Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 13
1.1. Эпидемиология внебольничной пневмонии 13
1.2. Патогенетические механизмы внебольничной пневмонии 16
1.3. Методы лечения и профилактики внебольничной пневмонии
1.3.1. b-Лактамные антибиотики 19
1.3.2. Макролиды 20
1.3.3. Фторхинолоны 20
1.3.4. Тетрациклины 21
1.3.5. Антибиотики других групп 21
1.3.6. Ступенчатая антибактериальная терапия ВП 24
1.3.7. Комплексная терапия ВП
1.4. Генез дисбиоза при пневмониях 28
1.5. Дисбиоз и его влияние на иммунитет 34
1.6. Методы коррекции дисбиотических расстройств 41
1.7. Аутопробиотическая терапия 49
1.8. Резюме 51
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 53
2.1. Дизайн исследования. Характеристика групп наблюдения 53
2.2. Первый этап исследования 53
2.3. Второй этап исследования 57
2.4. Третий этап исследования
2.4.1. Критерии включения 58
2.4.2. Критерии исключения 58
2.4.3. Характеристика групп пациентов 60
2.4.4. Клинико-лабораторный раздел 62
2.4.5. Инструментальные методы 62
2.4.6. Бактериологические методы
3 2.4.7. Молекулярно-генетический метод 67
2.4.8. Методы статистической обработки результатов исследования 69
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований 70
3.1. Экспериментальный раздел 70
3.1.1. Морфологические изменения слизистой оболочки 70
3.1.2. Изменение активности мальтазы
3.2. Второй этап исследования 76
3.3. Третий этап исследования
3.3.1. Общая характеристика обследованных пациентов 83
3.3.2. Клинические данные 88
3.3.3. Лабораторные данные 94
3.3.4. Рентгенография легких 102
3.3.5. Бактериологическое исследование кишечной микробиоты 104
ГЛАВА 4. Обсуждение собственных результатов 111
Заключение 126
Выводы 126
Практические рекомендации 127
Перспективы дальнейшей разработки темы 127
Список сокращений список литературы
- Патогенетические механизмы внебольничной пневмонии
- Генез дисбиоза при пневмониях
- Клинико-лабораторный раздел
- Общая характеристика обследованных пациентов
Патогенетические механизмы внебольничной пневмонии
Внебольничная пневмония (ВП) является одним из наиболее распространенных острых инфекционных заболеваний. Внебольничная пневмония диагностируется у каждого 6-го из 1000 жителей в мире ежегодно [185]. По данным ЦНИИОИЗ от 2012 года, в России было зарегистрировано около 660 тысяч случаев ВП, что составило 4,59%о. У лиц в возрасте старше 18 лет заболеваемость составила 3,74%о. Самая высокая заболеваемость пневмонией среди взрослых отмечена в Сибирском и Северо-Западном федеральных округах, а наименьшая - в Центральном. Однако, по мнению А.Г. Чучалина, приводимые данные далеко не полные. Реальная заболеваемость пневмониями в стране в 2-2,5, а то и больше раз выше, за счет незафиксированных случаев и диагностических ошибок, что приводит к значительному увеличению количества больных с затяжным течением и большому росту у последних легочных осложнений гнойного характера. Вышеприведенные цифры могут не отражать истинной заболеваемости внебольничными пневмониями в РФ. Она, согласно расчетам, достигает 14-15%о, а общее число больных ежегодно превышает 1,5 млн. человек [17]. У отдельных категорий показатель заболеваемости ВП оказывается существенно выше общероссийских данных [34].
Согласно результатам эпидемиологических исследований за рубежом, заболеваемость ВП у взрослых колеблется в больших пределах. За год общее количество взрослых больных с ВП в Великобритании, Франции, Италии, Германии и Испании превышает 3 миллиона человек.
