибринного сгустка; применялось центрифугирование в угловой центрифуге при 3000 об/мин в течение 15 минут. Полученная сыворотка крови сохранялась до момента проведения эксперимента в морозильной камере при -20°С; допускалось только однократное размораживание пробы непосредственно перед экспериментом. Пробы с визуальными признаками гемолиза включались в исследование (ввиду возможности влияния продуктов гемолиза на наличие и выраженность бета-лактамазной активности крови [4]), но учитывались отдельно от остальных.
Для определения и количественной оценки бета-лактамазной активности сыворотки крови мы использовали хроматографическую методику, основанную на изменении окраски синтетического антибиотика цефа-лоспоринового ряда нитроцефина при распаде его бета-лактамной связи. При этом происходит батохромный сдвиг в хромофорной системе молекулы, и окраска реакционной смеси меняется с желтой на красно-оранжевую. Максимум поглощения продукта реакции меняется с 390 нм на 486 нм, что и делает возможным спектрофотометрическую детекцию бета-лактамазной активности. Показано, что нитроцефин разрушается всеми известными бета-лактамазами [7]. Для проведения экспериментов мы использовали химически чистый нитроцефин производства Са1ЬюсЬет (кат. № 484400). Бета-лактамазная активность оценивалась в % распада стан-
дартного количества нитроцефина, вносимого в пробу.
Статистический анализ результатов исследования производился при помощи аналитических пакетов 81ай811са 8.0 и ЗРББ 19.
В качестве показателей центральной тенденции значений изучаемых признаков использовали среднее арифметическое (М) и/или медиану (Ме) с указанием 95% доверительного интервала. При необходимости охарактеризовать разброс значений какого-либо признака указывали его минимальное и максимальное значения, а также первый и третий квартили. Уровень достоверности нулевой гипотезы (р) для принятия решения о значимости полученных результатов во всех тестах был принят равным или менее 0,05. Для выявления корреляционных взаимосвязей мы использовали метод ранговых корреляций Спирмена, для подтверждения достоверности различий изучаемых признаков в независимых выборках - и-тест Манна-Уитни или медианный тест (при попарном сравнении переменных) либо дисперсионный анализ Краскела-Уолле-са (при одновременном сравнении переменных в 3 и более выборках).
Результаты и обсуждение
У всех больных в изученных группах был выявлен тот или иной ненулевой уровень собственной бета-лактамазной активности сыворотки крови. Средний уровень указанной активности вместе с показателями разброса значений (дисперсии) данного признака для каждой из групп больных и здоровых лиц, включенных в настоящее исследование, приведен в таблице 1.
Как видно из таблицы, средний уровень бета-лактамазной активности в большинстве рассматриваемых групп достаточно близок, но разброс отдельных значений при этом весьма велик; при этом наиболее типичные значения активности лежат в интервале 55-65% распада внесенного в пробу нитроцефина. Можно отметить преобладание уровня бета-лактамаз-ной активности в группе практически здоровых военнослужащих над прочими группами, сравнительно низкий уровень активности в
Таблица 1
Показатели среднего уровня и разброса значений бета-лактамазной активности сыворотки крови в различных группах больных и здоровых лиц, входящих в состав исследуемой выборки
Группа* п М 95% ДИ шш шах 25%о Ме 75%о
1 53 52,3 49,2. 55,5 20,9 71,7 46,6 54,9 61,1
2 62 55,9 53,0. 58,8 0,0 66,6 55,8 59,5 61,4
3 51 62,9 61,5. 64,2 53,1 71,5 59,4 62,8 66,1
4 9 63,6 60,3. 67,0 57,1 69,9 60,2 64,6 65,2
5 10 51,6 40,7. 62,5 19,6 66,6 38,8 57,9 63,0
6 78 61,1 59,6. 62,6 43,7 96,7 57,6 61,2 64,3
7 61 60,1 58,7. 61,6 45,1 70,0 56,4 59,7 64,5
8 63 66,0 64,2. 67,8 42,7 99,2 63,4 65,6 68,6
9 32 54,3 50,2. 58,3 26,7 70,9 49,1 56,7 62,3
10 82 70,5 68,8. 72,3 40,4 90,1 67,1 71,9 75,5
Всего 501 61,2 60,3. 62,1 0,0 99,2 57,1 62,1 66,8
Примечание: 1 - группа больных рожистым воспалением, 2 - бактериальными пневмониями, 3 - аденовирусной инфекцией, 4 - вирусными менингитами, 5 - бактериальными менингитами, 6 - острым гнойным тонзиллитом, 7 - эпидемическим гриппом А (НШ1), 8 - различной травматологической патологией, 9 - туберкулезом легких, 10 - практически здоровые военнослужащие. М - среднее арифметическое, Ме - медиана.
