FREQUENCY OF DETECTION OF LPS O-ANTIGENS OF DIFFERENT CAUSATIVE AGENTS IN PATIENTS WITH ACUTE DIARRHEAL DISEASES

Full Text

Введение Кишечные инфекционные заболевания занимают одно из ведущих мест в структуре инфекционной патологии и являются актуальной проблемой здравоохранения, для них характерны полиэтиологичность, трудности диагностики и лечения, возможность развития неблагоприятных исходов и последствий [1]. Диарейные заболевания остаются ведущей причиной заболеваемости и смертности детей в мире [2, 3]. Вследствие полиэтиологичности и разнообразия клинической картины верификация диагноза острой кишечной инфекции (ОКИ) трудна, далеко не полная и не всегда убедительна, что приводит к тому, что в 65% случаев ОКИ установить возбудитель не удается. Липополисахариды (ЛПС) являются главными компонентами внешней оболочки грамотрицательных бактерий [4]. При инфицировании грамотрицательными микроорганизмами в результате воздействия липополисахаридов (ЛПС) клеточной стенки возбудителей возникает дизрегуляция активации и функции иммунных и других клеток организма различной степени, вплоть до развития сепсиса и полиорганной недостаточности, обусловливающих высокую смертность больных [5, 6]. В результате активации иммунных клеток высвобождаются провоспалительные (ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИФ-γ и др.) и антивоспалительные (ИЛ-4, ИЛ-10, TGF-β и др.) цитокины как нормальные компоненты физиологического ответа на инфекцию, в большинстве случаев этот ответ является преходящим и гомеостаз цитокинов быстро восстанавливается. В иных случаях плохая регуляция высвобождения цитокинов при воздействии ЛПС является ключевым фактором прогрессирования повреждений клеток и развития органной патологии. Молекула ЛПС состоит из трех ковалентно связанных областей - О-антигена, олигосахаридного ядра и гидрофобного липида А [7]. Липид А является частью молекулы ЛПС, ответственной за воспалительный ответ клеток в ходе инфекции [8], однако не в той степени, как целая молекула ЛПС [9]. Воздействие липида А ведет к селективному фосфорилированию p38 и EKK без активации транскрипции цитокинов воспаления, а также к секреции ранее синтезированного ИЛ-10 [10]. Структура О-антигена изменчива у разных видов и штаммов бактерий и защищает бактерии от фагоцитоза и компонентов иммунной системы человека [11]. О-антиген также играет роль в иммуностимуляции [7]. Известны два пути активации под действием липополисахарида: MyD88-путь, активация которого способствует выбросу воспалительных цитокинов (ФНО-α, ИЛ-6) при активации TLR/CD14 на поверхности клетки, и TRIF-зависимый путь, который стимулирует выброс цитокинов интерферонового типа (включая ИЛ-10) путем интернализации TLR4 в эндосому [12]. Показана важная роль полноценной структуры ЛПС и О-антигена для клеточного ответа, включая фосфорилирование трех MAP-киназ, увеличение транскрипции ФНО-α и ИЛ-10 мРНК и увеличение секреции этих цитокинов, в то время как укорочение О-антигена приводит к снижению активации всех этих путей [10]. Большинство результатов ранее проведенных исследований воздействия ЛПС и О-антигенов было получено с использованием мышиной модели или других животных, которые меньше отражают состояние воспаления у человека, чем полагали раньше [13]. В настоящее время недостаточно изучены присутствие и динамика ЛПС/О-антигенов возбудителей инфекционных заболеваний в организме человека при различных заболеваниях, как острых, так и хронических, вследствие малодоступности существующих методов их выявления. Между тем выявлению специфических для возбудителя ЛПС/О-антигенов придается важное значение в диагностике инфекционных заболеваний, в первую очередь бактериальных диарей [14, 15], особенно при необходимости ранней экспресс-диагностики. Цель исследования - установить частоту и динамику выявления специфических ЛПС/О-антигенов возбудителей у госпитализированных больных с диареей. Материалы и методы Обследовано 147 госпитализированных больных с предварительным диагнозом «бактериальное пищевое отравление неуточненной этиологии (БПОНЭ) средней тяжести». Возраст больных (90%) колебался в пределах 18-55 лет. Бактериологическое исследование проводилось традиционными способами, подтверждение диагноза получено у 19% больных, в том числе сальмонеллы S. enteritidis и S. typhimurium выявлены в 15% случаев, шигеллы S. sonnei и S. flexneri 2а - в 4%. В парных пробах кала (взятых с интервалом 5-7 дней) в иммунологической реакции коагглютинации (РКА) на стекле с соответствующими диагностикумами выявляли ЛПС/О-антигены (О-Аг) S. sonnei, S. flexneri 1-5, 6, Salmonella sgr. B, C1, C2, D, E, Y. pseudotuberculosis I, III, Y. enterocolitica 03, 09, Campylobacter (C. jejuni, C. coli, C. lari). Диагностикумы были приготовлены на основе исходной 10%-ной взвеси S. aureus Cowan 1, любезно предоставленной сотрудниками лаборатории естественного иммунитета ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России, и коммерческих поливалентных и рецепторных кроличьих антисывороток к соответствующим возбудителям [15-17] . Статистический анализ проведен с использованием параметрических (t-критерий Стьюдента) и непараметрических (χ2) методов