Научная статья на тему 'Роль грибов рода Candida в развитии оппортунистических инфекций у ВИЧ-инфицированных детей'

Роль грибов рода Candida в развитии оппортунистических инфекций у ВИЧ-инфицированных детей Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
468
96
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
микробиоценоз / кандидоз / ассоциации / биологические свойства / антимикотики / microbiocenosis / candidiasis / associations / biological properties / antimycotics

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Марковская Алина Анатольевна

Предметом исследования явилось изучение микробиоценозов у 72 ВИЧ!инфицированных и 45 здоровых детей. Цель исследования – изучение биологических свойств грибов рода Candida, выделенных из кишечного содержимого ВИЧ-инфицированных детей. Методы исследования. Выделение и идентификацию микроорганизмов проводили общепринятыми методами. Были изучены факторы вирулентности и чувствительность к антимикотикам грибов рода Сandida. Основные результаты. Установлена распространенность бактериально-грибковых ассоциаций и их этиологическая структура в сравниваемых группах. В симбиотических ассоциациях грибы рода Candida высоко экспрессировали факторы вирулентности, обладали более низкой чувствительностью к антимикотикам. Область их применения. Медицинская микробиология. Выводы. Полученные данные раскрывают патогенетическую основу развития эндогенных инфекций у ВИЧ-инфицированных детей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Марковская Алина Анатольевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE ROLE OF CANDIDA IN THE DEVELOPMENT OF HIV-INFECTED CHILDREN’S OPPORTUNISTIC INFECTIONS

Objective. Microbiocenosis of 72 HIV-infected children and 45 healthy children were studied. Aim. The purpose of the research is to study Candida’s biological properties received from HIV-infected children’s intestinal contents. Methods. The allocation and identification of microorganisms were performed by conventional methods.Candida’s virulent factors and sensitivity to antimycotics were studied. Results. The prevalence of bacteria!fungi associations and their etiological structure in comparative groups were determined. In symbiotic associations Candida highly expressed, virulent factors had a lower sensitivity to antimycotics. Field. Medical Microbiology. Conclusions. The received data reveal pathogenetic bases of the development of the HIV-infected children’s endogenous in! fections.

Текст научной работы на тему «Роль грибов рода Candida в развитии оппортунистических инфекций у ВИЧ-инфицированных детей»

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

кова Ю.К. Комплексный подход к противодействию ВИЧ-инфекции в Иркутской области в условиях сложной эпидемической ситуации. Основные тенденции, перспективы развития службы //Байкальская неделя противодействия ВИЧ-инфекции 2013: Взгляд в будущее: информ. реклам. бюл. Иркутск, 2013. С. 41-42.).

10. Lisovtsov AA. Hygienic aspects of premature mortality Irkutsk region. Cand. med. sci. abstracts dis. Irkutsk, 2012. 23 p. Russian (Лисовцов А.А. Гигиенические аспекты преждевременной смертности населения Иркутской области: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Иркутск, 2012. - 23 с.).

а

Статья поступила в редакцию 12.10.2015 г.

Марковская А.А.

Кемеровская государственная медицинская академия,

г. Кемерово

РОЛЬ ГРИБОВ РОДА CANDIDA В РАЗВИТИИ ОППОРТУНИСТИЧЕСКИХ ИНФЕКЦИЙ У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ ДЕТЕЙ

Предметом исследования явилось изучение микробиоценозов у 72 ВИЧ-инфицированных и 45 здоровых детей. Цель исследования - изучение биологических свойств грибов рода Candida, выделенных из кишечного содержимого ВИЧ-инфицированных детей. Методы исследования. Выделение и идентификацию микроорганизмов проводили общепринятыми методами. Были изучены факторы вирулентности и чувствительность к антимикотикам грибов рода Candida.

Основные результаты. Установлена распространенность бактериально-грибковых ассоциаций и их этиологическая структура в сравниваемых группах. В симбиотических ассоциациях грибы рода Candida высоко экспрессировали факторы вирулентности, обладали более низкой чувствительностью к антимикотикам.

