CC BY
254
УДК 616.9-07-092: 615.015.8: 575: 612.017 [615.28+615.37]
ПРОБЛЕМА ИНФЕКЦИИ В МЕДИЦИНЕ
Юрий Владимирович Лобзин НИИ детских инфекций, г. Санкт-Петербург
Реферат
Проанализированы проблемы инфекции в медицине с освещением выдающихся достижений в области микробиологии, разработок эффективных антибактериальных препаратов - вначале сульфаниламидов, а затем антибиотиков со становлением эпидемиологии и созданием вакцин. Выявлены особенности эволюции инфекционного процесса, обусловленные «возвращением» инфекций, унаследованных в предыдущие века, и связанные с появлением новых инфекционных заболеваний, 35 из которых - результат межвидовых «скачков» возбудителей от животных к человеку; констатированы изменения в поведении бактерий с их характерным в последние годы «социальным» поведением, проявляющимся прежде всего способностью к формированию структурированных сообществ бактерий.
Подчеркнута необходимость адекватной лабораторной диагностики инфекций, включающей использование достижений генетики, молекулярной биологии, метагеномных и протеомных технологий, открывающих перспективы принципиального изменения качества этиологической диагностики, применение амплификационной тест-системы и гемокультуры, масс-спектрометрии, этиотропной и эфферентной терапии. Кроме того, следует уделять внимание разработке новых методов использования антибактериальных средств и мониторингу их эффективности, внедрению принципов упреждающей ротации антибиотиков широкого спектра действия.
Ключевые слова: инфекционные заболевания, общая генетика, иммунитет, противомикробные средства, иммунотерапия.
THE PROBLEM OF INFECTION IN MEDICINE. Yu.V. Lobzin. Scientific-Research Institute of Pediatric Infections, Saint-Petersburg. Analyzed were the problems of infection in medicine covering the outstanding achievements in the field of microbiology, development of effective antibacterial drugs - first sulfonamides, and then antibiotics with the emergence of epidemiology and the creation of vaccines. Established were the features of evolution of the infectious process due to the «return» of infections that were inherited in the past centuries, and associated with the emergence of new infectious diseases, 35 of which are the result of interspecies «jumps» of the pathogens from animals to humans; ascertained were the changes in the behavior of the bacteria with their recent characteristic «social» behavior, manifested primarily in the ability to form structured communities of bacteria. Stressed was the need for adequate laboratory diagnosis of infections involving the use of current advances in genetics, molecular biology, metagenomic and proteomic technologies, opening up the perspectives for a fundamental change in the quality of etiologic diagnosis, the use of amplification test-systems, blood cultures, mass spectrometry, etiotropic and efferent therapy. Furthermore, attention should be paid to the development of new methods of usage of antibacterial agents and monitoring their effectiveness, and implementation of the principles of preventive rotation of broad spectrum antibiotics.
Key words: infectious diseases, general genetics, immunity, anti-microbial agents, immunotherapy.
Инфекционные болезни возникли задолго до появления человека. На костях динозавров, мамонтов, пещерных медведей и других древних животных имеются следы остеомиелита. Из предков человека инфекционные поражения костей отмечены у питекантропов с острова Ява, живших 1-2 миллиона лет тому назад. Таким образом, человечество еще на заре своего существования встречалось с многочисленными инфекционными болезнями. Очевидно, что по количеству, общей массе, скорости размножения и длительности существования на Земле бактерии абсолютно превосходят человека. Именно поэтому по мере возникновения общества и развития социального образа жизни человека многие инфекции получили широкое распространение. В целом, можно выделить три исторических этапа взаимоотношений человечества и инфекций.
Автор для переписки: niidi@niidi.ru
Первый этап характеризовался ничем не ограниченным, кроме естественной устойчивости организма человека, повсеместным распространением «моровых» или «повальных» заразных болезней. Второй этап пришёлся на XIX век, когда началось осознание сущности заразных болезней и открытие их возбудителей; появились первые научно обоснованные меры по противодействию инфекциям. Именно тогда были созданы предпосылки для успешного развития всех основных ветвей инфектологии: микробиологии, эпидемиологии и собственно инфекционных болезней в качестве самостоятельной клинической дисциплины и новой клинической специальности. Третий этап начался в XX веке и ознаменовался беспрецедентной активной борьбой с инфекционными болезнями. Выдающиеся успехи микробиологии и создание эффективных антибактериальных препаратов — вначале сульфаниламидов, а затем и антибиотиков — вкупе со становлением эпиде-
707
Рис. 1. Этапы эволюции инфекционных болезней человека.
миологии и созданием вакцин к середине XX века породили иллюзию возможности полного искоренения инфекционных заболеваний в стране и на всей планете.
Действительно, были обузданы бушевавшие в течение многих столетий эпидемии чумы, холеры, брюшного и сыпного тифов, ликвидирована натуральная оспа, значительно снизилась заболеваемость полиомиелитом, корью, коклюшем, эпидемическим паротитом, дифтерией. Уменьшилась летальность от инфекционных болезней: при особо опасных инфекциях в 10 раз, а при некоторых других — в 100 и более раз. Во многом эти успехи были обусловлены фундаментальными научными исследованиями. Так, в XX веке за работы в области инфекционной патологии были присуждены 23 нобелевские премии, только за последние 40 лет — 9 премий за открытия в области вирусологии (главным образом, онковирусологии) и 6 — в области иммунологии. В 2005 г. состоялось вручение премий за работы по изучению влияния бактерии Helicobacteг-pyloгi на возникновение гастрита и язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, в 2008 г. — за открытие вируса папилломы человека, вызывающего рак шейки матки, а также за открытие вируса иммунодефицита человека. К значимым достижениям относятся формирование учения о сапроно-зах, открытие прионов как принципиально
708
нового класса инфекционных болезней, а также некультивируемых форм бактерий.
