Клинико-иммунологическая характеристика детей дошкольного возраста с носительством streptococcus pneumoniae
На правах рукописи
Сизоненко Анна Леонидовна
Клинико-иммунологическая характеристика детей дошкольного возраста с носительством
Streptococcus pneumoniae
14.00.09 – педиатрия
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата медицинских наук
Владивосток
2009
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Владивостокский государственный медицинский университет».
Научный руководитель:
Доктор медицинских наук, профессор Бениова Светлана Николаевна
Научный консультант:
заслуженный деятель науки,
доктор медицинских наук,
профессор Костинов Михаил Петрович
Официальные оппоненты:
Доктор медицинских наук, профессор Шуматова Татьяна Александровна,
Владивостокский государственный медицинский университет
Кандидат медицинских наук Шестовская Татьяна Николаевна,
МУЗ «Детская городская клиническая больница г. Владивостока»
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный медицинский университет»
Защита состоится «___» _________ 2009 года в ______ часов на заседании
диссертационного совета К.208.007.01 при Владивостокском государственном медицинском университете по адресу: 690950, Владивосток, ГСП, проспект Острякова, 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владивостокского государственного медицинского университета
Автореферат разослан «____» _______________2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат медицинских наук, доцент Н.В. Шестакова
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Пневмококковая инфекция является одной из ведущих проблем современной педиатрии, актуальность которой определяется широкой распространённостью, высоким риском развития летальных исходов, осложнений, приводящих к ограничению жизнедеятельности и социальной недостаточности уже в детском возрасте, возрастающей резистентностью пневмококка к современным антибактериальным препаратам. Ежегодно от заболеваний, вызываемых пневмококком, в мире умирает 1,6 млн человек, 50-70% из которых – дети в возрасте до 5 лет (А.А. Баранов, 2008). Широко распространены неинвазивные формы пневмококковой инфекции. Так, S. pneumoniae обнаруживается у трети больных ОРЗ, в 60-75% случаев внебольничных пневмоний, 16,5-25,5% всех бактериальных бронхитов, до 40% острых синуситов, 28-60% случаев острого среднего отита у детей (И.Н. Низаметдинов, 2002; А.В. Гольдштейн, 2004; Н.А. Геппе, 2005).
Пневмококки распространены повсеместно и часто являются составляющей микрофлоры верхних дыхательных путей у 5-70% людей, его носительство бессимптомно. Наиболее часто S. pneumoniae обнаруживается в носоглотке у детей в возрасте до 4,5 лет (до 90% случаев) (Л.И. Дворецкий, 2004). Однако отличие пневмококков от других условно-патогенных микроорганизмов состоит в том, что, обладая высоко вирулентными свойствами, они во много раз чаще «ускользают» от действия иммунных защитных механизмов, вызывая тяжёлые заболевания (В.К. Таточенко, 2007). Распространение пневмококков связано с увеличением числа носителей, максимальный уровень которых наблюдается в организованных коллективах (Л.К. Катосова, 1994). С одной стороны, недавняя колонизация повышает заболеваемость, в то же время, носительство пневмококка способствует естественной иммунизации. Однако работ, посвящённых изучению бактерионосительства S. pneumoniae у детей, в доступной литературе мы не нашли. Рассматриваются, преимущественно, вопросы микробиологии и эпидемиологии пневмококков, их распространение среди взрослого населения (А.В. Мартынова, 2003; 2007). Вопросы о факторах и механизмах формирования бактерионосительства S. pneumoniae, взаимовлиянии пневмококка на иммунную систему детского организма остаются открытыми.
Понимание иммуно-патогенетических механизмов пневмококкового носительства у детей обуславливает значимость специфической иммунизации в коррекции иммунных нарушений при данном состоянии. В России имеется определённый положительный опыт применения полисахаридной пневмококковой вакцины «Пневмо 23» у детей с различными патологическими состояниями с целью профилактики развития пневмококковой инфекции (М.П. Костинов, 2009), однако остаются неизученными вопросы о необходимости вакцинации препаратом «Пневмо 23» детей-бактерионосителей S. pneumoniae.