Область их применения. Медицинская микробиология.

Выводы. Полученные данные раскрывают патогенетическую основу развития эндогенных инфекций у ВИЧ-инфицированных детей.

Ключевые слова: микробиоценоз; кандидоз; ассоциации; биологические свойства; антимикотики.

Markovskaya A.A.

Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo

THE ROLE OF CANDIDA IN THE DEVELOPMENT OF HIV-INFECTED CHILDREN'S OPPORTUNISTIC INFECTIONS Objective. Microbiocenosis of 72 HIV-infected children and 45 healthy children were studied.

Aim. The purpose of the research is to study Candida's biological properties received from HIV-infected children's intestinal contents.

Methods. The allocation and identification of microorganisms were performed by conventional methods.Candida's virulent factors and sensitivity to antimycotics were studied.

Results. The prevalence of bacteria-fungi associations and their etiological structure in comparative groups were determined. In symbiotic associations Candida highly expressed, virulent factors had a lower sensitivity to antimycotics.

Field. Medical Microbiology.

Conclusions. The received data reveal pathogenetic bases of the development of the HIV-infected children's endogenous infections.

Key words: microbiocenosis; candidiasis; associations; biological properties; antimycotics.

Несмотря на наличие определенных достижений в противодействии эпидемии в РФ, эпидемиологическая ситуация по ВИЧ-инфекции в стране остается достаточно сложной, число ВИЧ-инфицированных граждан на 31.12.2013 г. составило 850000 граждан, в том числе 95823 детей в возрасте 18 лет. Последние 5 лет ежегодно на 10 %

Корреспонденцию адресовать:

МАРКОВСКАЯ Алина Анатольевна, 650029, Кемерово, ул. Ворошилова 22а, ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава России. Тел.: 8 (3842) 73-28-71.

E-mail: micro@kemsma.ru

увеличивается количество выявленных новых случаев ВИЧ-инфекции. Средний показатель вновь зарегистрированных случаев ВИЧ-инфекции по России составил 43,4 на 100000 населения. Превышение среднероссийского показателя роста заболеваемости зарегистрировано в различных областях, среди которых Кемеровская область является лидером (124,4 новых случаев на 100000 населения) [1, 2].

Хотя ВИЧ является этиологическим фактором СПИДа, основная смертность и заболеваемость у пациентов с СПИД связана с оппортунистическими инфекциями (ОИ): около 80 % таких пациентов умирает от ОИ, а не от ВИЧ. Среди наиболее часто встречаемых инфекций у пациентов с ВИЧ-инфекцией ли-

ОК{едицина

в Кузбассе

Medicine

in Kuzbass

T. 14 № 4 2015

23

РОЛЬ ГРИБОВ РОДА CANDIDA В РАЗВИТИИ ОППОРТУНИСТИЧЕСКИХ ИНФЕКЦИЙ У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ ДЕТЕЙ

дирующее положение занимает слизисто-кожный кан-дидоз [3, 4].

Поэтому особую значимость в решении данной проблемы приобретает изучение механизмов развития эндогенных инфекций у ВИЧ-инфицированных детей, что позволит разработать новые подходы в предупреждении развития осложнений или отсрочить их наступление.

Цель исследования — изучение биологических свойств грибов рода Candida, выделенных из кишечного содержимого ВИЧ-инфицированных детей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучен микробиоценоз кишечника 117 детей в возрасте до 3-х лет. Из них в опытную группу вошли 72 ВИЧ-инфицированных ребенка (52 % мальчика и 48 % девочек), средний возраст которых составил 2,3 ± 0,2 года. Диагноз ВИЧ-инфекция был выставлен на основании данных эпидемиологического анамнеза (перинатальный контакт) и подтвержден результатами ИФА, ПЦР, иммуноблотинга. Группа сравнения включала 45 ВИЧ-негативных относительно здоровых детей (53 % мальчика и 47 % девочек) в возрасте 2,0 ± 0,2 лет.