В США диагностируется более 5-6 млн. случаев ВП каждый год. Причем из них около 1,3 млн. это внебольничные пневмонии, требующие госпитализации [212]. Из них непосредственно от ВП умирают более 60 тысяч человек. Остальные 70-80 % пациентов лечат амбулаторно, и смертность среди них составляет всего 1 - 5%. Среди больных ВП преобладают пациенты мужского пола. Они составляют, по данным многих авторов, от 52 до 56% больных, тогда как женщины – от 44 до 48% [150, 154]. Частота пневмоний отчетливо увеличивается с возрастом. Пациенты в возрасте от 40 до 59 лет составляют 38,4 – 55,7% заболевших, старше 60 лет –31-60% [33, 164].
Пневмонии занимают одно из первых мест и в структуре смертности [233]. В экономически развитых странах они находятся на 4-6 местах среди всех причин смерти после кардио-васкулярных, онкологических, цереброваскулярных заболеваний, а также ХОБЛ, а среди причин смерти от инфекционных болезней -на 1 месте [41,161]. Уровень смертности у заболевших нетяжелой ВП обычно не превышает 5 %, однако при тяжелом течении заболевания она может достигать 25-50 % [130, 168]. Самая высокая летальность зафиксирована у больных старше 60 лет [108, 129]. При наличии ХОБЛ, злокачественных новообразований, алкоголизма, сахарного диабета, заболевания почек и печени, сердечнососудистой системы, а при тяжелом течении ВП, этот показатель достигает 15-30% [5, 139]. Несмотря на повышение эффективности антимикробной терапии, за последние 30 лет смертность от ВП увеличилась с 1 до 9 % [73, 130].
По статистическим данным, в 2006 г. в нашей стране среди лиц в возрасте старше 18 лет от ВП умерло около 39 тысяч человек, что составило 27,3 на 100 тысяч населения [13, 101].
В мегаполисах России пневмония является причиной 10% летальных исходов. В Москве смертность от пневмонии составляет около 20/100 тыс. взрослого населения или около 1,7% всех летальных исходов (Мосгорстат, 2004).
Согласно новым литературным источникам, смертность в течение первого года после перенесенной ВП в 2,5 раз выше, чем в соответствующей по возрасту и полу контрольной группе [164]. Анализ 5-летней выживаемости у лиц, переболевших ВП, также продемонстрировал значительное увеличение смертности в сравнении с контрольной группой [195]. Результаты еще одного популяционного исследования случай - контроль с включением 4956 пациентов с тромбозами глубоких вен и тромбоэмболиями легочной артерии и 6297 здоровых людей показали, что риск развития тромбоза возрастает в 5 раз, а тромбоэмболии легочной артерии в 7,9 раз, если за год до эпизода тромбоза пациент перенес пневмонию [215].
Анализ результатов по отдельных регионам в РФ показывает, что наиболее высокая смертность от ВП отмечается у мужчин в трудоспособном возрасте. Летальность также зависит и от возбудителя ВП (таблица 1).
Генез дисбиоза при пневмониях
Восстановление нормальной микробиоты, после использования антибиотиков, при правильном назначении препаратов для ее восстановления, занимает не меньше месяца, а в некоторых случаях и дольше [130]. Целью проведённого в США систематического обзора и мета-анализа (82 КИ) была оценка доказательств эффективности использования пробиотиков в профилактике и лечении (ААД). В большинстве исследований использовались лактобактерии в виде монотерапии или в комбинации с другими пробиотическими штаммами микроорганизмов [149, 208]. Показано, что применение пробиотиков приводит к снижению частоты ААД, однако на настоящий момент необходимо проведение хорошо организованных исследований для определения, какие конкретно пробиотики обладают наибольшей эффективностью и для какой категории пациентов, получающих определённые антибиотики, необходимо назначение пробиотиков для профилактики ААД [147, 226].
Действие возбудителя внебольничной пневмонии на состояние кишечной микробиоты происходит за счет выработки токсинов и продуктов метаболизма бактериями. При попадании в кровяное русло токсические продукты достигают, в том числе, и кишечника, неблагоприятно влияя на слизистую оболочку кишки, нарушают функцию толстой кишки, подавляют регенеративные процессы в эпителии и увеличивают антигенную нагрузку на GALT, тем самым, усугубляя явление дисбиоза с одной стороны. Согласно литературным данным 2014 года, полученным на эксперименте на мышах, введение непосредственно в легкие компонентов клеточой бактериальной стенки (липополисахаридов) приводит к достоверному увеличению общего числа бактериальных клеток в слепой кишке через 24 часа после инстилляции ЛПС, а также в крови через 4, 48 и 72 часа после инстилляции. Также было показано, что увеличение общего числа бактериальных клеток в крови бысто модулируется при использовании оральных неомицина и стрептомицина, тогда как в слепой кишке нет [72].