анализа по программам Excel и Biostatistica for Windows. Результаты и обсуждение У доноров крови О-Аг найдены у 3 больных (в 2 случаях - сальмонеллезный серогруппы С1 и в одном случае - серогруппы Д). При диарейных заболеваниях О-Аг найдены у 92% больных, из них у 24% больных выявлен один антиген в двух пробах кала, у 68% больных - несколько (микст) антигенов в пробах кала (р ≤ 0,05). Суммарная частота выявления различных по специ-фичности О-Аг из числа шигелл, а также из числа сальмонелл, йерсиний и кампилобактерий при микст-инфекции достоверно превышала таковую у больных с присутствием в кале моноантигенов (р ≤ 0,01) (табл. 1). Как при моноинфекции, так и при микст-инфекции частота выявления О-Аг йерсиний и сальмонелл достоверно превышала таковую шигелл и кампилобактерий (р ≤ 0,01). Интересно отметить, что частота выявления различных О-Аг мало отличалась в первом и втором анализах кала (интервал между анализами - 5-7 дней). Некоторые отличия частоты выявления О-Аг в первом и втором анализах кала отмечены только при микст-инфекции: снижение частоты выявления О-Аг сальмонелл серогруппы D и йерсиний псевдотуберкулеза III, и более частое выявление О-Аг йерсиний псевдотуберкулеза I во втором анализе в сравнении с первым анализом кала (р ≤ 0,01). Суммарная антигенная нагрузка при микст-инфекциях составляла более 3 О-Аг на больного, при моноинфекции - 1 О-Аг на больного. В сравнении с бактериологическим исследованием, реакция коагглютинации показала значительно большую информативность в установлении этиологического диагноза ОКИ и возможность выявления микст-инфекций, обусловленных различными сочетаниями возбудителей. С целью анализа возможных причин этого несоответствия информативности культурального и примененного иммунологического методов, что частично обусловлено снижением частоты высева возбудителей при приеме антибактериальных препаратов до проведения анализа, мы провели раздельный анализ высева сальмонелл у больных в зависимости от суммарной антигенной нагрузки в двух анализах кала (табл. 2). Как видно из таблицы, при отсутствии О-Аг в двух анализах кала частота высева сальмонелл составляла 25%, в присутствии одного антигена (моноинфекция) частота высева сальмонелл составляла 22,9%, в то время как в присутствии О-Аг двух разных возбудителей она составила 18,8%, а 3-х и более - 4,3%, что было достоверно ниже, чем при моноинфекции (р = 0,01). Как отмечено выше, тяжесть течения заболевания была одинаковой (средней) по совокупности показателей интоксикационного синдрома и диареи. Учитывая снижение частоты высева возбудителей, в частности сальмонелл, на фоне увеличения О-антигенной нагрузки со стороны разнообразных возбудителей, можно предположить суммирование токсического воздействия ЛПС/О-антигенов нескольких возбудителей при недостаточной концентрации каждого патогена в кале, причем более низкой, чем необходимо для высева его при бактериологическом исследовании. Таким образом, с использованием традиционного бактериологического исследования и иммунологического метода коагглютинации установлено преобладающее выявление ЛПС/О-антигенов йерсиний и сальмонелл над ЛПС/О-антигенами шигелл и кампилобактерий; выявлена высокая частота кишечных микст-инфекций бактериального происхождения в целом (68%), а также преобладание частоты выявления антигенов шигелл, сальмонелл, йерсиний и кампилобактерий при микст-инфекциях в сравнении с таковыми при моноинфекции (24%). Суммарная О-антигенная нагрузка у больных с микст-инфекциями была в три раза выше, чем у больных моноинфекциями. Кроме того, с увеличением ЛПС/О-антигенной нагрузки у больных отмечено снижение частоты высева сальмонелл при бактериологическом анализе, что при одинаковой тяжести клинического течения заболевания может свидетельствовать о присутствии феномена суммации токсического воздействия ЛПС/О-антигенов при недостаточной (для высева при бактериологическом исследовании) концентрации каждого патогена в кале.

About the authors

O. F Belaia

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University

Email: ofbelaya@mail.ru
8, building 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russian Federation

O. A Paevskaya

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University

8, building 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russian Federation

S. N Zuevskaya

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University

8, building 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russian Federation

E. G Korogodskaia

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University

8, building 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russian Federation

K. T Umbetova

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University

8, building 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russian Federation

E. V Volchkova

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University

8, building 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russian Federation

S. G Pak

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University

8, building 2, Trubetskaya str., Moscow, 119991, Russian Federation

References

Supplementary files