Псевдотуберкулез как объект системного анализа Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

© Б.Г АНДРЮКОВ, 2013 Г УДК 616. 9(471. 44)-517

Андрюков Б.Г

ПСЕВДОТУБЕРКУЛЕЗ КАК ОБЪЕКТ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

ФГБУ - Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, г. Владивосток

Ключевые слова: псевдотуберкулез, системный анализ, полиморфизм, механизмы патогенеза.

Известно, что псевдотуберкулез (ПТ) относится к полиэтиологическим (мультифакторным) заболеваниям, развитие которых является результатом взаимодействия многих факторов. Обязательным условием для развития заболевания является колонизация и инвазия эпителия пищеварительного тракта с обязательной гематогенной и лимфогенной диссеминацией возбудителя инфекции, Y. pseudotubercuilosis, и последующей генерализацией инфекционного процесса. Обнаруженная у иерсиний способность к генетической мимикрии (Prehna G. et al., 2006), являющаяся механизмом блокирования иммунологической защиты человека, и проапоптическому эффекту (Denecker et al., 2001), проявляющемуся «цитокиновым штормом» и синдромом системного воспалительного ответа (Hunter, 2007) способствуют возникновению неблагоприятных последствий, связанных с хронизацией инфекции и формированием иммунопатологических синдромов (Смирнов, 2004). Это диктует необходимость системного осмысления ПТ как сложной системы посредством изучения компонентов системы и изучения взаимосвязей между ними.

Цель: использование современных инструментов системного анализа (описание причинно-следственных отношений макро- и микроорганизма) для описания патогенетических механизмов полиморфизма клинической картины ПТ.

Материалы и методы: использование приемов структурирования объектов, применяемых в системном анализе (теория графов и создание семантических цепей).

Результаты. Широкое внедрение в диагностику псевдотуберкулезной инфекции современных методов молекулярной биологии и генетики показывает всю сложность механизмов патоморфологических изменений и патологических процессов. В этой ситуации встает непростая задача объединения многочисленных и многоуровневых данных о механизмах развития инфекции, изучения связей между компонентами в единую систему для последующего изучения закономерностей процессов или структур.

Одним из методов решения этой задачи является использование современных инструментов системного анализа, в частности, описание причинноследственных отношений макро- и микроорганизма, приводящих в возникновению полиморфной

клинической картины ПТ, с использованием механизмов структурирования компонентов, применяемых в теории графов.

При конструировании компонентов патогенеза ПТ был использован способ представления их в виде дерева, сформированного из узлов и связей, представляющего собой математическое взаимодействие между возбудителем инфекции и человеком в пространстве и времени, а также для представления причинно-следственных связей между компонентами (между различными формами инфекции и клиническими симптомами начального периода заболевания).

Для представления иерархической классификации клинических форм ПТ была применена теория графов. В основу было взято расположение пораженного органа или системы органов (абдоминальная, экстраабдоминальная, артралгическая, септическая и т.д.). Корневой узел дерева представлен множеством всех клинических форм болезней, а его наследники - формы инфекции, соответствующие основному пораженному органу (системе). Таким образом, каждый из этих узлов имеет своих наследников, представляющих более узкие группы синдромов и т.д. Терминальные узлы дерева представлены конкретными формами ПТ.

В наибольшей степени подходит представление знаний о механизмах и патогенезе развития клинического полиморфизма ПТ в виде создания причинно-следственных цепочек соответствующих связей, явлений и событий инфекционного процесса.

В системно анализе для представления информации о взаимодействии между понятиями (концептами) и их отношениями (связями) использованы семантические сети (модели). В основе такой моделей развития псевдотуберкулезной инфекции лежит компьютерное представление знаний в виде сети, состоящей из несколько десятков причинно-следственных связей между отдельными событиями, происходящими на разных уровнях организации системы человек - возбудитель (У pseudotubercuilosis) - инфекционный процесс с представлениями качественных или количественных связей между клиническими событиями.