Нарушения в иммунном статусе часто сопровождают инфекционные заболевания легких, особенно у тяжелых больных старше 60 лет с сопутствующей соматической патологией.
По литературным данным происходит увеличение уровня IL–1, IL–6 и в особенности a-ФНО, существенное увеличение уровня IL–2 в первые дни заболевания и достоверное снижение интерферона-гамма (IFN-g) [14, 25]. Помимо этого отмечается снижение как общего количества Т - лимфоцитов (CD3+), так и субпопуляций (CD4+ хелперов/эффекторов, CD8+ супрессоров/цитотоксических Т-лимфоцитов), а также появление маркеров активации Т-лимфоцитов (b2МГ) [112]. Все это приводит к нарушению кишечной микробиоты, так и, наоборот, дисбиотические нарушения приводят к иммунологическим нарушениям. Это происходит в связи с тесными взаимоотношениями микробиоты человека с лимфоидной тканью, ассоциированной с кишечником, которая носит название GALT (gut associated lymphoid tissue) и является частью общей иммунной системы организма [192, 194]. Доказательством этой взаимосвязи являются результаты исследований на животных, выращенных в стерильных условиях - гнотобионтах. У этих животных отмечалось низкое количество пейеровых бляшек и более чем десятикратное снижение B - лимфоцитов, продуцирующих IgA. Кроме того, обнаружено снижение количества гранулоцитов, а имеющиеся гранулоциты не были способны к фагоцитозу. И только после имплантации гнотобионтам представителей нормальной кишечной микробиоты (бифидобактерий, лактобацилл и энтерококков) у них происходило развитие иммунных структур GALT.
Помимо антибиотиков, ятрогенный дисбиоз может индуцировать использование НПВС для достижения жаропонижающего и обезболивающего эффекта (индометацин, диклофенак, ибупрофен, пироксикам и другие), которые могут снижать протективные свойства пристеночной слизи кишечника, способствуя потере белка, образованию язв, возникновению перфораций и кровотечений [75].
Развитие синдрома интоксикации, который часто сопровождает течение пневмонии, снижает дезинтоксикационную функцию печени, увеличивает проницаемость слизистой оболочки кишечника, нарушает регенеративные процессы и воздействует на перистальтику кишечника, что еще больше усугубляет дисбиотические нарушения [4].
Как указывалось выше, между микробиотой и общей иммунной системой организма существует неразрывная связь, а конкретно с иммунной системой кишечника (GALT). Та в свою очередь является компонентом MALT-системы (mucosa–associated lymphoid tissue) – лимфоидной ткани, ассоциированная со слизистыми оболочками. Структурные элементы GALT - системы осуществляют адаптивный иммунный ответ, сущность которого во взаимодействии между антиген презентирующими клетками и Т - лимфоцитами, что контролируется клетками иммунологической памяти. Иммунокомпетентные клетки, обладающие различной функциональной активностью, располагаются или диффузно в толще слизистой оболочки, или в виде скоплений - солитарных лимфоидных фолликулов. В пейеровых бляшках они объединены в крупные кластеры. Иммунологически в лимфоидной ткани - 35 кишечника выделяют индуктивную и эффекторную зоны. В индуктивной зоне находятся пейеровы бляшки, солитарные фолликулы (рисунок 1). Здесь осуществляется презентация антигена, его распознавание и формирование антиген - специфических клонов лимфоидных клеток [116, 198].
Клинико-лабораторный раздел
В отличие от группы А у крыс групп Б и К в тощей кишке мальтаза сконцентрирована в основном на поверхности слизистой. Достоверно более низкий уровень активности мальтазы во фракции эпителия отмечен также и в толстом отделе кишечника крыс группы А при сравнению с группой Б (на 74 %, р 0,05).
