CC BY
107
На допомогу практикуючому лікарю
To Help Practitioner
УДК 616.34-21.05
БОГАДЕЛЬНИКОВ И.В., СМИРНОВ Г.И.
Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, г. Симферополь
ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ ИНФЕКЦИОННЫХ И ЭПИДЕМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
Сегодня приходится констатировать, что успеха борьбы с инфекционными заболеваниями у мирового сообщества как такового нет. Такую оценку позволяют сделать следующие данные:
1. Возврат и активация старых инфекций, заболеваемость которыми была значительно снижена, а некоторые из них даже ликвидированы. Наиболее наглядно феномен активации старых инфекций демонстрирует вспышка оспы обезьян в мае 2003 года, которая, как считает ряд исследователей, является не чем иным, как вариантом натуральной оспы. Появилась оспа коров, верблюдов. В целом ряде стран исчезновение или значительное уменьшение заболеваемости коклюшем, дифтерией, корью способствовало уменьшению контроля и даже прекращению массовой вакцинации, что привело к вспышкам болезней в 1975—1980 гг. в Японии (коклюш), в 1993— 1996 гг. — в России (дифтерия), в 2000—2002 гг. — в Латинской Америке (корь) (Семенов Б., 2004).
2. Устойчивость микроорганизмов к этиотропной терапии, достигающая 90 % (Яковлев В.П., Яковлев С.В., 2002; Андрейчин М.А., 2013).
3. Приобретение способности условно-патогенной флоры вызывать заболевание (Лобзин Ю.В., 2000).
4. Появление новых инфекционных болезней (лихорадка Эбола, ВИЧ-инфекция, гепатиты Е и С и др.) — всего около 30 (Андрейчин М.А., 2005, 2010).
5. Снижение иммунореактивности у 50—70 % людей, населяющих планету (Шабашова Н.В., 2004).
6. Полная несостоятельность лечебных и профилактических мероприятий, используемых для борьбы с инфекционными заболеваниями, вызванными вирусами гепатитов В, С и D, герпесвирусами, ВИЧ, Т-кле-точного лейкоза и др.
В Украине такая ситуация усугубляется продолжающимися эпидемиями ВИЧ/СПИДа и ассоциированных с ними инфекций (почти 30 нозологий) и лекарственно устойчивого туберкулеза. Даже вакцинация — весьма надежный еще в недалеком прошлом способ борьбы с инфекционными болезнями — превратился в некую разновидность русской рулетки, когда заранее невозможно ни предотвратить развитие осложнений различной степени тяжести, ни прицельно уменьшить тенденции к увеличению их количества. Отражением этих процессов являются самые высокие показатели смертности от инфекционных и паразитарных инфекций среди женщин (Войтенко В.П. i сшвавт., 2012).
Очевидно, что такая ситуация обусловлена изменением характера взаимоотношений между человеком и микроорганизмами. Анализ этих изменений позволил в настоящее время выделить три вида инфекционных процессов (Супотницкий М.В., 2000, 2005, 2007, 2009).
Циклический инфекционный процесс. Под этим инфекционным процессом понимается следующая последовательность событий: возбудитель инфекционной болезни проникает в организм человека и вызывает развитие болезни. Потом, независимо от продолжительности болезни, выраженности ее клинических симптомов, сходства событий (рецидивов), их количества, наступает ключевое событие инфекционного процесса — если пациент избежал летального исхода, на фоне нарастания высоких титров антител в сыворотке крови происходит удаление возбудителя из организма человека, тем самым завершается моноцикл его нахождения в организме и наступает выздоровление. В дальнейшем возможно повторение этого процесса с той же последовательностью событий, но уже как нового инфекционного процесса. У иммуно-компетентного человека этот процесс полностью зависит от Т- и В-клеточных составляющих иммунной системы организма, контролирующих размножение патогенных микроорганизмов в макрофагах и других фагоцитирующих клетках. Течение циклического инфекционного монопроцесса характерно для многих инфекционных болезней: холеры, сальмонеллеза, шигеллеза, бактериального менингита, натуральной оспы, чумы, геморрагических лихорадок, арбовиру-сных энцефалитов и др. Однако такой инфекционный процесс вызывают далеко не все возбудители инфекционных болезней.