При этом в основе семантической модели развития псевдотуберкулезной инфекции заложены цепи геномного и внегеномного (плазмидного) кодирова-

ния факторов патогенности У pseudotubercuilosis, а также сети, кодирующие нормальный механизм поддержания гомеостаза макроорганизма в норме, процессы множества многоуровневых механизмов формирования рецидивирующего, затяжного и хронического течения и системной патологии, генетические и эпигенетические факторы, влияющие на характер иммунного ответа.

Анализ семантических цепей развития ПТ позволил выявить ограниченность связующих отношений между объектом (У. pseudotubercuilosis) и этапом его внутриклеточного взаимодействия с организмом в плане участия факторов вирулентности в механизмах развития апоптоза, а также степени и маркерах участия митохондрий в развитии системного воспалительного ответа.

Andryukov B.G.

pseudotuberculosis as system analysis object

FGBU - Scientific Research institute of Epidemiology and Microbiology, Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Vladivostok

Keywords: pseudotuberculosis, systems analysis, polymorphism, mechanisms of pathogenesis.

Сведения об авторе:

Андрюков Борис Георгиевич, заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярных основ патогенности бактерий Федерального государственного бюджетного «НИИ ЭМ» СО РАМН; 690005, Владивосток, ул. Ивановская, 4. Тел.: (423)253-94-43; e-mail: andrukov_bg@mail.ru

© Б.Г Андрюков, Н.Ф. Тимченко, 2013 r УДК 519.6

*Андрюков Б.Г, Тимченко Н.Ф.

ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА ИСХОДНыХ ДАННыХ МИКРОБИОЛОгИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

*ФГБУ «1477 Владивостокский военно-морской клинический госпиталь» МО РФ;

ФГБУ «Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» СО РАМН, директор -Л.М. Сомова, г. Владивосток

Статистический анализ в микробиологии, как и в других медико-биологических исследованиях, является не самоцелью, а необходимым инструментом для описания и интерпретации полученных данных, обоснования и аргументирования полученных выводов и принятых решений, поддержки критического мышления. В статье рассмотрены понятия элементарной статистики и методы первичной обработки исходных данных применительно к микробиологическим исследованиям.

Ключевые слова: элементарная статистика, микробиологические исследования.

* автор-корреспондент: Андрюков Борис Георгиевич, e-mail: andrukov_bg@mail.ru.

600005, Владивосток, ул. Ивановская, 4. Тел.(423) 246-78-14.

Введение

Без статистического анализа сегодня трудно представить себе ни одно экспериментальное или эмпирическое микробиологическое исследование. Объектом статистического анализа являются данные. полученные в ходе экспериментов или наблюдений. Не случайно появление микробиологии, как науки и статистики как метода произошло в мире практически одновременно, в 50-х годах XIX столетия, в результате новых идей и медицинских технологий. В этот период стала очевидной необходимость учета и лечения таких заболеваний, как холера и туберкулез, а также изучение инфекций хирургических ран, а статистика тогда употреблялось в значении обобщения любого количества данных. Впервые эти две науки сошлись вместе в 1854 г. во время эпидемии холеры

в Лондоне, когда английские врач Д. Сноу и итальянский микробиолог Ф. Пачини, эффективно использовав микробиологические знания и статистический методы, доказали водный путь возникновения и распространения вспышки, доказав несостоятельность миазматической теории болезни [1, 3, 6, 9].

Однако при формировании доказательной базы результатов исследований именно статистическая методология до сих пор вызывает у специалистов медико-биологического профиля, по выражению D.M. 1Мгир, «страх и трепет, а иногда отвращение и редко нежность» [13]. Отсутствие базовых математических знаний часто является преградой в освоении методов статистики. Возможно, для многих все дело в том, что статистика, как и химия, микробиология или медицина является такой же наукой и