Shiga toxin in patients with HIV infection in the presence of mono- and mixed markers of intestinal infections
- Authors: Korogodskaia E.G1, Umbetova K.T1, Belaia O.F1, Yudina Y.V1, Belaia Y.A2, Zuevskaya S.N1, Volchkova E.V1
-
Affiliations:
- I.M. Sechenov First Moscow State Medical University
- Research Center of Epidemiology and Microbiology Center named after Honorary Academician N.F. Gamaleya
- Issue: Vol 20, No 6 (2015)
- Pages: 12-15
- Section: Articles
- Submitted: 23.07.2020
- Published: 15.12.2015
- URL: https://rjeid.com/1560-9529/article/view/40865
- DOI: https://doi.org/10.17816/EID40865
- ID: 40865
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Введение ВИЧ-инфекция в настоящее время является важнейшей медико-социальной проблемой в Российской Федерации. Активизация оппортунисти- ческих инфекций - одна из наиболее частых причин смерти ВИЧ-инфицированных больных. Возбудители кишечных инфекционных заболеваний наряду с другими микроорганизмами могут определять особенности течения и прогноз заболевания [1-3]. Между тем у больных ВИЧ-инфекцией даже с диареей вероятность выявления энтеробактерий традиционным бактериологическим методом недостаточно высока и еще ниже - у больных без диареи, причем эти исследования немногочисленны [4]. Выраженные изменения в кишечнике (атрофия ворсинок и ассоциированной с кишечником лимфоидной ткани) (GALT), снижение секреции IgA, гибель иммунокомпетентных клеток при ВИЧ- инфекции способствуют инфицированию патогенными энтеробактериями, ухудшают течение основного заболевания и снижают эффективность лечения ВИЧ и сопутствующих инфекций [5-7]. Эндотоксины/липополисахариды (ЛПС) грамо- трицательных бактерий оказывают разнообразные биологические эффекты как напрямую, так и опосредованно через клетки-мишени, в том числе в малых дозах, являются причиной развития воспаления, усугубляют тяжесть клинического течения многих других заболеваний [8]. У энтеробактерий наиболее часто встречающимися и мощными экзотоксинами являются Шига- токсины [8-10]. Среди штаммов, принадлежащих к различным видам и родам семейства Enterobacteri- aceae, антиген Шига-токсина обнаруживался у всех штаммов S. dysenteriae 1 и их О-мутантов, различных E. coli, S. flexneri различных сероваров, кроме VI, сальмонелл и йерсиний псевдотуберкулеза и не выявлялся у S-форм S. flexneri VI (Ньюкасл), S. boy- di, S. sonnei, S. dysenteriae 2 и S. typhi [9]. Проведенные нами ранее исследования показали, что у больных ВИЧ-инфекцией на стадии вторичных заболеваний без диареи с высокой частотой выявляются маркеры патогенных энтеробактерий - ЛПС/О-антигены в кале и ЦИК сыворотки крови Частота выявления и уровни антигена Шига-токсина и IgG- иммунных комплексов в кале больных ВИЧ-инфекцией на стадии вторичных заболеваний без диареи Характер выявления О-антигенов Антиген Шига-токсина IgG-иммунные комплексы 1-й анализ кала 2-й анализ кала 1-й анализ кала 2-й анализ кала Моно 50% 40% 0,876±0,087* 0,647±0,09* 1,759±0,125* 1,987±0,176* (n = 78) (n = 40) (n = 77) (n = 40) Микст 68,2% 75,7% 0,916±0,09* 1,367±0,136*# 1,920±0,184* 1,798±0,197* (n = 45) (n = 37) ^t (n = 36) Отсутствуют, 8% шитршг^я 0,039±0,029 2,974±0,036 группа - доноры крови (n = 40) - шигелл, сальмонелл, йерсиний, а также кампило- бактерий [3]. Присутствие такого важного фактора патогенности этих бактерий, как Шига-токсин, практически не изучено у этих больных. Между тем Шига-токсин может оказывать токсическое и летальное воздействие на множество клеток организма, включая иммунокомпетентные, причем даже в субтоксических дозах [10]. В связи сэтим представляется актуальным изучение присутствия в организме больных ВИЧ-инфекцией Шига-токсина на фоне циркуляции в организме ЛПС/О-антигенов возбудителей распространенных кишечных инфекций в качестве факторов, лежащих в основе синдрома интоксикации, воспаления и возможной декомпенсации основного патологического процесса. Цель - изучить частоту выявления и уровни Шига-токсина в кале у больных ВИЧ- инфекцией на стадии вторичных заболеваний в