Таким образом, представилось интересным изучение факторов риска, участвующих в формировании носительства S. pneumoniae, патогенетических особенностей взаимоотношений между изучаемым патогеном и макроорганизмом, что позволит своевременно применить специфическую иммунотерапию и предупредить реализацию пневмококковой инфекции на стадии бактерионосительства.
Цель исследования: Изучить клинико-иммунологические особенности бактерионосительства S.pneumoniae у детей дошкольного возраста и обосновать способы коррекции иммунных нарушений.
Задачи исследования:
1. Изучить распространённость бактерионосительства S.pneumoniae среди детей дошкольного возраста в г. Владивостоке.
2. Определить факторы риска в формировании бактерионосительства S.pneumoniae, исследовать патогенетические механизмы носительства у детей дошкольного возраста.
3. Установить антибиотикорезистентность S.pneumoniae у детей дошкольного возраста в г. Владивостоке.
4. Изучить некоторые показатели цитокинового статуса (IL-6, IL-6 SR, TNF, sTNFR55, sTNFR75) на местном и центральном уровнях и особенности их нарушений у детей-носителей S.pneumoniae.
5. Исследовать показатели специфического иммунитета к S.pneumoniae (IgM- и IgG-АТ) у бактерионосителей пневмококка.
6. Оценить безопасность и клинико-иммунологическую эффективность проведения вакцинации пневмококковой полисахаридной вакциной «Пневмо 23» у детей с носительством S.pneumoniae.
Научная новизна работы. Впервые в региональных условиях изучена распространённость S.pneumoniae среди детей дошкольного возраста. Определены антибактериальные препараты выбора при лечении инфекций дыхательных путей пневмококковой этиологии с учётом изучения устойчивости S. pneumoniae к антимикробным препаратам у детей – бактерионосителей в Приморском крае.
Комплексное клинико-анамнестическое, серологическое, иммунологическое исследования бактерионосителей пневмококка позволили выявить факторы риска, участвующие в формировании бактерионосительства S.pneumoniae, установить взаимовлияние патогенного микроорганизма на иммунный статус детского организма, что расширяет представление об иммунопатогенезе носительства S.pneumoniae.
Обоснована целесообразность включения препарата «Пневмо 23» у бактерионосителей S.pneumoniae с целью профилактики развития пневмококковой инфекции.
Впервые дана комплексная оценка влияния вакцинации «Пневмо 23» на клинический статус, цитокиновый профиль, уровень специфических антител против разных серотипов пневмококка у детей-носителей S.pneumoniae, показана эффективность и безопасность её применения у данной категории детей.
Практическая значимость. Изучение характерных клинико-анамнестических факторов, наличие сопутствующих заболеваний позволит прогнозировать колонизацию пневмококком верхних дыхательных путей у детей из детских образовательных коллективов, выделить патоген, используя бактериологический метод, и своевременно провести профилактические и противоэпидемиологические мероприятия.
На основе детального изучения цитокинового статуса на местном и центральном уровнях, специфического гуморального иммунитета к S.pneumoniae дана патогенетическая оценка механизмов формирования носительства пневмококка у детей дошкольного возраста, позволяющая определить новые подходы к профилактике пневмококковой инфекции у данной группы детей.
Доказанная зависимость бактерионосительства пневмококка от цитокинового дисбаланса позволяет определить значение уровня некоторых цитокинов и их рецепторов (IL-6, RIL-6, TNF, sTNFR55, sTNFR75), как дополнительный прогностический фактор в формировании носительства S.pneumoniae у детей 3-7 лет.
С учётом определения резистентности пневмококка к антимикробным препаратам, выявлены препараты выбора при лечении инфекций дыхательных путей у детей, являющихся носителями S.pneumoniae.
Обоснована целесообразность включения, доказана клинико-иммунологическая эффективность препарата «Пневмо 23» у бактерионосителей S. pneumoniae.
Апробация материалов диссертации. Результаты работы были представлены на научных конференциях, конгрессах регионального и российского уровня: Региональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аллергологии и педиатрии» (Владивосток, 2007); IV Дальневосточном региональном конгрессе «Человек и лекарство» (Владивосток, 2008); VI Конгрессе детских инфекционистов России (Москва, 2007); VI,VII Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2008, 2009); IV научно-практической конференции Южного федерального округа «Актуальные проблемы клинической иммунологии и аллергологии» (Пятигорск, 2008); научно-практической конференции «Клинические и фундаментальные аспекты пульмонологии детского возраста» (Хабаровск, 2009); XII Конгрессе педиатров России "Актуальные проблемы педиатрии" (Москва, 2008); на заседании проблемной комиссии «Материнство и детство» (Владивосток, 2009).