группе больных бактериальными менингитами, значительную дисперсию значений активности в группах больных рожистым воспалением, пневмониями, бактериальными менингитами и туберкулезом легких, и в то же время - незначительный разброс значений активности в группах больных АВИ, острым гнойным тонзиллитом, эпидемическим гриппом А и, в особенности, вирусными менингитами.
Наибольшая бета-лактамазная активность сыворотки крови наблюдалась в группе здоровых военнослужащих - она оказалась значимо выше, чем во всех остальных группах больных, включенных в настоящее исследование.
Последнее место принадлежит группе больных бактериальными менингитами, чья сывороточная бета-лактамазная активность значимо уступает таковой в группах больных АВИ, вирусными менингитами, травматологической патологией и здоровых военнослу-
жащих, и не отличается от активности во всех остальных обследованных группах.
Средние уровни бета-лактамазной активности во всех остальных группах находятся в интервале между вышеуказанными - имеет место последовательное снижение бета-лактамазной активности сыворотки крови в следующем порядке: практически здоровые военнослужащие > больные с травматологической патологией > больные АВИ > больные с острым гнойным тонзиллитом > больные эпидемическим гриппом А (НШ1) > больные с бактериальными пневмониями > больные туберкулезом легких > больные вирусными менингитами > больные рожей > больные бактериальными менингитами. Соответственно, можно предварительно заключить, что бета-лактамазная активность у молодых и здоровых индивидуумов значимо выше, чем у больных, а у них, в свою очередь, снижается по мере нарастания тяжести течения и продол-
жительности заболевания; при инфекционных заболеваниях бета-лактамазная активность значимо ниже, чем при травматологических.
Корреляционный анализ показал наличие статистически значимых корреляций между уровнем бета-лактамазной активности сыворотки крови и рядом показателей, характеризующих течение изучаемых заболеваний и особенности проводимой антибактериальной терапии.
Анализ вышеприведенных корреляционных зависимостей показывает:
1. Уровень сывороточной бета-лактамаз-ной активности обратно пропорционален возрасту лиц, включенных в исследование (R=-0,395);
2. Наличие у больного рожи, пневмонии, эпидемического гриппа А приводит к относительному снижению бета-лактамазной активности сыворотки крови, в то время как наличие туберкулеза легких - к повышению; наиболее же высокий уровень активности наблюдается у здоровых военнослужащих;
3. Уровень бета-лактамазной активности обратно коррелирует с клиническими показателями, характеризующими тяжесть течения инфекционных заболеваний - уровнем лихорадки при поступлении в стационар, продолжительностью лихорадочного периода, продолжительностью госпитализации, наличием тяжелого течения соответствующих болезней; налицо также прямая корреляция с легким течением инфекционных заболеваний;
4. Помимо вышеприведенного, существует обратная зависимость между уровнем сывороточной бета-лактамазной активности и рядом лабораторных показателей, характеризующих тяжесть течения инфекционных заболеваний, в частности, количеством лейкоцитов, процентным содержанием палочкоядерных нейтрофилов, уровнем нейтрофилеза, показателем СОЭ, и, кроме того, обратная кор -реляция с уровнями общего белка, глюкозы и мочевины крови. При этом имеет место прямая взаимосвязь между выраженностью изучаемой активности и концентрацией сывороточного альбумина;
5. Наблюдается ряд обратных зависимостей между уровнем бета-лактамазной актив-
ности крови и характеристиками проводимой больным антибактериальной терапии, в частности, числом замен схем терапии, количеством одновременно назначенных антибиотиков, продолжительностью антибактериальной терапии, фактом назначения и продолжительностью лечения антибиотиками резерва, как относящимися, так и не относящимися к классу бета-лактамов.