Исследование кишечного микробиоценоза проводили с помощью количественного бактериологического метода. Для идентификации грибов рода Candida использовались микроскопический, культуральный путем посева на питательную среду № 2 ГРМ (Сабу-ро) и HICrome Candida Differential Agar (HiMediа) и биохимический методы. Идентификацию C. albicans проводили по ростковым трубкам, которые формируются в течение двух часов в лошадиной сыворотке. Другие виды грибов выявляли с помощью тестсистемы Auxocolor по ферментативным свойствам [5]. Липолитическую и ДНКазную активность условнопатогенных бактерий и грибов исследовали методом посева на Trybuthirit Base Agar (HiMedia) и DNA Base Agar (HiMediа). Изучение гемолитической активности микроорганизмов проводили на МПА с добавлением 5 % эритроцитов человека. Чувствительность к антимикотикам (АМ) определяли диско-диффузионным методом с использованием среды Мюллер-Хинтон агар и коммерческих стандартных дисков: из группы азолов — кетоконазол (20 мкг), клотри-мазол (10 мкг), флюконазол (40 мкг), итраконазол (10 мкг), из группы полиенов-макролидов: амфоте-рицин В (40 мкг), нистатин (80 ЕД).

На начальном этапе статистической обработки полученной информации применяли программы Microsoft Office Excel 2003 (лицензионное соглашение 74017-640-0000106-57177). С использованием названной программы осуществляли формирование базы данных, включающей информацию о видовом составе и количественном уровне грибов, а также о рас-

пространенности и уровне экспрессии факторов вирулентности среди них. Данные по количественному уровню микромицетов представлены в виде M ± m, где М — среднее значение, m — стандартная ошибка среднего.

Структура бактериально-грибковых ассоциаций, частота колонизации слизистой грибами, распространенность у них факторов вирулентности и резистентности к антимикотикам представлены в виде относительных величин. Для статистического анализа использовали пакет прикладных программ Statis-tica (версия 6.1 лицензионное соглашение ВХХИ 006ВО92218 FAN 11). Статистическая обработка информации строилась с учетом характера распределения данных, который определяли с помощью построения гистограмм. В связи с тем, что характер распределения данных не соответствовал нормальному, для статистической обработки применяли непараметрические критерии оценки статистической значимости. Сравнение контрольных и опытных частот проводили с помощью критерия X2. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате проведенных исследований обнаружено, что частота и уровень колонизации слизистой кишечника грибами рода Candida у ВИЧ-инфицированных детей выше, чем у детей группы сравнения (97,2 % и 26,6 %; 4,1 ± 0,3 lg и 2,2 ± 0,3 lg КОЕ/г, соответственно, х2 = 10,1; df = 1; p = 0,0025). Подавляющее большинство выделенных из кишечника штаммов дрожжевых грибов, как у ВИЧ-позитивных, так и ВИЧ-негативных, принадлежало к виду Candida albicans — 61,1 % и 88,9 %, на долю non-albicans-виды приходилось 38,9 % и 11,1 %, соответственно. Различия в видовой структуре грибов в опытной и контрольной группах были статистически значимы (х2 = 6,7; df = 1; p = 0,003).

При изучении ассоциативных микросимбионтов у детей основной группы была установлена высокая распространенность бактериально-грибковых ассоциаций (66,1 ± 9,6 на 100 ВИЧ-инфицированных детей). Среди детей группы сравнения ассоциации грибов и бактерий встречались реже (28 ± 11,2 на 100 относительно здоровых детей). У ВИЧ-инфицированных детей доминировали трехкомпонентные ассоциации микробов, состоящие из Candida spp. + Staphylococcus spp. + Enterobacteriaceae, их доля составила 54,4 %. В 17,6 % случаев были выделены четырехкомпонентные ассоциации Candida spp. + Staphylococcus spp. + Enterococcus spp. + Enterobacteriaceae. Пяти и шестикомпонентные бактериально-грибковые сожительства (14,7 % и 13,3 %, соответственно) включали, помимо членов четырехкомпонентных ассоциаций, представителей рода Actinomyces spp.