Внедрение результатов исследования: По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Разработано 1 методическое пособие для врачей по теме: «Клинико-иммунологическая эффективность применения препарата «Пневмо 23» у детей дошкольного возраста с носительством Streptococcus pneumoniae» (2009 г.).
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на – 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 25 рисунками, 11 таблицами. Список литературы состоит из 105 отечественных и 91 иностранных источников.
Положения, выносимые на защиту:
- Изучение распространённости пневмококка среди детей 3-7 лет из детских образовательных учреждений в г. Владивостоке позволяет выявить клинико-анамнестические факторы риска и установить роль сопутствующей патологии в формировании бактерионосительства S. pneumoniae у детей.
- При пневмококковом носительстве уровень некоторых цитокинов и их рецепторов (IL-6, IL-6 SR, TNF, sTNFR55, sTNFR75) характеризует пограничное состояние местных защитных реакций и функциональную несостоятельность системных иммунных механизмов.
- Бактерионосительство S.pneumoniae у детей дошкольного возраста формируется на фоне недостаточности специфического гуморального иммунитета, характеризующегося угнетением синтеза IgG-, IgM-АТ к полисахаридам 3, 6B, 9N, 23F сероваров S. рneumoniae и к полисахаридам, входящим в состав вакцины «Пневмо 23».
- Положительный клинико-иммунологический эффект препарата «Пневмо 23» позволяет вакцинировать детей-носителей S.pneumoniae с целью иммунокоррекции и профилактики развития пневмококковой инфекции.
Содержание диссертации
Объём и методы исследования. Работа выполнена на кафедре педиатрии №1 с курсом детских инфекционных болезней педиатрического факультета ГОУ ВПО «Владивостокский государственный медицинский университет» (зав. кафедрой, д.м.н., проф. С.Н. Бениова) в 2007-2008 гг.
Комплексное обследование детей и забор материала проводили в МДОУ детский сад № 39 Первомайского района г. Владивостока (зав. дет. сада О.А. Марченко), МДОУ детский сад № 154 Ленинского района г. Владивостока (зав. дет. сада Е.З. Песоцкая), МДОУ детский сад № 151 Фрунзенского района г. Владивостока (зав. дет. сада Е.В. Белякова).
Бактериологические исследования выполнены в бактериологической лаборатории отдела микробиологических исследований Государственного Научного Центра по антибиотикам (г. Москва) (руководитель отдела д.м.н., проф. С.В.Сидоренко). Определение цитокинового статуса проводилось на базе межкафедральной научно-исследовательской лаборатории кафедры патологической физиологии ГОУ ВПО «ВГМУ» совместно с д.м.н., проф. Е.В. Маркеловой. Серологические исследования осуществлялись в лаборатории вакцинопрофилактики и иммунотерапии аллергических заболеваний ГУ НИИВС им. И.И.Мечникова РАМН (зав. лаб., д.м.н., проф. М.П. Костинов). Вакцинация проводилась в Краевом центре вакцинопрофилактики г. Владивостока (зав. центром Е.М. Ибрагимова) препаратом «Пневмо 23» - полисахаридной поливалентной пневмококковой вакциной производства фирмы Авентис Пастер (Франция).
В объём настоящего исследования включено 516 детей в возрасте 3-7 лет из детских образовательных учреждений (ДОУ) г. Владивостока. Критериями включения в работу были отсутствие острых респираторных заболеваний, обострения хронических заболеваний, вакцинации и приёма антибактериальных препаратов в течение трёх месяцев до начала исследования.
При бактериологическом исследовании отделяемого из носоглотки у 142 детей (27,51%) - был выделен S.pneumoniae. Эти дети составили группу для дальнейшего исследования. В соответствии с критериями, определяющими группы здоровья, у бактерионосителей пневмококка мы установили следующие группы здоровья: 11 детей (7,8%) имели I группу здоровья, II А группа здоровья была зафиксирована у 21 ребёнка (14,7%), II В – у 44 детей (30,9%), 66 детей (46,4%) имели III группу здоровья.