Однако, к сожалению, на практике многим далеко идущим планам по борьбе с инфекциями не было суждено сбыться. Дефекты в организации и проведении вакцинации, социально-экономические катаклизмы и трудности, а также ряд других объективных и субъективных факторов привели к ухудшению эпидемиологической обстановки и к серьёзным эпидемиям. Вместе с тем широкое и бесконтрольное применение этиотропных средств быстро вызвало появление резистентных и атипичных форм большинства актуальных возбудителей инфекционных болезней. Началась гонка по созданию всё новых и новых антибактериальных препаратов, большинство из которых быстро становилось малоэффективными. Появившихся в последней четверти XX века противовирусных средств ожидала та же судьба.
С инфекционными и паразитарными болезнями связано 25% всей смертности в мире (более 50 миллионов ежегодно), а с учетом роли инфекции в патогенезе «неинфекционных» заболеваний — почти 35%. В России ежегодно регистрируется от 30 до 50 миллионов случаев инфекционных заболеваний. Каждый третий случай и каждый пятый день временной нетрудоспособности по болезни связаны с инфекционной пато-
Таблица 1
Перечень X-инфекций
Метапневмовирус (2001 г.) Острые респираторные заболевания (бронхиты, бронхиолиты)
Коронавирусы Атипичные пневмонии (SARS, 2002 г.)
Бокавирус (2005 г.) Пневмонии, бронхиты, кишечные инфекции
B-virus (Cercopithecine herpesvirus 1) — сходный с Herpes simplex virus (HSV) (2005 г.) Энцефаломиелиты (смертность более 70%)
Вирус гриппа H5N1 Птичий грипп c 2005 г.
Вирус гриппа H1N1 Свиной грипп с 2009 г.
логией. Прямые и косвенные потери от инфекций с учётом инвалидизации составляют более 1,5 триллиона рублей.
Особенностью современного этапа развития учения об инфекционной патологии является сочетание двух отчётливых тенденций. Первая обусловлена так называемыми «возвращающимися инфекциями», т. е. доставшимися нам в наследство от предыдущих веков. Среди них — туберкулёз, малярия, лейшманиоз, инфекции, передающиеся половым путем (сифилис и др.). Вторая связана с появлением новых инфекций. Доля известных патогенных бактерий невелика и составляет всего 12% от общего оцениваемого их количества, а в отношении вирусов и того меньше — около 4%. Не случайно, что в последние десятилетия описано более 30 новых, а точнее, впервые выявленных инфекций — среди них ВИЧ-инфекция, болезнь Лайма, эрлихиозы, легионеллёз, прионные болезни, ряд опасных вирусных лихорадок, кампилобактериоз, вирусные гепатиты E, Ц D, ^ папилло-мавирусная инфекция и многие другие. Не исключено, что в подобной тенденции отражается закономерная эволюция инфекционных болезней человека (рис. 1).
Среди серьёзных инфекционных заболеваний, которые были зарегистрированы в последние три десятилетия, по крайней мере, 35 являются результатом межвидовых «скачков» возбудителей от животных к человеку. В этой связи уместно вспомнить о заболеваниях, которые в настоящее время ещё практически неизвестны или только что описаны, но непре-менно будут широко диагностироваться в XXI веке (табл. 1 ).
Только за последние 10 лет мы узнали о таких новых возбудителях вирусных инфекций, как метапневмовирусная, бокавирус-
Рис. 2. Формирование биопленки Staphylococcus spp.
ная, коронавирусная и др. Вместе с тем всё чаще расшифровывается этиология классических соматических болезней. Так, доказанную инфекционную этиологию имеют многие злокачественные новообразования (папилломавирус, герпесвирусы, вирусы гепатитов В и С, лимфотропные вирусы LVI, II и др.), миокардиты (кардиотропные энтеровирусы, вирусы Коксаки), язвенная болезнь (H. pylori) и др. К сожалению, существуют также непрогнозируемые проблемы XXI века. Дело в том, что развитие генетики, совершенствование микробиологических технологий привело к появлению реальной возможности создания микроорганизмов с изменёнными генетическими свойствами. Такие возбудители могут обладать повышенной устойчивостью к антибиотикам, являться орудием биотеррора и создавать значительные трудности в диагностике и терапии. Даже микроорганизмы, считавшиеся ранее условно-патогенными или «безвредными» при определенных условиях могут вызывать серьёзные заболевания. Так, криптоспоридии, расценивавшиеся до начала 70-х годов прошлого века как неопасные комменсалы, приводят к тяжёлым поражениям у больных СПИДом. Ещё более удивительная ситуация связана с сахаромицетами. Оказалось, что S. boulardi и S. cerevisiae, широко используемые при изготовлении популярных пробиотических продуктов и биодобавок, способны вызывать серьёзные инвазивные инфекции (документирован 91 случай) у пациентов с иммуносупрессией, новорождённых и детей первых лет жизни.
В последние годы существенно изменились наши представления и о поведении бактерий. Для многих микробов характерно «социальное» поведение, проявляющееся
709
прежде всего способностью к формированию структурированных сообществ бактерий, так называемых биоплёнок. Такое сообщество, как правило, заключено в полимерной матрице и прикреплено к инертным или живым поверхностям (рис. 2).