Сведения об авторах:

МАРКОВСКАЯ Алина Анатольевна, аспирант, кафедра микробиологии, иммунологии и вирусологии, ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава

России, г. Кемерово, Россия. E-mail: micro@kemsma.ru

24

T. 14 № 4 2015 MediciinnLass

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

В группе сравнения доминировали двухкомпонентные ассоциативные сожительства бактерий (73,4 %), состоящие из представителей семейства Enterobac-teriaceae и рода Staphylococcus. Сожительства бактерий и грибов у здоровых детей встречались в виде трехкомпонентных (Candida spp. + Staphylococcus spp. + Enterobacteriaceae, 22,2 %) и четырехкомпонентных (Candida spp. + Staphylococcus spp. + Enterococcus spp. + Enterobacteriaceae, 4,4 %) ассоциаций.

Статистический анализ позволяет говорить о наличии значимых различий между долевым содержанием ассоциативных сожительств микробов в кишечнике у ВИЧ-негативных и ВИЧ-позитивных детей (х2 = 72,9; df = 4; p = 0,00001). Среди грибов рода Candida, выделенных из ассоциаций у детей основной группы, 39,3 % обладали гемолитической и

71,4 % — липазной активностью. У ВИЧ-негативных детей данные микромицеты проявляли гемолитическую активность в 7,8 % случаев, а липазу продуцировали только 21,3 % штаммов. Различия в частоте экспрессии факторов вирулентности у грибов рода Candida в сравниваемых группах были статистически значимы (х2 = 5,7; df = 1; p = 0,021).

Изучение количественного уровня условно-патогенной микрофлоры позволило установить, что содержание стафилококков в кишечнике детей с ВИЧ-инфекцией в среднем составило 3,2 ± 0,2 lg КОЕ/г, грибов рода Candida 4,1 ± 0,3 lg КОЕ/г, условнопатогенных энтеробактерий — 6,9 ± 0,2 lg КОЕ/г, актиномицетов 7,2 ± 0,6 lg КОЕ/г. У детей группы сравнения количественный уровень грибов Candida spp. в ассоциациях не отличался от такового при ВИЧ-инфекции (3,9 ± 0,4 lg КОЕ/г), тогда как в монокультурах титр данных микромицетов достигал только 2,2 ± 0,3 lg КОЕ/г. Интенсивность колонизации кишечника детей группы сравнения стафилококками и условно-патогенными энтеробактериями была ниже, чем в основной группе, и составила 3 ± 0,5 lg КОЕ/г и 5,2 ± 0,3 lg КОЕ/г, соответственно.

В результате изучения чувствительности дрожжевых грибов к антимикотикам было установлено, что Candida albicans в ассоциации с кишечной палочкой (Lac-, Hly+) и золотистым стафилококком, по сравнению с non-albicans-видами, проявляли более высокую чувствительность к нистатину (100 % и 78,5 % штаммов, соответственно) и амфотерици-ну В (100 % и 83,3 % штаммов). Все виды микро-мицетов в данных ассоциациях проявляли высокую чувствительность к клотримазолу (90-100 %). Чувствительность к флюконазолу была выше у Candida albicans в ассоциации с золотистым стафилококком (50 %), тогда как non-albicans-виды в аналогичной ассоциации в 100 % случаев проявляли резистентность к данному антимикотику. Низкая чувствительность к флюконазолу зарегистрирована у 25 % штаммов nonalbicans-видов и у 18 % штаммов Candida аШ^ш в

ассоциациях E. coli Lac-, Hly+. В ассоциациях с клеб-сиеллой чувствительность Candida albicans к анти-микотикам была выше, чем у non-albicans-видов. Так, к нистатину и клотримазолу она составила 100 %, а у non-albicans-видов — 100 % и 87,5 %, соответственно, к амфотерицину В — 88,9 % против 50 % у nonalbicans-видов, к флюконазолу — 66,7 % (у non-al-bicans-видов — 25 %).