Помимо этого, существуют корреляции между уровнем сывороточной бета-лактамаз-ной активности и назначением некоторых антибактериальных препаратов, в частности, амоксициллина (прямая зависимость), а также цефотаксима, ципрофлоксацина и левоф-локсацина (обратная зависимость). Следует заметить, что амоксициллин - антибиотик для перорального приема, назначаемый либо для лечения нетяжелых бактериальных инфекций (обычно - амбулаторного), либо для долечивания; при этом цефотаксим и ципрофлокса-цин - антибиотики первой линии, нередко назначаемые в составе стартовой схемы терапии при большинстве бактериальных инфекций, за исключением наиболее тяжело протекающих, а левофлоксацин - антибиотик ближнего резерва, обычно назначаемый при тяжелом течении соответствующих заболеваний (как правило, пневмоний) в качестве стартового препарата.
При этом наблюдаемые корреляции в основном слабые (|R|=0,12... 0,32), но статистически высокозначимые (в большинстве случаев p<0,0001), что доказывает реальность существования выявленных зависимостей.
Резюмируя, можно отметить, что высокая бета-лактамазная активность сыворотки крови скорее сопутствует легкому течению инфекционных заболеваний либо полному здоровью, причем выше при вирусных заболеваниях, чем при бактериальных; в то же время, низкий уровень сывороточной бета-лакта-мазной активности с большой определенностью сопровождает тяжелое течение бактериальных инфекций, о чем ясно свидетельствуют значимые обратные корреляции между уровнем бета-лактамазной активности и вышеперечисленными показателями, характеризующими тяжесть течения инфекционных за-
болеваний, включая количество одновременно назначенных антибиотиков, число замен антибактериальной терапии, факт назначения больному антибиотиков резерва, продолжительность госпитализации и т.д.
Помимо этого, анализ клинико-лабораторных данных не вносит ясность в природу бета-лактамазной активности сыворотки крови, что наводит на мысль о полифакторности данного феномена.
Тем не менее, очевидно, что бета-лакта-мазная активность сыворотки крови явно не является ответом организма на воздействие терапии бета-лактамными антибиотиками -ее уровень снижается с возрастом (в противном случае наблюдалась бы обратная тенденция). Более того, уровень активности ниже при тяжелом течении бактериальных инфекций, когда больной, как правило, получает больше бета-лактамных антибиотиков и в более высоких дозах. Складывается впечатление, что уровень бета-лактамазной активности сыворотки крови является индивидуальным признаком, зависящим от состояния и особенностей конкретного организма; он медленно снижается с течением жизни (и быстро - при тяжелых инфекционных заболеваниях); антибиотики бета-лактамной группы определенно не являются индукторами бета-лактамаз-ной активности крови.
Если из совокупной выборки выделить группу больных с несомненной бактериальной патологией, гарантированно получавших курс антибактериальной терапии с обязательным присутствием в схеме лечения бета-лактамных антибиотиков (больные рожистым воспалением, пневмониями и бактериальными менингитами, п=125), и провести такой же корреляционный анализ в этой подгруппе, то окажется, что выявляемые при этом закономерности носят тот же характер, с поправкой на уровень значимости, снижающийся пропорционально уменьшению размера анализируемой выборки. Можно сделать вывод, что высокий уровень бета-лактамазной активности крови определенно соответствует более легкому течению бактериальных инфекций, и наоборот.
Указанное заключение подтверждается данными ЯОС-анализа, согласно которым,
уровень бета-лактамазной активности сыворотки крови более 49,7% предсказывает продолжительность госпитализации больного менее 9 суток с чувствительностью 100% и специфичностью 86,5%, при этом площадь под кривой (АИС) равна 0,972 (95% ДИ:
0,897.0,996), р<0,0001.
При помощи ЯОС-анализа показано также, что уровень сывороточной бета-лактамаз-ной активности может служить значимым (р<0,001) независимым прогностическим фактором тяжелого и/или затяжного течения вышеперечисленных инфекционных заболеваний. Так, при уровне активности менее 47,07% продолжительность лихорадочного периода у больных составляет более 10 суток (чувствительность 77%, специфичность 91,6%), а менее 41,8% - более 15 суток (чувствительность 100%, специфичность 94,1%). Обратно вышесказанному, уровень бета-лактамазной активности крови выше 64,6% предсказывает наличие полного здоровья у испытуемого с чувствительностью 85,4% и специфичностью 96,0% (АИС=0,932, 95% ДИ: 0,891-0,974, р<0,0001).