В составе биоплёнок бактерии приобретают новые свойства: устойчивость к факторам резистентности хозяина и способность генерировать субпопуляцию «персистеров». Последние обладают особой устойчивостью к антибактериальным препаратам, вследствие этого инфекция приобретает хроническое течение и плохо поддаётся лечению. Персистеры присутствуют в любой бактериальной популяции и отличаются резко замедленным метаболизмом. Их доля возрастает в стационарной фазе роста бактерий, и они сохраняют жизнеспособность в присутствии антибиотиков и при стрессовых воздействиях, а после удаления антибактериальных препаратов возобновляют рост. Таким образом, персистеры представляют собой «дремлющую» субпопуляцию, устойчивую к стрессовым воздействиям.
Другими признаками «социального» поведения бактерий является проявление вирулентности только при определённых условиях (например, при нахождении в окружающей среде или в низкой концентрации в организме хозяина факторы вирулентности бактерий не продуцируются), а также такой феномен, как альтруизм (программируемая гибель части микробной популяции в пользу другой). Указанные факторы требуют новых подходов в оценке механизмов вирулентности возбудителя. В настоящее время можно считать доказанным, что сигналом для продукции факторов вирулентности являются либо контакт с клетками эпителия хозяина (экспрессия транспортной системы третьего типа — «молекулярная игла»), либо воздействие аутоиндукторов систем «quorum sensing».
Значительно более сложным является механизм регуляции вирулентности за счет «чувства кворума» (quorum sensing). В качестве примера может быть рассмотрена регуляция вирулентности для синегнойной палочки (P. aeruginosa). При низкой об-семенённости P. aeruginosa не синтезирует факторы вирулентности (эластаза, щелочная фосфатаза, рамнолипиды, пиоцианин, токсин А и др.), но при достижении высокой критической концентрации бактерий синтез факторов вирулентности закономерно включается. Биологический смысл тако-
710
го поведения совершенно очевиден: низкие концентрации факторов вирулентности не окажут негативного эффекта на организм хозяина и популяция микробов может продолжить своё существование в организме хозяина. Приводить в действие синтез факторов вирулентности целесообразно лишь при определённой плотности бактериальной популяции, когда остро встаёт вопрос
о нехватке питательных веществ для увеличившегося числа бактерий. Таким механизмом включения синтеза может служить выработка возбудителем низкомолекулярных соединений — гомосидеринлактона. В последующем возможна гибель части популяции (альтруизм) с сохранением персистеров и переходом к стационарной фазе.
Описанные механизмы делают понятными многие феномены эволюции инфекционного процесса, среди них увеличение доли атипичных, затяжных и хронических форм инфекционных болезней (резистентность возбудителя, изменение реактивности макроорганизма), более частое развитие микст-инфекций, суперинфицирование, продолжительная персистенция возбудителя, актуализация условно-патогенной флоры, увеличение частоты микозов и т.д.
Изучение проблемы инфекции в медицине в последние годы приобрело ярко выраженный междисциплинарный характер. Практически нет ни одной клинической специальности, где в той или иной не возникали бы вопросы, связанные с инфекционной патологией.
Например, в хирургии особую актуальность приобрела проблема хирургических инфекций. В её решении, помимо собственно хирургов, вовлечены реаниматологи, специалисты по интенсивной терапии, инфекционисты, иммунологи, микробиологи, патофизиологи, патоморфологи, клинические фармакологи. При этом важно, что источником инфекции могут являться как собственные микроорганизмы пациента, так и микрофлора стационара и окружающего его персонала. Отсюда прослеживается ещё одна проблема — внутригоспиталь-ная (или внутрибольничная) инфекция. В гастроэнтерологии установлена патогенетическая роль H. pylori в развитии гастритов и язвенной болезни, активно изучаются хронические вирусные гепатиты, в том числе герпесвирусной этиологии — врождённые и приобретённые (вирус Эпштейна — Барра, цитомегаловирус, вирус простого герпеса 1, 2-го типов и др.). В кардиологии выявлена
роль кардиотропных энтеровирусов и хронической формы Коксаки вирусной инфекции; существуют данные, указывающие на возможное участие в атеросклеротическом процессе Chlamydia pneumoniae и др. В онкологии уже доказано, что этиологическими факторами некоторых злокачественных новообразований являются инфекционные агенты (паппиломавирус, вирусы герпетической группы, гепатитов В и С, лимфотропные вирусы LVI, II и др.). Фти-зиопульмонология вообще занимается преимущественно инфекционной патологией (туберкулёз, пневмонии, бронхиты и т.п.). В акушерстве и гинекологии, урологии остро стоит проблема инфекций, передающихся преимущественно половым путем (ИППП) — хламидиоз, микоплазмоз, урепа-лазмоз, гонорея, герпетическая инфекция. Хронические воспалительные заболевания органов половой сферы, вторичное бесплодие, тератогенное влияние на плод, тяжелые заболевания у новорожденных нередко обусловлены инфекциями TORCH-комплекса — токсоплазмоз, краснуха, цитомегало-вирусная инфекция, герпетическая инфекция и др. Часть неврологических заболеваний также имеет инфекционную природу (нейроинфекции) — клещевой энцефалит, клещевой боррелиоз, герпесвирусные и энте-ровирусные поражения центральной нервной системы, медленные инфекции (Куру, болезнь Крейтцфельда — Якоба, фатальная семейная инсомния и др.).