В результате комплексной оценки состояния здоровья детей по клинико-анамнестическим данным носители S.pneumoniae были разделены на 3 группы: первую группу составили 23 ребёнка (16,2%) с отягощённым аллергологическим анамнезом (проявлениями атопического марша являлись: бронхиальная астма в 17,4% случаев, аллергический дерматит в 43,4% случаев, аллергический ринит в 39,1% случаев); во вторую группу вошло 63 ребёнка (44,1%) с наличием хронических очагов инфекции со стороны лор-органов без клинических проявлений на момент исследования (хронический тонзиллит – 10,5%, аденоидит – 15,5%, ринофарингит – 28,9%, отит – 5,2%, синусит – 2,6%, сочетанная патология – 36,8%); в третьей группе было 24 ребёнка (17,4%), имеющие сочетание отягощённого аллергологического анамнеза и хронических очагов инфекции со стороны лор-органов в стадии ремиссии.
Среди всех обследованных детей мальчики составили 45,7%, девочки 54,2%.
Контрольную группу составили 40 детей, 13 (32,5%) из которых имели II В группу здоровья, а 27 (67,5%) - III группу здоровья. Дети не имели в момент исследования острых или обострения хронических заболеваний и у них не был выделен пневмококк при бактериологическом обследовании. Мальчики контрольной группы составили 42,5%, а девочки- 57,5%.
Все использованные нами методические приёмы и объём проведённых исследований представлены в таблице 1.
Результаты исследований и обсуждение
Для определения наиболее значимых факторов риска в формировании бактерионосительства пневмококка мы сравнили частоту встречаемости медико-биологических, социальных, экологических и перинатальных предикторов между группой носителей S.pneumoniae и группой детей, не выделяющих пневмококк.
Таблица 1
Направление, методы и объём проведённых исследований
| Направление | Методы исследования | Объём работ |
| Клиническое обследование детей | 1.Комплексное клиническое обследование | 142 ребёнка |
| Бактериологическое исследование | 1.Бактериологическое исследование отделяемого из носовых ходов 2.Определение антибиотикорезистентности S.pneumoniae | 534 пробы / /516детей 142 пробы / /142 ребёнка |
| Серологическое исследование | Определение IgG-, IgM-АТ к полисахаридам сероваров S. рneumoniae 3, 6B, 9N, 23F и к полисахаридам, входящим в состав вакцины «Пневмо 23» методом ИФА, разработанным в лаборатории иммунохимической диагностики ГУ НИИВС им. И.И. Мечникова РАМН | 680проб / /68 детей |
| Иммунологическое исследование | 1. Количественная оценка IL-6, IL-6 SR, TNF, sTNFR 1,2 в сыворотке крови 2. Количественная оценка IL-6, IL-6 SR, TNF, sTNFR 1,2 в секрете ротовой полости | 340 проб/68 детей 340 проб/68 детей |
| Статистическая обработка материала | Математическая обработка полученных данных проводилась методами описательной статистики | Все показатели |
Результаты проведённого исследования показали, что наиболее значимыми в поддержании носительства S.pneumoniae явились пять факторов. Достоверно различалась частота встречаемости хронических лор-заболеваний (р<0,001), отягощённого аллергологического анамнеза (р<0,001), неудовлетворительных жилищно-бытовых условий (р<0,05), курения обоих родителей (р<0,05) и фактора недоношенности (р<0,05).
Для оценки силы и направления связи влияния факторов риска, достоверно различающимися в исследуемых выборках, на формирование бактерионосительства S.pneumoniae мы использовали непараметрический коэффициент корреляции Тау Кенделла, который позволяет сравнивать между собой порядковые признаки. В результате, наиболее значимыми факторами, оказывающими влияние на формирование носительства S.pneumoniae у детей 3-7 лет явились хроническая лор-патология в стадии ремиссии (61,2±4,0%, коэффициент корреляции Тау Кенделла 0,452835) и отягощённый аллергологический анамнез (59,1±4,1%, коэффициент корреляции Тау Кенделла 0,412451).