С целью определения степени устойчивости ведущего возбудителя кандида-ассоциированных инфекций у Candida albicans были определены резис-тенс-типы и удельный вес штаммов с резистентностью от 1 до 6 антимикотиков (табл.).

Полученные результаты показали, что наибольший процент в обеих группах приходится на штаммы, проявляющих резистентность к 4 антимикотикам. При этом основным резистенс-типом Candida albicans оказался R4S2, характеризующийся устойчивостью ко всем 4 азолам и сохраняющий чувствительность к полиенам-макролидам. Однако частота встречаемости данных резистенс-типов у ВИЧ-инфицированных детей составила 22 %, тогда как в группе сравнения только 6,3 % (х2 = 7,1; df = 1; p = 0,009). Кроме того, Candida albicans, выделенные из кишечного содержимого ВИЧ-инфицированных детей, проявляли максимальную устойчивость к 6 антимикотикам, в группе сравнения — только к 5 антимикотикам.

ВЫВОДЫ:

1. Формирование ассоциативных сожительств микроорганизмов способствует не только поддержанию определенного популяционного уровня условно-патогенных микроорганизмов, но и более высокой экспрессии факторов вирулентности и устойчивостью к антимикробным препаратам у отдельных представителей. Так, среди грибов рода Candida, выделенных из ассоциаций у детей основной группы, 39,3 % штаммов обладали гемолитической, 71,4 % липазной активностью и 7,4 %

Таблица

Удельный вес штаммов Candida albicans резистентных к антимикотикам (в %)

Table

The specific gravity of Candida albicans strains resistance to antimicotics (in %)

Резистентность C. albicans ВИЧ- позитивные дети ВИЧ- негативные дети Уровень значимости различий относительных показателей

К 6 антимикотикам 7,4 0

К 5 антимикотикам 3,7 6,2 p = 0,141

К 4 антимикотикам 37 37,5 p = 0,135

К 3 антимикотикам 18,4 12,5 p = 0,001

К 2 антимикотикам 7,4 12,5 p = 0,001

К 1 антимикотику 15 6,3 p = 0,81

Information about authors:

MARKOVSKAYA Alina Anatolyevna, postgraduate student, chair of microbiology, immunology and virology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia. E-mail: micro@kemsma.ru

ОК{вдицина

в Кузбассе

Medicine

in Kuzbass

T. 14 № 4 2015

25

РОЛЬ ГРИБОВ РОДА CANDIDA В РАЗВИТИИ ОППОРТУНИСТИЧЕСКИХ ИНФЕКЦИЙ У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ ДЕТЕЙ

штаммов устойчивостью ко всем изученным ан-тимикотикам. У ВИЧ-негативных детей данные микромицеты проявляли гемолитическую активность в 7,8 % случаев, липазу продуцировали только 21,3 % штаммов, а максимальная устойчивость составила к 5 антимикотикам.

2. Для снижения риска развития эндогенных бактериально-грибковых инфекций у ВИЧ-инфицированных детей необходимо проводить своевременную коррекцию микробиоценоза кишечника,

направленную на устранение ассоциативных микробных сообществ и, в первую очередь, с грибами рода Candida.

3. Для эффективной коррекции дисбиотических нарушений кишечной микрофлоры, осложненных кандидозной инфекцией, необходимо проводить видовую идентификацию всех выделенных грибов рода Сandida с определением их чувствительности к наиболее распространенным антимикотическим препаратам.