Закономерны попытки предотвращения инфекционных заболеваний. Очевидно, что одним из реальных путей профилактики может являться иммунизация. Актуальность этого направления обусловлена не только стремлением избежать тяжёлых и хронических форм инфекционных болезней, но и доказанной экономической выгодой вакцинации. Вложение в неё в размере 1 рубля обеспечивает экономию в 5 — 10 рублей. В то же время это потребует совершенствования производства медицинских иммунобиологических препаратов, разработки вакцин нового поколения. В этой связи нельзя не вспомнить о том, что ещё в 1974 г. ВОЗ одобрила расширенную программу иммунизации. Она предусматривала на первом этапе (1974 — 1990 гг.) снижение заболеваемости корью, полиомиелитом, дифтерией, коклюшем, столбняком и туберкулёзом, на втором (1991 — 2000 гг.) — снижение заболеваемости вирусными гепатитами. Третий этап программы должен был на-
Таблищ 2
Заболеваемость основными детскими инфекциями в России в 2009 г. на фоне программ иммунизации (Окунева М.А., 2010 г.)
Заболевания Довакци-нальный период, в среднем в год 2009 г.
абс. на 100 тыс. населения
Дифтерия 148000 14 0,01
Корь 1250552 101 0,07
Коклюш 425350 4066 2,86
Паротит 757964 926 0,65
Краснуха 570000 1615 1,14
Паралитический полиомиелит не регистр. с 1997 г.
Острый гепатит В (до 14 лет) 54 0,26
чаться после 2000 г., но так и не прошёл окончательного согласования. При этом проект предусматривал, что дети развитых стран к 2005 г. будут прививаться против 28 инфекций (в России в настоящее время плановые прививки в соответствии с Национальным календарём проводятся от 10 инфекционных болезней), в том числе против респираторно-синцитиальных вирусов, полиомиелита, геморрагической лихорадки, пневмо- и менингококковой инфекции, рота- и аденовирусов, гриппа и парагриппа, эпидемического паротита, краснухи, ветряной оспы, дифтерии, болезни Лайма, ци-томегаловируов, первовирусов, вирусов Эпштейна — Барра, папилломы и гепатита В. Детей из развивающихся стран было предложено прививать от 37 болезней (кроме перечисленных, против малярии, гепатита Е, токсического эшерихиоза, холеры, шигел-лёзов, кампилобактериоза, брюшного тифа, бешенства, шистосомоза). К 2015 г. планировалось добиться искоренения антропоноз-ных болезней (кори и краснухи), например полиомиелита. В Таджикистане, только по официальным данным, в 2010 г. было 438 случаев болезни и 20 из них закончились летальным исходом. Такие термины, как «искоренение», «ликвидация», «победа» над инфекциями, являются декларативными и за редким исключением (натуральная оспа) не имеют реальной практической перспективы. Программы иммунизации рассчитаны на десятилетия и требуют для своей реализации сотни миллиардов долларов. На фоне программы иммунизации в России
711
существенно снизилась заболеваемость основными детскими инфекциями (табл. 2.).
Очевидно впечатляющее уменьшение заболеваемости дифтерией, корью, паротитом, гепатитом В. Однако было бы неправильно не отметить проблемы вакцино-профилактики, среди которых отсутствие эффективных вакцин против ВИЧ, гепатита С, малярии, туберкулёза и др., феномен замещения вакцинных штаммов на невакцинные (пневмококк, нетипируемая гемо-фильная палочка и др.), снижение влияния «естественного отбора» — накопление в популяции лиц с генетическими дефектами иммунитета и рост числа детей и подростков с отклонениями в состоянии здоровья, при которых проведение прививок может быть недостаточно эффективно (иммунодефи-цитные состояния, ВИЧ-инфекция, онкологические заболевания и др.). Нельзя не упомянуть также о проблеме роста стоимости вакцинопрофилактики в связи с появлением современных вакцин и, к сожалению, об имеющихся в обществе и активно подогреваемых антипрививочных настроениях и движениях. В то же время перспективы вакцинопрофилактики очень велики — это прежде всего разработка, во-первых, новых профилактических комбинированных вакцин, в том числе против соматических и онкологических заболеваний с инфекционным генезом (хеликобактерная, цитоме-галовирусная, герпетическая инфекция и др.), во-вторых, лечебных вакцин, стимулирующих клеточное звено иммунитета (гепатит В, папилломавирусная инфекция, злокачественные новообразования), в-третьих, новых технологий получения вакцинных антигенов (рекомбинантные, растительные, синтетические и др.), в-четвёртых, новых адъювантных систем (ASOU, МБ 56, микросферы, цитокины и др.) и новых сред, в-пятых, новых методов введения (эн-терально, аэрозольно, аппликационно) и увеличения безопасности вакцин.
Совершенно очевидно, что реализация всего этого невозможна без адекватной лабораторной диагностики инфекций. Этиологическая диагностика инфекционных болезней основана на двух основных подходах: детекции в организме человека живых возбудителей или их компонентов (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот и др.) и выявлении иммунного ответа как свидетельства инфекционного процесса. Для многих из традиционных методов характерны принципиальные ограничения, ко-
712
торые снижают их практическую ценность. Так, в большинстве случаев на ранних стадиях инфекционного процесса выявление иммунного ответа невозможно, а детекция живых возбудителей, особенно вирусов, требует значительных временных затрат, что связано с естественной скоростью роста микроорганизмов.