Тем не менее, нельзя не учитывать крайнюю неоднородность анализируемой выборки, которая была составлена из 10 сравнимых по размеру групп, включающих больных с широким спектром инфекционной и неинфекционной патологии, а также практически здоровых лиц. Существует специальный метод статистической обработки, основанный на анализе корреляционных матриц и предназначенный для вычленения общих группирующих признаков (т.н. «факторов») в изначально неоднородных выборках - т.н. факторный анализ. В результате применения данного метода статистической обработки данных оказалось, что значительная часть (~60%) анализируемой выборки отчетливо подразделяется на три неодинаковых группы:
1) Группа 1 - лица всех возрастов с различными уровнями бета-лактамазной активности сыворотки крови, характеризующиеся преимущественно тяжелым течением заболеваний, значительной продолжительностью госпитализации и антибактериальной терапии, большим количеством одновременно
назначенных антибиотиков, значительным числом замен схем антибактериальной терапии, частым назначением бета-лактамных и других антибиотиков резерва;
2) Группа 2 - пациенты с низкими уровнями сывороточной бета-лактамазной активности, преимущественно пожилого возраста, с высоким уровнем СОЭ при нормальном количестве лейкоцитов в ОАК, течение заболеваний у них легкое или среднетяжелое, продолжительность госпитализации и антибактериальной терапии сравнительно невелика, смены терапии редки, одновременно назначается небольшое количество антибиотиков, антибиотики резерва всех классов назначаются эпизодически;
3) Группа 3 - лица с высоким уровнем бета-лактамазной активности сыворотки крови, молодые, с некоторой тенденцией к лейкоцитозу в ОАК при нормальном уровне СОЭ; течение заболеваний у них, как и в предыдущей группе, легкое или среднетяжелое, продолжительность госпитализации и антибактериальной терапии сравнительно невелика, смены терапии редки, одновременно назначается небольшое количество антибиотиков, антибиотики резерва всех классов назначаются эпизодически.
Если изложить результаты факторного анализа в сжатой форме, то окажется, что в анализируемой выборке выделяются группы: 1) лиц с нетяжелым или среднетяжелым течением соответствующих заболеваний и либо высокой сывороточной бета-лактамазной активностью и молодым возрастом, либо низкой сывороточной бета-лактамазной активностью и пожилым возрастом; 2) лиц с тяжелым течением патологического процесса, значительной продолжительностью антибактериальной терапии, частой сменой антибиотиков, нередким назначением антибактериальных препаратов резерва всех групп и различными уровнями бета-лактамазной активности. Можно предположить, что высокий уровень бета-лактамазной активности крови у таких больных будет препятствовать успешному лечению, снижая эффективность назначаемых им антибактериальных препаратов бета-лактам-ного ряда.
Заключение
1. Сыворотка крови всех обследованных больных и здоровых лиц характеризуется наличием определенного уровня бета-лактамаз-ной активности; средний уровень указанной активности составляет 61,2% распада внесенного в пробу стандартного количества нитро-цефина (95% ДИ: 60,3.62,1), причем значения данного признака изменяются в диапазоне от 0 до 99,2%.
2. Наблюдается последовательное снижение средних показателей бета-лактамазной активности сыворотки крови в следующем порядке: практически здоровые военнослужащие > больные с различной травматологической патологией > больные аденовирусной инфекцией > больные с острым гнойным тонзиллитом > больные эпидемическим гриппом А (H1N1) > больные с бактериальными пневмониями > больные туберкулезом легких > больные с вирусными менингитами > больные рожистым воспалением > больные с бактериальными менингитами. Сывороточная бета-лактамазная активность у молодых и здоровых лиц значимо выше, чем у больных, а у них, в свою очередь, снижается по мере нарастания тяжести течения и продолжительности заболевания.
3. Высокая бета-лактамазная активность сыворотки крови скорее соответствует вирусным заболеваниям, чем бактериальным; в то же время, низкий уровень сывороточной бета-лактамазной активности с большой определенностью соответствует тяжелому течению бактериальных инфекций.
4. Бета-лактамазная активность сыворотки крови не является ответом организма на воздействие бета-лактамных антибиотиков. Наиболее вероятно, что уровень сывороточной бета-лактамазной активности является индивидуальным признаком, зависящим от состояния и особенностей конкретного организма; он медленно снижается с течением жизни, быстро - при тяжелых инфекционных заболеваниях, но антибиотики бета-лактамно-го ряда не являются непосредственными индукторами данного феномена.