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:________________________________________________________________________

1. Ladnaya NN, Sokolova EV, Tushina OI et al. HIV-infection of the women and the children in the Russian Federation in 2013 year. In: Children and HIV: problems and perspectives: the materials of reports of a science-practical conference with international participation, Saint Petersburg. Moskow, 2014. p. 3-6. Russian (Ладная Н.Н., Соколова Е.В., Тушина О.И. [и др.] ВИЧ-инфекция у женщин и детей в Российской Федерации в 2013 г. //Дети и ВИЧ: проблемы и перспективы: материалы докл. научно-практической конференции с международным участием, г. Санкт-Петербург, 25-26 сентября 2014 г. Москва, 2014. С. 3-6).

2. Levanovich VV, Timchenko VN, Arhipova UA et al. HIV-infection at the turn of the century: guidelness for doctors of all specialties. Levanovich VV, Timchenko VN, editors. St. Petersburg: N-L Publ., 2012. 496 p. Russian (Леванович В.В., Тимченко В.Н., Архипова Ю.А. [и др.]. ВИЧ-инфекция на рубеже веков: руководство для врачей всех специальностей /под ред. В.В. Леванович, В.Н. Тимченко. СПб.: Издательство Н-Л., 2012.

496 с.)

3. Jorge O. Alarcon, Laura Freimanis-Hance et al. Opportunistic and other infections in HIV-infected children in Latin America compared to similar cohort in the United States. AIDS Research and human retroviruses. Mary Ann Liebert, Inc. 2012; 28(3): 1226-1233.

4. Alberto Novaes Ramos Jr, Luiza Harunari Matida, Carlos Henrique Alencar, Norman Hearst et al. AIDS patient care and STDs. Mary Ann Liebert, Inc. 2011; 25(4): 176-223.

5. Elinov NP, Vasileva NV, Stepanova AA, Chilina GA. Candida. Candidosis. Laboratory diagnostics. Elinov NP editor. St. Petersburg: Costa Publ., 2010. 224 p. Russian (Елинов Н.П., Васильева Н.В., Степанова А.А., Чилина Г.А. Candida. Кандидозы. Лабораторная диагностика /под ред. з.д.н. РФ проф. Н.П. Елинова. СПб.: Коста, 2010. 224 с.).

а

Статья поступила в редакцию 22.09.2015 г.

Гончаров А.Е.

Северо-западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова,

Институт экспериментальной медицины, г. Санкт-Петербург

ШТАММЫ С ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТОЙ МУТАЦИЙ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ПОПУЛЯЦИЯХ S. AUREUS РАЗЛИЧНЫХ SPA-СИКВЕНСТЙПОВ:

ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Предмет исследования. 47 штаммов Staphylococcus aureus, выделенных при носительстве и клинических формах инфекции.

Цель исследования - установить возможную взаимосвязь между распространенностью штаммов Stahylococcus aureus различных клональных линий и степенью их мутабильности.

Методы исследования. В ходе исследования оценивалась частота спонтанных мутаций к рифампицину у представителей различных spa-сиквенстипов.

Основные результаты. В исследовании установлена более высокая частота обнаружения штаммов с гипермутабель-ным фенотипом среди Staphylococcus aureus, представляющих широко распространенные эпидемические spa-типы t008, t030, t037 по сравнению со штаммами неэпидемических spa-типов. Обсуждается потенциальное эпидемиологическое значение штаммов-мутаторов.

Область применения. Полученные результаты раскрывают один из возможных механизмов формирования эпидемических штаммов стафилококков.

Заключение. Широкое распространение штаммов с повышенной частотой мутаций среди эпидемических spa-типов MRSA отражает высокую степень их геномной пластичности, что должно учитываться при организации эпидемиологического надзора за ними.

Ключевые слова: Staphylococcus aureus; гипермутабельные штаммы; spa-сиквенстипирование; MRSA.

26

T. 14 № 4 2015

Medicine

in Kuzbass

в Кузбассе

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.