Достижения генетики, молекулярной биологии, развитие метагеномных и проте-омных технологий открывают перспективы принципиального изменения качества этиологической диагностики инфекций. По состоянию на ноябрь 2010 г. в таксономической базе данных американского национального центра биотехнологической информации (NCBI) представлено более 15000 относительно хорошо охарактеризованных бактерий. В различных отделах организма человека обнаружено около 1000 видов бактерий, из них только около 500 достаточно изучены и их удаётся культивировать. Оценка истинного разнообразия бактерий, населяющих различные ниши организма человека, а также их значение в норме и патологии является основной задачей международного проекта «Микробиом человека».
Наиболее применимым в практике направлением этиологической диагностики следует считать амплификационные методы детекции нуклеиновых кислот бактерий. При этом возможны три типа стратегий применения ДНК-технологий в микробиологии: 1-й — патоген-специфиче-ские тесты, основанные на детекции видо-или родоспецифических мишеней и предназначенные для выявления отдельных бактерий, например, возбудителей особо опасных инфекций, метициллин-резистент-ных стафилококков (MRSA), ванкомицин-резистентных энтерококков (VRE) и др.; 2-й — мультиплексные тесты, основанные на одновременной детекции видо- или родоспецифических мишеней нескольких патогенов, вовлеченных в отдельные патологические процессы и предназначенные для выявления ведущих возбудителей кишечных, респираторных и других групп инфекций; 3-й — тесты широкого спектра, основанные на детекции консервативных участков генома бактерий и предназначенные для выявления всех потенциальных возбудителей полиэтиологических процессов (сепсис). В качестве примера мультиплексного теста можно привести коммерческую тест-систему (SeptiFast), предназначенную для одновременного выявления 21 ведуще-
го возбудителя бактериемии (грамположи-тельных и грамотрицательных бактерий и грибов). Сравнительное изучение эффективности указанной тест-системы и классической гемокультуры свидетельствует о невозможности полной замены гемокультуры амплификационным тестом. В части образцов возбудитель удается выявить только в гемокультуре, в другой части — только в амплификационном тесте. Таким образом, использование амплификационной тест-системы и гемокультуры позволяет существенно повысить расшифровку этиологии бактериемий и сократить длительность исследования (до 6,5 ч).
Принципиально новые возможности в этиологической диагностике открывает внедрение технологий, основанных на масс-спектрометрии (Нобелевская премия, 2002 г., Танака Коити). Получение белковых спектров (профилей) бактерий с помощью MALDI-TOF масс-спектрометрии дает возможность идентифицировать чистые культуры бактерий в течение 5 — 7 минут при минимальных финансовых затратах (при использовании традиционных методов идентификации время анализа в среднем составляет 18 ч.). Применение ESI-TOF масс-спектрометрии в комбинации с ПЦР позволяет в течение 4 — 6 часов выявлять непосредственно в клиническом материале практически все известные бактерии, грибы и вирусы. Принцип MALDI-TOF масс-спектрометрии заключается в определении молекулярной массы ионизированных под воздействием лазера компонентов исследуемого образца на основании времени пролета от источника до детектора под действием электрического поля. Идентификация бактерий осуществляется с помощью программного обеспечения и постоянно обновляемой базы данных белковых профилей различных видов бактерий. ESI-TOF масс-спектрометрия также основана на вре-мяпролетном определении массы, отличие от MALDI-TOF заключается в методе ионизации образца (электро-спрей ионизация). В коммерческой диагностической установке ESI-TOF масс-спектрометрия используется для определения молекулярной массы ампликонов, полученных при амплификации уникальных фрагментов ДНК. На основании данных о молекулярной массе определяют нуклеотидный состав ампли-конов и осуществляют идентификацию микроорганизмов.
Развитие микробиологической диагно-
стики — это не только совершенствование самих методов, но и разработка четких критериев клинической (этиологической) значимости обнаруженных микроорганизмов, а также единых стандартов диагностики. Точная этиологическая диагностика предполагает адекватную и целенаправленную этиотропную терапию. Необходимо отметить, что воздействие на возбудителя и его токсины, что ранее определялось как этио-тропная терапия, включавшая главным образом антибактериальное, противовирусное и антипаразитарное лечение, в настоящее время следует рассматривать значительно шире. Например, ряд методов эфферентной терапии с полным основанием можно относить к этому направлению лечения, поскольку оно предусматривает связывание и удаление не только микробных токсинов, но и самих бактерий и вирусов. Аналогично иммунотерапия в ряде случаев может и должна рассматриваться в этом же аспекте (например, использование специфических сывороток и иммуноглобулинов при некоторых экзотоксических инфекционных заболеваниях — дифтерия, ботулизм и др.).
Следует остановиться на основных проблемах собственно этиотропной терапии, среди них расширение спектра этиопато-генов (условно-патогенная флора, вирусно-бактериальные ассоциации, микст- и ко-инфекции и др.), увеличение числа устойчивых штаммов (нерациональная ан-тибиотикотерапия, самолечение больных, в т.ч. с использованием препаратов новейших поколений, внутривидовые мутации микроорганизмов и др.), появление новых данных об изменении фармакодинамики в зависимости от возраста, сопутствующих заболеваний, осложнений, локализации поражения и др., увеличение частоты осложнений и побочных эффектов (аллергические реакции, токсические воздействия, агранулоцитоз, псевдомембранозный колит и др.), повышение стоимости лечения.
Возможными путями решения указанных проблем могут быть следующие:
стандартизация схем начальной (стартовой) эмпирической терапии, оптимизация путей введения этиотропных средств, комбинированное применение этиотроп-ных препаратов, сочетание с патогенетическими средствами, учет биоусвояемости и режима дозирования.