Нециклический инфекционный процесс. Он также начинается с проникновения в организм человека патогенного микроорганизма, но в отличие от циклического не заканчивается в привычном для нас обозримом временном интервале — неделя, месяц, год, а сохраняется до конца жизни человека. Микроорганизмы, вызывающие нециклические инфекционные процессы, принадлежат к разным таксономическим группам, имеют разный механизм проникновения в клетки-
© Богадельников И.В., Смирнов Г.И., 2013 © «Актуальная инфектология», 2013 © Заславский А.Ю., 2013
мишени, вызванная ими болезнь проявляется разной клинической картиной. Принципиальное отличие нециклического инфекционного процесса от циклического инфекционного монопроцесса заключается в том, что при нециклическом инфекционном процессе наступление клинического улучшения (кажущееся выздоровление) не сопровождается выздоровлением биологическим. Это проявляется уменьшением или даже исчезновением клинических проявлений болезни, образованием и наличием высоких титров специфических антител в сыворотке крови, но удаление возбудителя болезни из организма не происходит. Наличие патогена в организме служит не только основой для обострений и рецидивов, а по сути является свидетельством непрекращающегося инфекционного процесса, длительность которого составляет продолжительность жизни человека. Определяющим фактором такого течения инфекционного процесса является неспособность Т- и В-клеточных составляющих иммунной системы контролировать инфицированные возбудителем болезни макрофаги и тем самым блокировать этот инфекционный процесс. К патогенам, вызывающим нециклический инфекционный процесс, относятся все герпесвирусы, вирусы краснухи, гепатитов В, С и D, ВИЧ, Т-клеточного лейкоза и другие, возможно, еще даже не открытые микроорганизмы.
Многокомпонентный нециклический инфекционный процесс. Это проявление нециклического процесса, при котором в организме человека наряду с основным инфекционным процессом, параллельно ему, по специфическим механизмам развиваются инфекционные процессы, вызванные другими вирусами, бактериями, простейшими, грибами. Примером такого процесса является ВИЧ/СПИД, когда на фоне разрушения и неспособности иммунной системы вызвать эрадикацию возбудителя (когда количество хелперных Т-лимфоци-тов становится меньше 400—200 на 1 мм3) параллельно развиваются патологические процессы, вызванные патогенными и условно-патогенными микроорганизмами, называемые СПИД-ассоциируемыми.
Наиболее чувствительными к ослаблению иммунной защиты организма являются вирус герпеса зостер (опоясывающий лишай), грибок кандида (молочница), вирус Эпштейна — Барр (волосатая лейкоплакия полости рта), туберкулезная палочка (стадия пре-СПИДа). На фоне прогрессирующего паралича иммунной системы (ранняя стадия СПИДа) активируются пневмоцисты, гистоплазмы, кокцидии, криптококки, токсоплазмы, вирус простого герпеса, криптоспоры. Терминальная стадия СПИДа (когда число Т-хелперов снижается до минимума) сопровождается активацией цитоме-галовируса и атипичных микобактерий — наиболее распространенных предвестников фатального исхода (Милз Д., Мазур Г., 1990). Но в «ассортименте» таких параллельно текущих инфекционных процессов не все так просто.
У многих исследователей ВИЧ/СПИД-пандемии вызывает недоумение то обстоятельство, что нет логики в «подборе» перечня СПИД-ассоциируемых ин-
фекций. Их возбудители таксономически крайне неоднородны, отсутствуют видимые признаки сходства в жизненных циклах и экологии. Иными словами, между условно-патогенными паразитами и СПИД-ассо-циируемыми инфекциями нет обязательной обусловленности (Лысенко А.Я. с соавт., 1996). Отсутствие ожидаемой «логики» или «обусловленности» СПИД-ассоциируемых инфекций указывает на возможность определенной специфичности в подборе их возбудителей. Вот пример, отражающий надклеточный уровень взаимодействия ВИЧ и возбудителей других инфекционных болезней.