присутствии моно- и микст-О-антигенов кишечных бактерий. Материалы и методы Примечание. * - достоверность различий с донорами крови (р < 0,01); # - достоверность различий с моноинфекциями и с 1-м анализом (р < 0,01). В течение 2012-2014 гг. обследовано 123 больных ВИЧ-инфекцией 4А-, 4Б-, 4В-стадий без диареи, которые находились на лечении во 2-й ИКБ Департамента здравоохранения г. Москвы. Средний возраст больных 36,8±7,8 года. Диагноз заболевания установлен на основании анамнестических, эпидемиологических, клинических и лабораторных данных, стадии заболевания определены согласно Российской клинической классификации ВИЧ-инфекции в новой редакции [11]. В качестве контрольной группы обследованы здоровые доноры крови (40 человек). У всех больных ВИЧ-инфекцией, включенных в исследование, в парных пробах кала в иммунологической реакции коагглютинации (РКА) на стекле с использованием соответствующих диагностикумов выявлены ЛПС/О-антигены возбудителей кишечных инфекций (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), в виде единичных моноантигенов или в виде их сочетаний (микст). Также мы определяли частоту выявления, уровни антигена Шига-токсина и общие уровни среднемолекулярных IgG-иммунных комплексов (IgG-ИК в РКА на планшетах) в группах больных с моно- и микст-О-антигенами в кале. Методики подготовки биопроб и постановки РКА на стекле и планшетах подробно описаны ранее [9, 12, 13]. Результаты и обсуждение У большего числа обследованных больных ВИЧ- ифекцией найдены единичные О-антигены тех или иных возбудителей (63,4%), у остальных - различные сочетания О-антигенов (см. таблицу). Частота выявления моноантигенов составила в кале 33,6%, микстантигенов - 89,2% (р < 0,01). Интересно отметить, что частота повторного выявления идентичных антигенов при моноинфекции отмечена всего у 3,57% больных, а при микстинфекции - у 54,35% больных (р < 0,01), что свидетельствовало о более длительном сохранении О-антигенов кишечных бактерий у больных микстинфекцией. У доноров крови в кале О-антигены кишечных бактерий из перечня выше найдены не были. Уровни антигена Шига-токсина в кале достоверно превышали уровни Шига-токсина в кале у доноров крови, в то время как уровни IgG-иммунных комплексов у больных ВИЧ-инфекцией были достоверно снижены (р < 0,01). При моноинфекции динамика уровней антигена Шига-токсина в парных пробах кала имела тенденцию к снижению, при микстинфекции уровни достоверно повышались (р < 0,01). Частота выявления антигена Шига-токсина в условно-диагностическом титре 1:8 и выше при моноинфекции в 1-м и 2-м анализах кала имела тенденцию к снижению (50 и 40% соответственно; р > 0,05), а при микстинфекции - тенденцию к повышению (68,2 и 75,7 % соответственно; р > 0,05). Уровни IgG-иммунных комплексов практически не изменялись в ходе заболевания. Полученные впервые данные свидетельствуют, что ВИЧ-инфицированные на стадии вторичных заболеваний, несмотря на отсутствие диареи, имеют в кишечнике ЛПС/О-антигены шигелл, сальмонелл. йерсиний и кампилобактерий, причем как в виде моноантигенов - 63,4% больных, так и в виде микстан- тигенов, которые дольше сохраняются в кишечнике и, несомненно, оказывают большую токсическую нагрузку на организм больных ВИЧ-инфекцией. Впервые выявленные особенности динамики уровней антигена Шига-токсина в парных пробах кала (тенденция к снижению уровней при моноинфенкции и достоверное повышение уровней при микстинфек- ции) свидетельствуют о нарастании продукции Шига- токсина в кишечнике у больных ВИЧ-инфекцией на стадии вторичных заболеваний в случае присутствия у них микст-О-антигенов и соответствующих нескольких патогенных кишечных бактерий. Общий уровень среднемолекулярных IgG- иммунных комплексов у больных ВИЧ-инфекцией в кале был достоверно ниже, чем в кале у доноров крови, что свидетельствовало в целом о сниженной продукции специфических антител на фоне высокой циркуляции в организме ЛПС/О-антигенов кишечных патогенов, продуцирующих Шига-токсин. В целом выявление моно- и микст-О-антигенов в кале больных