Стандартизация стартовой антибио-тикотерапии имеет большое значение как при установленном, так и при неустанов-
ленном, но предполагаемом возбудителе бактериальных инфекций. Она позволяет априори назначать лечение, которое с высокой степенью вероятности может оказаться эффективным. В то же время традиции отечественной медицины совершенно справедливо требуют творческого подхода к решению любой лечебно-диагностической задачи, что в существенной степени снижает риск от возможного шаблонного и сугубо механистического назначения стандартной терапии.
Оптимизация введения этиотропных средств предполагает поиск рациональных путей их доставки в каждом конкретном случае (внутрь, внутривенно, внутриарте-риально, внутримышечно, интратекально, трансумбиликально, в виде сочетания двухтрех перечисленных вариантов и др. Комбинированное применение двух-трех антибактериальных препаратов целесообразно при недостаточной чувствительности возбудителя к моноантибиотику, смешанных инфекциях, а также при заболеваниях с неидентифицированным возбудителем. Следует напомнить, что существуют четыре варианта взаимодействия антибиотиков: индифферентное (изменения эффекта каждого из препаратов не отмечается, например, левомицетин + эритромицин), аддитивное (эффект равен сумме эффектов каждого препарата, например, ампициллин +окса-циллин), синергичное (эффект превышает простую суммацию эффектов, например, беталактамы + аминогликозиды), антагонистическое (общий эффект ниже, чем эффект от каждого препарата в отдельности, например, беталактамы + тетрациклины). Сочетание антибактериальных препаратов с патогенетическими средствами может привести как к положительным, так и к отрицательным результатам. Например, еще в начале 80-х годов проф. К.С. Ивановым было доказано, что при менингококковом менингите лазикс, эуфиллин, кофеин и некоторые другие средства существенно увеличивают проникновение бензилпеницил-лина через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Напротив, применение глюкококор-тикоидов (особенно длительное) значительно ухудшает проникновение пенициллина через ГЭБ.
Учет биоусвояемости антибиотика в первую очередь важен для определения пути его введения. При этом под биоусвояемостью понимается количество препарата (в %), которое после приема внутрь попада-714
ет в системный кровоток в активной форме. Общепринято разделение по этому критерию всех антибиотиков на три группы. К первой относятся препараты с биоусвояемостью более 60% (левомицетин, доксицик-лин, аминопенициллины, кроме ампициллина), фторхинолоны, кроме норфлоксаци-на, 8-оксихинолины и др. Эти средства, как правило, назначаются внутрь. Вторая группа включает препараты с биоусвояемостью от 30 до 60% ( оксациллин, ампициллин, линкозамиды и др.), которые эффективны при парентеральном применении, а также антибиотики (тетрациклин, метациклин, макролиды и др.), которые используются внутрь при высокой чувствительности к ним возбудителя. Третью группу составляют препараты с биоусвояемостью менее 30% (аминогликозиды, уреидопенициллины, инъекционные формы цефалоспоринов, карбапенемы, азтреонам, ванкомицин и др.), применяемые парентерально.
Режим дозирования антибиотиков, активность которых зависит главным образом от их концентрации (concentration dependent killing drugs), таких как амино-гликозиды, заключается в создании возможно больших пиков концентрации препарата в крови, близких к токсическим. При использовании антибиотиков, активность которых в основном зависит от длительности сохранения концентрации (time dependent killing drugs), необходимо постоянно поддерживать содержание этих препаратов в крови выше уровня минимальной подавляющей концентрации. Частота введения этих антибиотиков (беталактамы, макролиды, линкозамиды и др.) зависит, как правило, от периода полувыведения (Т1/2), который в значительной степени определяет время сохранения необходимой концентрации препарата в крови. При введении постоянной поддерживающей дозы препарата, при одинаковом интервале введения в среднем через 4-5 Т1/2, в плазме крови создается его равновесная концентрация. Так, Т1/2 бензилпенициплина —
1 час, поэтому он должен вводиться каждые 4 часа, Т1/2 цефтриаксона — 8 часов, что обосновывает возможность его введения один раз в сутки.
В последние годы существенно расширились возможности использования различных методов эфферентной терапии инфекционных больных. Помимо неинвазивных (энтеросорбция или гастроинтестинальная сорбция), активно применяются инвазив-
ные методы — экстракорпоральная гемокоррекция. Основными методами являются заменное переливание крови, гемодиализ (удаление низкомолекулярных токсинов через мембраны), гемофильтрация и ультрафильтрация (удаление токсинов низкой и средней масс за счет градиента давления), гемосорбция (задержка крупномолекулярных токсинов на адсорбентах), плазмафе-рез, плазмосорбция (острый тяжелый и хронический токсикоз), лимфосорбция (сепсис с очагами в брюшной, плевральной полостях), перитонеальный диализ (перитонит, панкреатит), ликворосорбция (менингиты с затяжной санацией ликвора), гемоксигена-ция (как дополнение к другим операциям, в том числе с применением перфторуглеро-дов) и другие варианты (плазмолимфоцита-ферез, плазмообмен с аутоплазмой).
В качестве пассивной иммунотерапии используются главным образом иммунные сыворотки (дифтерия, ботулизм, столбняк и др.), иммунная плазма (стафилококковый сепсис и др.) и иммуноглобулины (грипп, корь, клещевой энцефалит, лептоспироз и др.).