Сурфактантный белок A (SP-A), присутствующий в бронхоальвеолярной жидкости ВИЧ-инфицированных людей, усиливает прикрепление Mycobacterium tuberculosis к альвеолярным макрофагам, провоцируя развитие туберкулезной инфекции. Этот процесс на стадии пре-СПИДа не связан с ослаблением иммунной системы, так как инфицирование человека туберкулезной палочкой обычно происходит еще до истощения Т-хелперов. M.tuberculosis и их белки, в свою очередь, способны активировать репликацию ВИЧ в макрофагах (Downing J.P. et al., 1995).
Клеточный уровень таких взаимодействий также еще только начинает изучаться, но уже имеются примеры, свидетельствующие о специфичности взаимодействия ВИЧ и возбудителей СПИД-ассоциируемых инфекций. Например, по данным S. Wahl et al. (2003), M.avium не только активирует основной транскрипционный активатор воспалительных цитокинов, NF-kB (nuclear factor kB), но и увеличивает экспрессию генов рецептора CCR5 и цитокинов. И уже оба фактора стимулируют как репликацию ВИЧ у инфицированного макрофага, так и восприимчивость неинфицирован-ного макрофага к этому вирусу. Обнаружены и более сложные механизмы активации экзогенных ретровирусов возбудителями оппортунистических инфекций (Супотницкий М.В., 2009).
Имеются доказательства специфичности процессов взаимодействия экзогенных ретровирусов и эндогенных ретроэлементов, происходящих на уровне генома человека. К примеру, эндогенные ретровирусы и ретроэлементы усиливают инфекционный процесс, вызванный экзогенным ретровирусом. H.B. Urnovitz и W.H. Murphy (1996) описали ВИЧ-инфицированного пациента, чья иммунная система благодаря активности эндогенного ретровируса млекопитающих типа С находилась в хронически активированном состоянии, что привело к стремительному прогрессированию ВИЧ-инфекции.
Анализ механизмов развития эпидемических процессов позволил М.В. Супотницкому (2000, 2005, 2009) выделить три стратегии паразитизма микроорганизмов.
Первая стратегия. Ею пользуются возбудители инфекционных болезней, вызывающие циклические инфекционные процессы. Вызываемые ими вспышки болезни среди людей обычно происходят на территориях их природных очагов. В популяции людей они прони-
кают из природных резервуаров при наличии механизма их переноса. Например, возбудитель чумы передается благодаря инфицированным блохам, заразившимся от грызунов; возбудители арбовирусных энцефалитов распространяются среди людей инфицированными членистоногими (москиты, клещи, мухи); возбудители кишечных инфекций (сальмонеллез, брюшной тиф, шигеллез, холера и др.) проникают в человеческие популяции с контаминированой водой; возбудители гриппа, дифтерии, скарлатины и натуральной оспы (их природные резервуары неизвестны) распространяются воздушно-капельным путем. Наиболее опасный характер вызываемые ими эпидемии приобретают в высокоплотных популяциях людей. Однако такие эпидемии прекращаются либо после угасания природных очагов, либо при разрыве эпидемических цепочек, по которым передаются возбудители инфекционных болезней, использующие стратегию паразитизма первого типа.
Вторая стратегия. Ее используют микроорганизмы, вызывающие нециклические инфекционные процессы. Она более опасна, так как продолжительность вызываемого такими микроорганизмами инфекционного процесса определяется продолжительностью жизни хозяина, а вызываемые ими пандемии заканчиваются только вместе с существованием вида хозяина. Особенностями этих микроорганизмов являются наличие у них гематогенного и полового путей передачи, способность распространяться при невысокой плотности населения, формировать бесконечные эпидемические цепочки, умение «ускользать» от иммунного ответа и невозможность эрадикации из организма и природных резервуаров, так как такие резервуары, как правило, неизвестны, а где и когда произошел «отрыв» возбудителя инфекционной болезни, использующего данную стратегию паразитизма, обычно неизвестно. Другой важной чертой стратегии этих возбудителей является не только неспособность иммунной системы противостоять инфекции, но и ее участие в распространении возбудителя болезни по популяциям людей. К возбудителям, использующим вторую стратегию паразитизма, относятся ВИЧ, вирусы краснухи, гепатитов В, С, и D, герпесвирусы, Т-клеточного лейкоза и др.