При исследовании активности мальтазы во фрациях химуса и слизи выявлено, что уровень этого фермента снижен на 67 % в группе Б (по сравнению с группой К, р 0,05) в химусе дистального отдела тощей кишки и на 53 % (по сравнению с группой А, р 0,05) в показателе «слизь+химус» в толстой кишке.
На втором этапе исследования осуществлено сравнительное исследование двух аутопробиотиков на здоровых добровольцах. Исследовалась переносимость и безопасность аутопробиотика на основе E.faecium и лактобацилл. В исследование включено 14 здоровых добровольцев, которые путем рандомизации разделены на две группы по 7 человек с обязательной процедурой подписания информированного согласия. Сначала первая группа добровольцев получала пробиотик на основе E.faecium, а несколько позже подобное исследование проводилось уже с использованием аутоштаммов лактобацилл. Длительность приема исследуемого препарата составляла 10 дней. Препарат принимался в 2 приема по 100 мл молочнокислой закваски, содержащей по 108 собственных энтерококков и лактобацилл соответственно.
На этапе исследования на здоровых добровольцах были получены следующие результаты. Никто из волонтеров не отмечал нежелательные явления и признаки диспепсии. Все добровольцы отмечали приятные органолептические качества молочнокислой закваски, что приводило к повышению комплаентности. Клинические данные в обеих группах достоверно не отличались, как в начале исследования, так и после приема молочнокислой закваски. Разницы между группами также не отмечено. Во всех наблюдениях, за исключением 2, был выявлена тенденция к видоизменению характера стула в сторону типа 4 (от типа 2-3) согласно Бристольской шкале.
Показатели биохимического анализа крови в группах в динамике представлены на рисунках 13 и 14. до приема аутопробиотика после приема аутопробиотика 70 60 50 40 30 20 Динамическое исследование параметров биохимического анализа крови у добровольцев, получавших аутопробиотик на основе энтерококков
Динамическое исследование параметров биохимического анализа крови у добровольцев, получавших аутопробиотик на основе лактобацилл
Достоверных изменений не отмечено. Помимо биохимического анализа крови в группе аутолактобацилл оценивались и показатели клинического анализа крови в динамике (рисунок 15). . Динамическое исследование параметров клинического анализа крови у добровольцев, получавших аутопробиотик на основе лактобацилл
Достоверных различий в показателях клинического анализа крови у добровольцев до и после приема аутолактобацилл не выявлено. В результате проведения микробиологического исследования микробиоты кишки до и после приема аутопробиотика в обеих группах достоверных различий также не выявлено. Данные представлены на рисунках 16 и 17.
Состав кишечной микробиоты у добровольцев (lg КОЕ) на фоне приема аутопробиотика на основе лактобацилл
Кроме динамического наблюдения проводилось сравнительное исследование двух групп до и после приема закваски с аутопробиотиками. Оценить динамику удалось не по всем параметрам, так как исходно группы по некоторым показателям достоверно отличались, в связи с чем, мы не могли бы сравнить эти параметры после приема закваски. В частности, при сравнении параметров биохимического анализа исходно были выявлены достоверные различия по уровням АСТ (M±m 17,8±1,5 и 28,9±4,0 соответственно, p=0,03) и глюкозы (М±т 4,5±0,2 и 5,7±0,4 соответственно, p=0,03).
Среди изучавшихся представителей кишечной микробиоты перед приемом аутопробиотиков отмечались достоверные изменения между группами по таким параметрам, как бифидобактерии, лактобациллы, клостридии и клебсиеллы. Подробно эти данные представлены в таблицах ниже.
Общая характеристика обследованных пациентов
В нашем исследовании при посеве мокроты преобладала смешанная флора, что не полностью соответствуют литературным данным [76, 78]. Различия в микробном пейзаже объясняются тем, что не всегда с уверенностью можно разграничить микроба-свидетеля и микроба-возбудителя, значительная часть пациентов принимают антибактериальные препараты до посева мокроты, что резко снижает достоверность результатов микробиологического исследования и, наконец, точность результатов зависит от технических возможностей бактериологической лаборатории [16, 72].