Воздействие на реактивность организма в современных условиях приобретает иногда ведущее значение. Не случайно появилось понятие «химиотерапевтическая резистентность макроорганизма», когда отсутствие результатов лечения связано со снижением реактивности организма. В ряде случаев антибиотики не оказывают должного эффекта на фоне применения кортикостероидов, цитостатиков, при лучевой болезни и др. Эффективная терапия хронически протекающего токсоплазмоза, хламидиоза и др. невозможна без рационального применения лечебных вакцин, средств неспецифической активной и пассивной иммунотерапии, индукторов интерферонов и прочих препаратов, повышающих реактивность организма.
Неспецифическая иммунотерапия возможна в двух вариантах: пассивном (трансфузии свежей донорской крови) и активном. К сожалению, в настоящее время резко ограничены возможности трансфузии свежей донорской крови по эпидемиологическим соображениям. В то же время нами наблюдались очень хорошие результаты при использовании этого метода у военнослужащих во время войны в Афганистане (1980 -1989 гг.), когда гемотрансфузии производились по жизненным показаниям в остром периоде тяжелых инфекций (при отсутствии иммуноглобулинов и иммунных
сывороток).
Основными направлениями активной неспецифической иммунотерапии являются применение индукторов интерферона (амиксин, неовир и др.), стимуляторов макрофагов, В- и Т-лимфоцитов (пирогенал, продигиозан, препараты тимуса и др.), а также естественных и рекомбинантных интерферонов, интерлейкинов и других ци-токинов. Особого внимания заслуживает группа интерферонов (ИФН). Эти цитоки-ны обладают одновременно противовирусным и иммуномодулирующим действием. Однако интерферонам I типа (а-ИФН и Р-ИФН) более присуще противовирусное, а
II типа (у-ИФН) — иммуномодулирующее действие. В этой связи в терапии вирусных инфекций чаще всего используется а-ИФН, а точнее, а2-ИФН, доля которого составляет около 70%. В свою очередь, а2-ИФН подразделяется на субтипы А, В и С, отличающиеся положением некоторых аминокислот. Из культуры нормальных лейкоцитов в основном выделяют а2Ь-ИФН (80%). Для лечения вирусных инфекций применяют как природный, так и рекомбинантный а-ИФН. Нативный а-ИФН содержит практически все субтипы. В последние годы препараты рекомбинантного а-ИФН практически вытеснили природный. Их основным преимуществом является высокий технологический уровень производства, исключающий возможность контаминации какими-либо дополнительными инфекционными агентами, недостатком — вероятность накопления нейтрализирующих противоинтерфероновых антител, что приходится учитывать в процессе лечения. Поэтому нативный а-ИФН назначают больным при выявлении у них антител к рекомбинантному ИФН. У некоторых больных на фоне интерферонотерапии наблюдаются побочные эффекты. Наиболее частым из них является гриппоподобный синдром, который характеризуется повышением температуры тела, недомоганием, головной болью, снижением аппетита, ломотой в мышцах и суставах, потливостью. На фоне длительного лечения могут возникать похудание, выпадение волос, тромбоцитопения. В связи с тем, что ИФН является индуктором иммунных процессов, необходимо осторожно назначать препарат лицам с аутоиммунными заболеваниями. К тому же при ряде вирусных инфекций их эффективность не превышает 30 — 40%. Неудовлетворенность врачей заставляет их искать новые формы
Таблица 3
Ежегодные человеческие и финансовые потери от резистентных бактерий в странах ЕС
Возбудители К-во случаев Количество смертей Дни госпитализации Стоимость, евро
Грам+ MRSA 171 200 5 400 1 050 000 666 900 000
VRE 18 100 1 500 111 000
S. pn. neHR 3 500 - -
Грам - E. coli ЦефШ - R 32 500 5 100 358 000 867 200 000
K. pn Цеф Ш - R 18 900 2 900 208 000
P. aer. Карб - R 141 900 10 200 809 00
Всего 386 100 25 100 2 436 00 1 534 100 000
и методики применения ИФН, в том числе пегилированные интерфероны, а также их сочетания с другими препаратами (нукле-озиды, рибавирин, ламивудин, фамцикло-вир, ингибиторы ферментов и др.).
Применительно к вопросам воздействия на реактивность организма необходимо упомянуть также о немедикаментозных методах. Среди них важное место занимает оксигенотерапия. Механизм ее действия достаточно сложен и неоднозначен: от компенсации гипоксии и активации метаболизма до прямого подавления патогенной (анаэробной) микрофлоры и тренировки адаптационных механизмов в процессе реабилитации. При целом ряде инфекционных заболеваний (вирусные гепатиты, брюшной тиф, ботулизм и др.) с успехом применяются различные методики оксиге-нобаротерапии (нормо-, гипер- и гипобари-ческие ее варианты). Еще одним методом немедикаментозного воздействия является фототерапия, преимущественно в виде ультрафиолетового или лазерного облучения крови. Более широкое применение, в том числе по эпидемиологическим мотивам, получила трансфузии аутокрови (АУФОК), реже используется внутрисосудистое облучение крови (ВФОК). Показаниями к фотогемотерапии считаются бактериальные осложнения инфекционных заболеваний (пневмонии, синуситы и др.), а также затяжная реконвалесценция и переход в хроническую форму.