5. Применение специальных статисти-
ческих методов обработки данных выявляет наличие в анализируемой выборке следующих групп: А) лица с нетяжелым или среднетяжелым течением соответствующих заболеваний и либо высокой сывороточной бета-лактамаз-ной активностью и молодым возрастом, либо низкой сывороточной бета-лактамазной активностью и пожилым возрастом; В) лица с тяжелым течением патологического процесса, значительной продолжительностью антибактериальной терапии, частой сменой антибиотиков, нередким назначением антибактериальных препаратов резерва всех групп и различными уровнями бета-лактамазной активности. Можно предположить, что высокий уровень бета-лактамазной активности крови у больных из группы В будет препятствовать успешному лечению, снижая эффективность назначенных им антибактериальных препаратов из группы бета-лактамов.
7. Низкий уровень сывороточной бета-лактамазной активности может служить значимым (p<0,001) независимым прогностическим фактором тяжелого и/или затяжного течения инфекционных заболеваний.
Литература
1. Helfand, M.S. Beta-lactamases: a survey of protein diversity / M.S. Helfand, R.A. Bonomo // Curr. Drug Targets. Infect. Disord. - 2003. - Vol. 3, №1. - P. 9-23.
2. Pea, F. Pharmacokinetic aspects of treating infections in the intensive care unit: focus on drug interactions / F. Pea, M. Furlanut // Clin. Pharmacokinet. - 2001. -Vol. 40, №11. - P. 833-868.
3. Catalytic mechanism of an abzyme displaying a beta-lactamase-like activity / B. Avalle [et al.] // Appl. Biochem. Biotechnol. - 2000. - Vol. 83, №1-3. - P. 163169.
4. Walter, E. Hydrolysis of 3-Acetoxymethyl Cephalosporins by Lysed Whole Blood / E. Walter Wright, A. Judith
Frogge // Antimicrobial Agents And Chemotherapy. -1980. - Vol. 17, № 1. - P. 99-100.
5. Moellering, R.C. The carbapenems: new broad spectrum beta-lactam antibiotics / R.C. Moellering, G.M. Eliopoulos, D.E. Sentochnik // J. Antimicrob. Chemother. - 1989. - Vol. 24, Suppl. A. - P. 1-7.
6. An investigation of the destruction of the beta-lactam ring of penems by the albumin drug-binding site / H. Bruderlein [et al.] // Can. J. Biochem. - 1981. - Vol. 59, №10. - P. 857-866.
7. Novel method for detection of b-lactamases by using a chromogenic cephalosporin substrate / H.C. Callaghan [et al.] // Antimicrobial agents and chemotherapy. - 1972. - Vol. 1, №4. - P. 283-288.
8. Nerli, B. An unknown hydrolase activity of human serum albumin: beta-lactamase activity / B. Nerli, F.Garcna, G. PicY // Biochem. Mol. Biol. Int. - 1995. -Vol. 37, №5. - P. 909-915.
9. Nerli, B. Evidence of human serum albumin beta-lactamase activity / Nerli B., PicY G. // Biochem. Mol. Biol. Int. - 1994. - Vol. 32, №4. - P. 789-795.
10. Необычно высокий уровень распада антибиотиков бета-лактамной группы в человеческой плазме и сыворотке крови / И.В. Жильцов [и др.] // Материалы Евро-Азиатского Конгресса по инфекционным болезням. - Витебск, 2008. - Том 1. - C. 85-86.
11. Jerne, N.K. Towards a network theory of the immune system / N.K. Jerne / Ann. Immunol. (Inst. Pasteur). -1974. - Vol. 125, №1-2. - P. 373-389.
12. Жильцов, И.В. Выявление абзимов с пенициллиназ-
ной активностью в сыворотке крови больных ши-геллезами / И.В. Жильцов, И.И. Генералов, В.М. Семенов // Иммунопатология, аллергология, инфек-тология. - 2004. - №3 - С. 90-93.
13. Особенности «биологической» антибиотикоустой-чивости при шигеллезах: выявление in vivo поликлональных IgG, обладающих пенициллиназной активностью / И.В. Жильцов [и др.] // Медицинская панорама. - 2006. - №5, Том 62. - С. 46-48.
14. Жильцов, И.В. Дизайн биомедицинских исследований / И.В. Жильцов, В.М. Семенов // Витебск, издательский отдел УО ВГМУ. - 2010. - 93 с.
15. Giesecke, J. Modern infectious disease epidemiology, second edition / J. Giesecke // Publishing House «Hodder Arnold». - 2002. - P. 224-226.
Поступила 27.07.2011 г. Принята в печать 02.09.2011 г.