Третья стратегия. Такой стратегией пользуются эндогенизировавшиеся ретровирусы, самым известным экзогенным представителем которых в настоящее время является ВИЧ. Становясь частью генома человеческого вида, эндогенные ретровирусы передаются вертикально (т.е. по наследству) и не менее 6 млн лет сохраняют свою активность не только в геноме этого вида, но и в геноме других, производных от него видов. Они инициируют наращивание генетического материала вида, образование либо аннулирование экзонов
(участков ДНК, несущих генетическую информацию), генерируют появление в геноме человеческого вида других ретроэлементов, играющих уже самостоятельную эволюционную роль. Одновременно они вызывают патологические процессы, которые не считаются инфекционными в традиционном понимании инфекционного процесса (нейрофиброматоз, рак груди, семейная гипокальциурическая гиперкальциемия, гемофилия В, синдром Аперта и др.). Результатом такого процесса может стать депопуляция и уничтожение вида (Супотницкий М.В., 1999, 2005, 2009).
Причины изменения течения инфекционных процессов, а также участившееся развитие поствакциналь-ных осложнений тоже многообразны.
Полиморфизация генов. Деление клеток иммунной системы не проходит идеально. Если во время деления клеток возникают точечные мутации в генах, обусловленные заменой одного или нескольких нуклеотидов, то гибель организма не происходит. Чаще всего они происходят во время репликации хромосомы вблизи участков хромосомы, с которых начинается репликация (Бернет М., 1964; Ройт А. с соавт., 2000). Если во время репликации хромосомы будут затронуты нуклеотиды в гене, отвечающем за иммунные реакции (например, за функцию фагоцитоза ответственен ген NRAMP1), то нарушение функции приведет к неадекватности иммунного ответа на инфекцию, что проявится не только более тяжелым течением болезни, но, возможно, и смертью инфицированного пациента (при мутациях в гене NRAMP1 отмечено тяжелое течение туберкулеза и лепры, а также развитие осложнений после вакцинации живыми вакцинами).
Существенным обстоятельством, повышающим роль полиморфизации генов в изменении течения инфекционных процессов, является не только факт накопления точечных мутаций в организме, но и практически отсутствие в настоящее время селективного давления инфекций на человеческую популяцию, позволяющего элиминировать мутировавшие генотипы.
В XIX—XX вв. и в предшествующем им времени большинство возбудителей высококонтагиозных инфекций (например, натуральной оспы1) оказывали селективное (избирательное) давление на человеческую популяцию, «выбивая» (приводя к гибели) в первую очередь тех индивидуумов, генетические дефекты иммунной системы (мутации) которых были в большем количестве или наиболее существенными. С развитием науки человечество разработало методы и средства, помогающие защищаться от большинства инфекционных болезней, продлевая жизнь людям, имеющим те или иные точечные мутации прежде всего в иммунной системе. То есть теперь мы не даем таким детям умереть. Это, несомненно, очень важное достижение медицины, и мы не можем от него отказаться ни при
1 До введения в медицинскую практику в начале XIX в. вакцинации натуральная оспа была детской болезнью. Взрослые ею не болели. Но болели практически все дети до года, и до начала XVIII в. натуральную оспу считали соматической болезнью, вызванной гноем менструальной крови матери, которой питался ребенок во внутриутробном периоде своего развития. Летальные исходы от оспы у заболевших детей в среднем составляли 3-7 %, и это была своеобразная плата за селекцию генотипов с интактными генами иммунной системы (Супотницкий М.В., 2011).
каких обстоятельствах. Но надо понимать, что происходит. Со временем количество таких детей накапливается, они вырастают, дают потомство, численность людей в популяциях, имеющих дефекты иммунной системы, возрастает. Поэтому вполне естественно, что при встрече с любым микроорганизмом (вне зависимости от патогенности) вероятно развитие инфекционного процесса, течение которого у таких людей будет всегда иным и, как правило, многократно более тяжелым, с непредсказуемыми последствиями. То же касается и осложнений после вакцинации.