Цитокиновый статус у детей с носительством S. pneumoniae. Анализ цитокинового профиля выявил достоверное (p<0,001) снижение концентрации IL-6 на локальном уровне у детей с отягощённым аллергологическим анамнезом (1 группа) до 1,9±0,2 пг/мл и детей с наличием хронических очагов инфекции со стороны лор-органов (2 группа) до 2,7±0,1 пг/мл по сравнению с группой контроля (4,1±0,2 пг/мл). Однако, у детей 3 группы зафиксирован повышенный уровень саливарного IL-6 (8,5±2,7 пг/мл). В то же время у всех детей с носительством пневмококка наблюдали системную гиперпродукцию IL-6, что составило 8,6±3,1 пг/мл, 6,2±0,1 пг/мл и 9,1±3,5 пг/мл в 1, 2 и 3 группах соответственно, многократно превышающую уровень у здоровых детей (2,7 ±0,04 пг/мл) (рис.1.).
Исследуя уровень рецепторов интерлейкина 6 в секрете ротовой полости, мы обнаружили различное его содержание у обследуемых групп (рис. 2.). Достоверное (p<0,001) снижение RIL-6 было зафиксировано у бактерионосителей S.pneumoniae 1 группы (17 038±30,8 пг/мл), тогда как двукратное повышение RIL-6 отмечалось у детей с хронической лор-патологией (116 302±1524 пг/мл) в сравнении с данными группы контроля (49 032±59,2 пг/мл).
Уровень рецепторов в 3 группе (49 450±1198 пг/мл) не отличался достоверно от значений, зарегистрированных у здоровых детей.
Содержание рецепторов интерлейкина 6 на системном уровне у детей 2 и 3 групп было достоверно (p<0,001) сниженным (6290±57,2 и 5982±279 пг/мл, соответственно), а в 1 группе уровень RIL-6 (7410±28,7 пг/мл) приближался к контрольным значениям (7940±27,2 пг/мл) (р>0,05).
контроль 1 группа 2 группа 3 группа
Рис. 2. Уровень RIL-6 в слюне и сыворотке крови у детей-носителей S.pneumoniae; * достоверность различий с группой контроля (p<0,001);
** достоверность различий с группой контроля (p<0,01).
Содержание рецепторов интерлейкина 6 на системном уровне у детей 2 и 3 групп было достоверно (p<0,001) сниженным (6290±57,2 и 5982±279 пг/мл, соответственно), а в 1 группе уровень RIL-6 (7410±28,7 пг/мл) приближался к контрольным значениям (7940±27,2 пг/мл) (р>0,05).
При оценке влияния цитокинового статуса на механизмы формирования бактерионосительства пневмококка выявлено, что у детей 1 группы формируется устойчивая обратная корреляционная связь между локальным уровнем IL-6 и его рецептора в слюне и наличием у ребёнка аллергологических заболеваний (r=-0,31 и r=-0,38, соответственно). Недостаточная продукция интерлейкина 6 на фоне низкого содержания рецепторов к нему в месте внедрения возбудителя способствует дезадаптации местных защитно-приспособительных механизмов и, как следствие, формированию бактерионосительства.
Отягощённый аллергологический анамнез при пневмококковом носительстве имел средней силы прямую корреляционную связь и с уровнем IL-6 (r=0,41), и его рецептором в сыворотке крови (r=0,35). Высокий уровень исследуемого цитокина у детей 1 группы обусловлен его доказанным патогенетическим влиянием на частоту аллергических реакций (Л.С. Намазова и др., 2001).
У детей 2 группы определена устойчивая обратная корреляционная связь между уровнем IL-6, его рецептором в слюне и наличием хронических заболеваний лор-органов (r=-0,23 и r=-0,59, соответственно). Однако, в сыворотке крови отмечена достоверная прямая корреляционная зависимость данных показателей от указанного клинического фактора риска (r=0,54 и r=0,13, соответственно). Вероятно, несостоятельность развития адекватного ответа на внедрение патогена на местном уровне способствует развитию системной воспалительной реакции, индуцированной провоспалительными цитокинами, в том числе и IL-6.
Изучение корреляционных связей в 3 группе не выявило существенной зависимости между наличием хронических и аллергических заболеваний у детей и высоким содержанием IL-6 на местном (r=0,24) и системном уровнях (r=0,16), но установило обратную зависимость между изучаемым фактором и содержанием рецепторов (r=-0,41 и r=-0,39 соответственно). Данная направленность цитокинового профиля снижает биологический эффект IL-6, реализующийся через специфический рецептор при связывании цитокина с высокой аффинностью (А.С. Симбирцев, 2004).