ВИЧ-инфекцией, нарастание титров и частоты выявления антигена Шига-токсина, сниженные уровни IgG-ИК в кале свидетельствуют о выраженном дисбиозе кишечника и нарушении продукции специфических антител у больных ВИЧ-инфекцией. Полученные данные показывают возможность использования достаточно простого метода (РКА) с целью быстрого выявления кишечных патогенов по их О-антигенам и продукции Шига-токсина в качестве маркеров значительных дисбиотических сдвигов микрофлоры кишечника, что перспективно для дальнейших исследований их влияния на иммунную систему, характер течения и эффективность антиретровирусной терапии у больных ВИЧ-инфекцией.About the authors
E. G Korogodskaia
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University8/2, Trubetskaya str., Moscow, Russian Federation, 119991
K. T Umbetova
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University8/2, Trubetskaya str., Moscow, Russian Federation, 119991
O. F Belaia
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University
Email: ofbelaya@mail.ru
8/2, Trubetskaya str., Moscow, Russian Federation, 119991
Yu. V Yudina
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University8/2, Trubetskaya str., Moscow, Russian Federation, 119991
Yu. A Belaia
Research Center of Epidemiology and Microbiology Center named after Honorary Academician N.F. Gamaleya16, Gamaleya Str., Moscow, Russian Federation, 123098
S. N Zuevskaya
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University8/2, Trubetskaya str., Moscow, Russian Federation, 119991
E. V Volchkova
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University8/2, Trubetskaya str., Moscow, Russian Federation, 119991
References
- Feasey N.A., Healey P., Gordon M.A. Review article: the aetiology, investigation and management of diarrhoea in the HIV-positive patient. Aliment. Pharmacol. Ther. 2011; 34 (6): 587-603.
- Скачков М.В., Михайлова Н.Р., Михайлов С.П. Микробный биоценоз кишечника у больных с ВИЧ-инфекцией. Эпидемиология и иммунопрофилактика. 2007; 6 (37): 14-6.
- Корогодская Е.Г., Умбетова К.Т., Белая О.Ф., Мазус А.И., Юдина Ю.В., Белая Ю.А. и др. Разнообразие ЛПС/О-антигенов возбудителей кишечных инфекций у больных ВИЧ-инфекцией на стадии вторичных заболеваний. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2015; 20 (1): 4-7.
- Uppal B., Kashyap B., Bhalla P. Enteric pathogens in HIV/AIDS from a tertiary care hospital. Indian J. Commun. Med. 2009; 34 (3): 237-42.
- Nazli A., Chan O., Dobson-Belaire W.N., Ouellet M., Tremblay M.J., Gray-Owen S.D. et al. Exposure to HIV-1 directly impairs mucosal epithelial barrier integrity allowing microbial translocation. PLoS Pathog. 2010; 6 (4): e1000852.
- Lichtman S.M. Bacterial translocation in humans. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2001; 33 (1): 1-10.
- Klatt N.R., Funderburg N.T., Brenchley J.M. Microbial translocation, immune activation and HIV disease. Trends Microbiol. 2013; 21 (1): 6-13.
- Пак С.Г., Белая О.Ф., Малов В.А., Волчкова Е.В., Еровиченков А.А. Опыт и перспективы изучения синдрома интоксикации в инфекционной патологии. Журнал инфектологии (СПб.). 2009; 1 (1): 9-17.
- Белая Ю.А., Кудрявцева Л.Ю., Петрухин В.Г., Белая О.Ф. Выявление антигена Шига-токсина в связи с другими факторами вирулентности - О- и К-антигенами энтеробактерий. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1993; 4: 13-20.
- Siegler R.L., Pysher T.J., Lou R., Tesh V.L., Taylor F.B. Jr. Response to Shiga toxin-1, with and without lipo-polysaccharide, in a primate model of hemolytic uremic syndrome. Am. J. Nephrol. 2001; 21 (5): 20-5.
- Приказ МЗиСР РФ № 166 от 17.03.2005 г.
- Белая О.Ф, Черкасов В.Л., Белая Ю.А., Быстрова С.М., Ценева Г.Я., Вяльба Е.В. Реакция коагглютинации при кишечных инфекционных заболеваниях: Методические рекомендации. М.: МЗ СССР; 1990.
- Белая Ю.А., Белая О.Ф., Быстрова С.М., Петрухин В.Г., Прокофьева Е.М. Способ получения диагностикума для выявления термостабильных антигенов кампилобактеров. Патент РФ № 2086984, 10 августа 1997 г.