Неучитываемые иммунологические механизмы, возникающие в человеческом организме в ответ на инфекцию и вакцинацию
Феномен иммунологического импринтинга впервые был описан F.M. Davenport, A.V. Hennessy, T. Fran-sis (1953). Суть его заключается в том, что каждый антиген представляет собой несколько эпитопов (отдельные антигенные детерминанты). Поэтому при попадании в организм антиген реагирует с наивными лимфоцитами (т.е. с клетками, которые еще не контактировали с антигенами) и синтезирует химически гетерогенные антитела, которые различаются своей специфичностью. Из наивных лимфоцитов образуются так называемые Т- и В-клетки памяти, представляющие собой длительно живущую популяцию антиген-специфических покоящихся клеток. Особенностью этих клеток является их способность длительно хранить информацию и формировать иммунный ответ при повторном контакте с антигеном в более короткие сроки, чем наивные клетки. Благодаря дрейфу генов и возникновению точечных мутаций на поверхности вируса формируются новые эпитопы. При контакте с таким антигеном, имеющим структурное сходство с первым антигеном, иммунная система не воспринимает отличия и отвечает синтезом антител не на второй, а на первый антиген. Но в этом случае первыми активируются В-клетки памяти, уже подготовленные к иммунному ответу и запомнившие первый антиген. Более того, такой ход событий сопровождается подавлением наивных лимфоцитов клетками памяти. В итоге образуются антитела, неспособные нейтрализовать новый (мутировавший) вирус, в результате чего организм становится беззащитным. Такой феномен наблюдается при гриппе, энтеровирусной инфекции, лептоспирозе, малярии, ВИЧ-инфекции, лихорадке Денге (Супот-ницкий М.В., 2012).
Феномен антителозависимого усилия инфекции, описанный R.A. Hawkes в 1964 г., состоит в том, что вирусоспецифические антитела, находящиеся в сыворотке крови, усиливают не только проникновение вируса в фагоцитирующие клетки, а в ряде случаев и репликацию его в них. Это может происходить как с участием системы комплемента, так и без нее. Суть процесса заключается в том, что специфическое антитело, соединяясь с вирусом, не вызывает разрушения последнего или его опсонизацию (для запуска системы комплемента и уничтожения патогена), а образовавшийся комплекс «антиген + антитело» сохраняет способ-
ность Fc-фрагмента антител взаимодействовать с Fc-рецептором на поверхности фагоцитирующей клетки. То есть антитела образуют как бы своеобразный мост между вирусом и макрофагом, что создает условия не только для непосредственного взаимодействия вируса с рецепторами, расположенными на поверхности, но и усиливает его проникновение в фагоцитирующие клетки. Этот феномен характерен для инфекционных процессов, вызываемых ВИЧ, стафилококком, энтеровирусами, возбудителями лихорадок Эбола и Марбурга, гепатита С, кори, желтой лихорадки, энцефалита Западного Нила и др. (Супотницкий М.В., 2012).
Яркими примерами изменения течения инфекционных процессов и роли ранее неизвестных иммунологических механизмов являются пандемия ВИЧ/ СПИДа и повышенная, практически неуправляемая заболеваемость, вызванная возбудителями со схожим механизмом действия (вирусные гепатиты, герпесви-русы и др.). Тем не менее имеющиеся новые взгляды на пандемию ВИЧ/СПИДа и сопровождающие ее иммунологические феномены (иммунологического им-принтинга и антителозависимого усиления инфекции) известны мировой науке уже на протяжении 50—20 лет, никем не обсуждаются, а порой и замалчиваются, данные о них отсутствуют в современных учебниках и монографиях по инфекционной патологии. Как следствие этого, не проводится корректировка течения эпидемических процессов, вызываемых этими возбудителями. Борьба с ними ведется с помощью методов и средств, разработанных еще в XIX в., в ожидании изобретения золотой пули — вакцины для ВИЧ/СПИДа, надежда на создание которой не только бесполезна, но и абсурдна (Супотницкий М.В., 2007, 2009).
Список литературы
1. Андрейчин М.А. Новые этиологические формы инфекционных болезней // Инфекционные болезни. — 2005. — № 1. — С. 59-68.
2. Андрейчин М.А. Відкриття збудників інфекційних хвороб: сучасні досягнення і перспектива/М. Андрейчин// Тернопільський осередок наукового товариства ім. Шевченка. Збірник праць. — Том 5. Нобелівський рух і Україна. — Тернопіль: Джура, 2010. — С. 204-223.