В связи с небольшим процентом высевания микроорганизмов из мокроты, поздними результатами бактериологического исследования, антибактериальная терапия исследуемым пациентам проводилась эмпирически, в соответствии с Национальными практическими рекомендациями по диагностике, лечению и профилактике внебольничных пневмоний у взрослых Российского респираторного общества (второе издание, 2006 г.) [102]. Тактика антибактериальной терапии соответствовала российским и международным стандартам по лечению внегоспитальных пневмоний [142, 176].
Рассмотрим изменения клинико-лабораторных параметров на фоне пробиотической терапии. Достоверную положительную динамику почти по всем клиническим параметрам в группах наблюдения можно объяснить эффектами антибактериальной терапии. Тем не менее, определенный вклад, вероятно, вносит аутопробиотик, поскольку при сравнительном анализе между группами аутопробиотика и контроля, выявлены достоверные изменения по таким параметрам, как кашель, астенический синдром и аппетит. При сравнительном анализе других групп пациентов, достоверных отличий по клиническим показателям не выявлено.
Полученные результаты противоречат некоторым отечественным источникам, которые указывают на позитивное влияние коммерчесих пробиотиков на динамику клинических признаков ВП [48]. Следует отметить, что в ряде других исследований положительное влияние на клинические параметры не установлено [58, 76]. Как уже указывалось выше, данных по использованию аутопробиотиков при ВП в доступной литературе не найдено.
Помимо клинических показателей динамику течения пневмонии позволяют оценить параметры клинического анализа крови.
При сравнительном анализе групп пациентов, получавших аутопробиотик и контроля характерен достоверно более высокий уровень лимфоцитов в группе аутопробиотика при контрольном измерении. Уровень лимфоцитов при этом не выходил за пределы нормативов, принятых в стационаре.
В имеющихся литературных источниках ранее не описывалось влияние пробиотиков на динамику лабораторных показателей при ВП [59, 78]. Однако в ряде исследований получена информация, что у пациентов зрелого возраста на фоне приема Lactobacillus casei отмечено повышение функционального резерва моноцитов, а у спортсменов уменьшается риск резкого снижения содержания NK-клеток послеинтенсивных физических нагрузок [202, 211]. Два других исследования показали, что ежедневный прием Lactobacillus casei способствует увеличению количества лимфоцитов в крови и предотвращает падение числа NK-клеток в условиях психологического стресса и у рабочих ночных смен увеличивает содержание лейкоцитов, нейтрофилов и NK-клеток в крови [143, 184].
При динамическом ренгенографическом исследовании во всех групах наблюдения отмечался рост количества пациентов с полным регрессом инфильтративных изменений, однако только в группе пациентов, получавших аутопробиотик, он был достоверно значимым. Регресс инфильтративных изменений закономерен течению заболевания на фоне рациональной антибактериальной терапии, тем не менее, определенный вклад, вероятно, вносит и аутопробиотик.
При сравнительном анализе установлена достоверная разница в количестве пациентов, достигших полного регресса инфильтративных изменений в группе, получавших аутопробиотик, по сравнению с пациентами, получавших E.faecium L-3 и контролем при контрольной рентгенографии легких (p 0,01). Количество пациентов, достигших полного регресса инфильтративных изменений, достоверно выше у пациентов, получавших базовую среду по сравнению с пациентами, получавшими E.faecium L-3 (p=0,04). Это обстоятельство требует дальнейших научных исследований.
Полученные результаты позволяют судить о позитивном влиянии аутопробиотика на основе E. faecium на динамику инфильтративных изменений в легких. При использовании существующих на рынке одного из коммерческих пробиотиков на примере E.faecium L-3 (Ламинолакт) подобных результатов не получено. Литературных данных по использованию аутопробиотиков при ВП на данный момент в доступной литературе нет. Ранее осуществлялись попытки использования коммерческих пробиотиков при ВП. Согласно этим данным, прием пробиотика не влиял на редукцию инфильтративных изменений в легких [76, 78].
Механизмы влияния пробиотиков на иммунную систему организма и иммунную систему бронхиального дерева до конца не ясны. Анализ литературных данных позволяет выделить следующие возможные механизмы этого влияния.