В результате исследования уровня TNF- у детей-бактерионосителей S.pneumoniae зарегистрирован ассиметричный характер распределения значений данного цитокина в секрете ротовой полости и сыворотке крови (рис. 3).
В слюне было зафиксировано достоверное (p<0,001) повышение TNF- у группы с отягощённым аллергологическим анамнезом в 2 раза (74,4±1,7 пг/мл) и детей с наличием хронической лор-патологии в 3 раза (138,2±1,6 пг/мл). У носителей 3 группы уровень TNF- (33,9±11,2 пг/мл) оставался близким к значениям группы контроля (30,8±0,4 пг/мл).
В сыворотке крови у детей всех обследуемых групп отмечалась однонаправленная динамика концентрации TNF- в сторону его достоверного (p<0,001) снижения.
контроль 1 группа 2 группа 3 группа
Рис.3. Содержание TNF- в слюне и сыворотке крови у бактерионосителей S.pneumonia; *- достоверность различий с группой контроля (p<0,001).
Если в группе контроля данный показатель был зарегистрирован на уровне 3,8±0,03 пг/мл, то в 1, 2 и 3 группах значения TNF- составили 1,0±0,2 пг/мл, 0,7±0,1 пг/мл и 0,7±0,1 пг/мл, соответственно.
Для более полного представления об участии туморнекротизирующего фактора альфа мы исследовали содержание специфических рецепторов р55 (CD120а) и р75 (CD120b), через которые осуществляются TNF-опосредованные функции на локальном и центральном уровнях.
Достоверное (p<0,001) снижение саливарного количества sTNFR55 мы установили в 1 (168,6±11,3 пг/мл) и 3 (107,8±3,0 пг/мл) группах, нормальное содержание (216,6±10,1 пг/мл) – у детей с хроническими очагами инфекции (p>0,05) (рис. 4.). Выявлено достоверное (p<0,001) снижение уровня sTNFR55 в сыворотке крови у бактерионосителей пневмококка 1 группы (511,2±42,0 пг/мл), 2 группы (471,2±23,0 пг/мл), 3 группы (569,7±9,1 пг/мл) по сравнению с данными группы контроля (647,8±4,9 пг/мл).
Уровень второго рецептора – sTNFR75 был достоверно (p<0,001) повышен в секрете ротовой полости у всех обследуемых детей (в 1 группе - 47,1±1,6 пг/мл, во 2 группе - 113,8±15,9 пг/мл, в 3 - 36,7±2,1 пг/мл) по отношению к группе контроля – 8,9±0,4 пг/мл (рис.5.). В сыворотке крови носителей S.pneumoniae в 1, 2 и 3 группах зафиксировано достоверное (p<0,001) снижение содержания sTNFR75 по сравнению с данными контрольной группы (1729±13,5 пг/мл, 2034±18,1 пг/мл, 1780±11,2 пг/мл и 2904±17,8 пг/мл, соответственно).
Установлена прямая корреляционная связь между TNF-, STNFR55 в слюне и наличием отягощённого аллергологического анамнеза (r=0,33 и r=0,28, соответственно). В то же время, отсутствовала зависимость между последним анамнестическим фактором и саливарным уровнем STNFR75 (r=-0,16). По данным литературы, локальная гиперпродукция TNF и других провоспалительных цитокинов является результатом адгезивного контакта мукозальных эпителиоцитов с микроорганизмами (H. Kagami et al., 2000). Сниженная секреция STNFR55 у детей с отягощённым аллергологическим анамнезом ограничивает биологические проявления исследуемого цитокина на местном уровне.
Обратная корреляционная связь зафиксирована между сывороточным уровнем TNF-, STNFR55, STNFR75 и наличием отягощённого аллергического фона у бактерионосителей пневмококка (r=-0,58, r=-0,35, r=-0,14, соответственно).
Рис.4. Уровень sTNFR55 в слюне Рис.5. Уровень sTNFR75 в слюне и и сыворотке крови у носителей сыворотке крови у носителей
S.pneumoniae; *-достоверность S.pneumoniae; *-достоверность
различий с группой контроля различий с группой контроля
(p<0,001). (p<0,001).