3. Андрейчин М.А. Проблеми медичної допомоги інфекційним хворим в Україні // Науковий журнал МОЗ України. — 2013. — № 1(2). — С. 91.
4. Бернет М. Целостность организма и иммунитет. — М., 2004.
5. Лобзин В.Ю. Руководство по инфекционным болезням с атласом инфекционной патологии. — М., 2000.
6. Лысенко А.Я., Турьянов М.Х., Лавадовская М.В. и др. ВИЧ-инфекция и СПИД-ассоциируемые заболевания. — М., 1996.
7. Медико-демографічний атлас України. Україна в європейському контексті: смертність від головних причин /
В.П. Войтенко, А.В. Писарук, Н.М. Кошель, М.Г. Ахаладзе. — К.: Фенікс, 2012. — Вип. 14. — 62 с.
8. Милз Д., Мазур Г. Инфекции, связанные со СПИДом// В мире науки. — 2009. — № 10. — С. 26-34.
9. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. — М., 2000.
10. Супотницкий М..B. Эпидемии следующего тысячелетия //Независимая газета от 15.12.2009.
11. Супотницкий М..B. Микроорганизмы, токсины и эпидемии. — М., 2000, 2005.
12. Супотницкий M.B. К вопросу о месте BИЧ-инфекции и BИЧ/CПИД-пандемии среди других инфекционных, эпидемических и пандемических процессов. 2. Bнутриклеточные паразиты и симбионты многоклеточных организмов//Энвай-ронментальная эпидемиология. — 2007. — Т. 1, N 2. — С. 183258.
13. Супотницкий М..B. Эволюционная патология. — М., 2009.
14. Супотницкий М..B. Неисследованные тупики вакцинации // Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. — 2011. — Т. 1, № 3—4. — С. 118-127.
15. Супотницкий M.B. Феномен антителозависимого усиления инфекции при доклиническом изучении иммунобиологических лекарственных препаратов // Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств (иммунобиологические лекарственные препараты). Часть вторая / Под ред. А.Н. Миронова. — М.: Гриф и К, 2012. — C. 177-185.
16. Супотницкий М..B. Феномен антигенного имприн-тинга при доклиническом изучении иммунобиологических лекарственных препаратов // Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств (иммунобиологические лекарственные препараты). Часть вторая / Под ред. А.Н. Миронова. — М.: Гриф и К, 2012. — C. 185-190.
17. Шабашова Н.В. Иммунитет и «скрытые инфекции»// Русский медицинский журнал. — 2004. — Т. 12, № 5(205). —
С. 362-363.
18. Яковлев В.П., Яковлев С.В. Перспективы создания и внедрения новых антимикробных препаратов // Новые антибиотики. — 2002. — Т. 4. № 2.
19. DavenportF.M., HennessyA.V., Fransis Т., 1953//Цит. по Супотницкому М.В. Феномен антигенного импринтинга при доклиническом изучении ИЛП// Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств (иммунобиологические лекарственные препараты). Часть вторая. — М., 2012. — С. 185-191.
20. Downing J.F, Pasula R, Wright J.R et al. Surfactant protein a promotes attachment of Mycobacterium tuberculosis to alveolar macrophages during infection with human immunodeficiency virus // Proc. Natl. Acad. Sci. USA —1995. — Vol. 92, № 11. — P. 4848-4852.
21. Hawkes R.A., 1964 // Цит. по Супотницкому М.В. Феномен антителозависимого усиления инфекции (ADE) при доклиническом изучении ИЛП// Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств (иммунобиологические лекарственные препараты). Часть вторая. — М, 2012. — С. 177-183.
22. Urnovitz H., Murphy W. Human endogenous retroviruses: nature, occurrence, and clinical implications in human disease // Clin. Microbiol. Rev. — 1996. — Vol. 9, № 1. — P. 72-99.
23. Wahl S., Greenwell-Wild T., Gang Peng et al. Viral and host cofactors facilitate HIV-1 replication in macrophages // J. Leukoc. Biol. — 2003. —Vol. 74. — P. 726-735.
Получено 02.09.13 П