Интернозологический подход с выделением клинико-патогенетических синдромов критических состояний позволяет стереотипировать лечебную тактику у больных с различными тяжелыми инфекциями. Таких критических состояний по самому широкому счету наберется около одного десятка (инфекционно-токсический шок, инфекционно-токсическая энцефалопатия, церебральная гипертензия, дегидратационный 716
синдром, острая дыхательная недостаточность, острая сердечная недостаточность, острая печеночная недостаточность, острая почечная недостаточность, анафилактический шок, хирургические осложнения). В этой связи важен также учет факторов риска развития критических состояний — поздней госпитализации, тяжелого течения, сочетанных инфекций, сопутствующих заболеваний, снижения резистентности и иммунодефицитных состояний и др.
Улучшению исходов, наиболее быстрому и полному восстановлению как здоровья, так и профессиональной работоспособности реконвалесцентов служат достаточно полно разработанные в последние годы принципы и методы реабилитации инфекционных больных. При этом она начинается не после, а еще во время лечения (так называемое восстановительное лечение). В последние годы быстрое распространение резистентности к средствам этиотропной терапии вызывает необходимость поиска принципиально новых подходов. В качестве одного из самых перспективных направлений рассматривается создание соединений, подавляющих вирулентность бактерий, но не оказывающих влияния на их жизнеспособность. Предполагается, что вероятность развития резистентности к таким препаратам будет ниже, чем к традиционным антибактериальным средствам. Одними из наиболее привлекательных в качестве таких мишеней рассматривают системы «quorum sensing» и системы, связанные с ними. Так, синтетические аналоги циклических тио-лактон-пептидов, выполняющих функцию сигнальных молекул в системах «quorum sensing» стафилококков, существенно снижали тяжесть поражения на модели абсцессов у мышей. Подавление контролируемых системами «quorum sensing» глобальных регуляторов вирулентности стафилококков (Agr и Sar) оказывало защитный эффект
при экспериментальном эндокардите.
Из других принципиально новых подходов к этиотропной терапии следует отметить попытки создать препараты на основе эндолизинов бактерифагов, ингибиторов сортаз — ферментов, участвующих в сборке ворсинок — бактериальных органелл, ответственных за развитие начальной стадии инфекционных процессов — адгезии. Продолжаются исследования по созданию лекарственных препаратов на основе дефен-зинов — белков животного происхождения, обладающих антибактериальной активностью.
Теоретически очень перспективным представляется блокада экспрессии генов вирулентности с помощью синтетических антисенс-олигонуклеотидов, специфически связывающихся с иРНК, кодирующей факторы вирулентности. Способностью «выключать» отдельные гены обладают также малые интерферирующие РНК (siRNA).
Доказательная медицина, фармакоэпидемиология, фармакоэкономика призваны детально изучать влияние лекарственных средств на популяцию не только микроорганизмов, но и на само человечество; способствовать рациональному и благоприятному с точки зрения стоимости/эффективности применению наиболее эффективных и безопасных лекарственных средств. К сожалению, в последние годы быстрое формирование и распространение резистентности,
вызванное нерациональным потреблением антибиотиков, оказалось связанным со значительными человеческими и финансовыми потерями для общества.
Эта угроза давно осознана мировым сообществом, глобальная стратегия по сдерживанию резистентности была предложена ВОЗ еще в 2001 г. Но лишь в 2009 г. руководством стран Северной Америки и Европейского Союза выдвинута инициатива создания трансатлантической группы по борьбе с антибактериальной резистентностью, поддержанная профессиональными сообществами. Она предусматривает появление 10 новых антибактериальных препаратов до 2020 г. Помимо этого необходимы перспективные разработки новых методов использования антибактериальных средств, мониторинг эффективности антибактериальной терапии, многоцентровые исследования резистентности, внедрение принципов упреждающей ротации антибиотиков широкого спектра в целях сдерживания образования и распространения резистентных штаммов. Очевидно, это потребует принятия неотложных мер как административного, так и образовательного характера, осуществляемых на федеральном и региональном уровнях, а также координации усилий в глобальном масштабе и интеграции России в соответствующие международные структуры.
ЛЕЧЕНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО ГЕПАТИТА С: ТЕКУЩИЕ ПРОБЛЕМЫ И НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
Кристофер Кеннет Опио1, Маджид Садиг2*
‘Колледж наук о здравоохранении, Университет Макерере, Уганда, 2Медицинская школа Йельского
университета, США
Реферат
Рассмотрены сущность и клиническое значение инноваций, связанных с проблемой лечения больных хроническим вирусным гепатитом С - одного из наиболее распространенных заболеваний печени с высокой летальностью. Несмотря на это, вакцина против этого заболевания до сих пор не разработана. Несовершенство применяемого на практике стандарта терапии хронического вирусного гепатита С проявляется в виде неудовлетворительных результатов лечения значительной доли пациентов и многочисленных побочных эффектов. Тем не менее комбинированная терапия ПЭГилированным интерфероном и рибавирином остается современным стандартом лечения. Неудовлетворенность современным стандартом лечения вызывала появление новых направлений в лечении хронического гепатита С. В этой статье мы описываем эти последние инновации и обсуждаем их клиническое значение.
Ключевые слова: хронический гепатит С, вирус гепатита С, ПЭГ-интерферон, рибавирин, полиморфизмы ИЛ-28B, телапревир, боцепревир.
Chronic Hepatitis C treatment, ongoing challenges, and new opportunities. Christopher Kenneth Opio1, Magid Sadigh2. ‘College of Health Sciences, Makerere University, Uganda; 2Yale School of Medicine, Yale University, USA.
Chronic hepatitis C is a major cause of liver related morbidity and mortality. No vaccine exists. The current standard of care is limited by poor response in a proportion of patients and numerous adverse effects. Inspite of this, combination
Автор для переписки: majid.sadigh@yale.edu