Снижение секреции иммунокомпетентными клетками цитокинов и рецепторных комплексов в условиях антигенной стимуляции, а именно персистенции пневмококка в носоглотке на фоне аллергопатологии свидетельствует о дисфункции иммунной системы детского организма.
У бактерионосителей S. pneumoniae с хронической лор-патологией на местном уровне установлена прямая корреляционная связь средней силы между TNF-, STNFR55 и соответствующим анамнестическим фактором (r=0,36 и r=0,57), что указывает на наличие воспалительной реакции в месте входных ворот инфекции на фоне хорошо выраженных регионарных адаптационных иммунных механизмов.
Однако, сывороточная концентрация TNF- и его рецепторов и выявленная прямая взаимосвязь между ними и наличием хронических заболеваний лор-органов (r=0,41, r=0,45, r=0,34) свидетельствует о подавлении клеточного звена иммунитета, видимо, «истощённых» за счёт длительно существующего воспалительного процесса на фоне носительства S. pneumoniae в носоглотке.
В 3 группе установлена отрицательная корреляционная связь средней силы между саливарным уровнем TNF-, STNFR55 и наличием сочетанной патологии - отягощённого аллергологического анамнеза и хронических очагов инфекции со стороны лор-органов. В сыворотке крови устойчивой зависимости между TNF- и его рецепторами не выявлено.
Полученная разнородность показателей цитокинов может отражать различное функциональное состояние Т-лимфоцитов у бактерионосителей пневмококка. С одной стороны, на воспалительный процесс срабатывают компенсаторные механизмы иммунной защиты, но с другой стороны, отмечается тенденция к истощению адаптационных возможностей иммунокомпетентных клеток и в секрете ротовой полости, и в сыворотке крови у детей с носительством S.pneumoniae.
Специфический иммунитет у бактерионосителей S.pneumoniae. У бактерионосителей пневмококка 1 группы зарегистрировано достоверное (р<0,001) снижение IgM-АТ к ПС серотипов Т-3, 6-В и 9-N и к ПС, входящих в состав вакцины «Пневмо 23» по сравнению с данными контрольной группы (табл. 2).
Таблица 2
Уровни IgM-АТ (в ед. ОП) к ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23», и к ПС различных серотипов пневмококка у бактерионосителей S.pneumonia (M±m)
| Смесь ПС различных серотипов S.pneumoniae | Уровень IgM-АТ | |||
| 1 группа (n=17) | 2 группа (n=18) | 3 группа (n=15) | Контрольная группа (n=20) | |
| Т-3 | 0,40±0,05* | 0,48±0,02 | 0,46 ±0,01 | 0,49±0,02 |
| 6-В | 0,40±0,04* | 0,49±0,02 | 0,47±0,01** | 0,53±0,02 |
| 9-N | 0,37±,02* | 0,49±0,02* | 0,41±0,02* | 0,70±0,02 |
| 23-F | 0,42±0,03 | 0,46±0,01 | 0,48±0,02 | 0,47±0,01 |
| Cмесь ПС, входящих в состав вакцины «Пневмо 23» | 0,47±0,03* | 0,59±0,08* | 0,48±0,01* | 0,70±0,04 |
Примечание. Достоверность различий с группой контроля: * - р<0,001;
** - p<0,01.
В группе детей с хроническими заболеваниями лор-органов отмечен достоверно (р<0,001) низкий уровень IgM-АТ только к ПС серотипа 9-N и к ПС, входящих в состав вакцин.
У детей 3 группы содержание IgM-АТ было достоверно снижено к ПС серотипа 6-В (p<0,01), серотипа 9-N (p<0,001) и к ПС, входящих в состав вакцины «Пневмо 23» (p<0,001) по сравнению с группой контроля.
Изучение IgG-АТ-ответа у детей с носительством S.pneumoniae установило различную направленность антителообразования IgG к ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23» и к ПС отдельных серотипов пневмококка (табл. 3).
У детей с отягощённым аллергологическим анамнезом выявлено достоверное (р<0,001) увеличение уровня IgG-АТ к серотипу Т-3. В отношении серотипов 6-В, 9-N и смеси ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23», отмечена обратная динамика – снижение уровня антител по сравнению с данными группы контроля (р<0,001). Значения IgG-АТ к серотипу 23-F были недостоверны.
Во 2 группе у носителей S.pneumoniae в сравнении с группой здоровых детей выявлены достоверные (р<0,001) различия ко всем исследуемым значениям. Определено повышение уровня IgG-АТ к серотипу Т-3, снижение к серотипам 6-В, 23-F и к вакцинальным ПС по отношению к данным контрольной группы.
Таблица 3
Уровни IgG-АТ (в ед. ОП) к ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23», и к ПС различных серотипов пневмококка у бактерионосителей S.pneumonia (M±m)
| Смесь ПС различных серотипов S.pneumoniae | Уровень IgG-АТ | |||
| 1 группа (n=17) | 2 группа (n=18) | 3 группа (n=15) | Контрольная группа (n=20) | |
| Т-3 | 0,62±0,1* | 0,68±0,07* | 0,63±0,08* | 0,40±0,03 |
| 6-В | 0,25±0,03* | 0,21±0,01* | 0,25±0,02* | 1,09±0,02 |
| 9-N | 0,52±0,07* | 0,41±0,01* | 0,36±0,01* | 0,89±0,02 |
| 23-F | 0,52±0,1 | 0,44±0,01* | 0,54±0,04* | 0,50±0,02 |
| Cмесь ПС, входящих в состав вакцины «Пневмо 23» | 0,42±0,05* | 0,44±0,05* | 0,49±0,07* | 0,7±0,03 |
Примечание. Достоверность различий с группой контроля: * - р<0,001.
Дети с отягощённым аллергологическим фоном и хронической лор-патологией (3 группа) имели достоверно (р<0,001) повышенное содержание IgG-АТ к ПС серотипов Т-3 и 23-F по сравнению с данными группы контроля. Достоверное (р<0,001) уменьшение уровня IgG-АТ было зарегистрировано к серотипам 6-В и к ПС, входящим в состав вакцины.
Исходя из полученных данных, следует, что S.pneumoniae, колонизируя слизистую носоглотки, не стимулирует в достаточном объёме выработку специфических антител ни раннего гуморального ответа - IgM-АТ, ни IgG-антител - вторичного иммунного ответа, не обеспечивая тем самым антибактериальную и антитоксическую защиту.
Антибиотикорезистентность пневмококков, выделенных у обследованных детей. При анализе резистентности пневмококков, штаммы, выделенные у детей дошкольного возраста, характеризовались хорошей чувствительностью к бета-лактамным антибиотикам. Наиболее высокая чувствительность S.pneumoniae была отмечена к амоксициллину – 98,5% и к цефотаксиму – 99,2%. Процент чувствительных штаммов к пенициллину и макролидам (эритромицину и кларитромицину) оказался несколько ниже и составил – 89,1% и 92,7%, соответственно. Высокую чувствительность пневмококки проявляли к «новым» фторхинолонам (100%), клиндамицину (92,1%) и левомицетину (94,2%).
Резистентность к ко-тримоксазолу у тестированных штаммов S.pneumoniae составила 25%, к тетрациклину устойчивыми оказались 33% пневмококков. Эти данные свидетельствуют о сравнительно низкой активности исследуемых препаратов против пневмококков.
Полученные результаты совпадают с результатами исследований, проводившихся на территории РФ, которые указывают на то, что в России высокой степени резистентности пневмококков к антибиотикам пока не отмечается (Р.С. Козлов и др., 2006).
Оценка применения вакцины «Пневмо 23» у детей дошкольного возраста с носительством S. pneumoniae. «Пневмо 23» использовали у 18 бактерионосителей S. pneumoniae. Из них 5 детей (27,7%) были из 1 группы, 11 (61,1%) - из 2 группы, и 2 детей (11,1%) являлись участниками 3 группы.
После введения вакцины в 2 (11,1%) случаях наблюдали общие реакции лёгкой степени тяжести, не потребовавшие назначения дополнительной медикаментозной терапии. У 1 (5,5%) ребёнка данной группы отмечалась незначительная местная поствакцинальная реакция в виде небольшой гиперемии и болезненности в месте укола.
Клиническая эффективность препарата оценивалась по частоте обострений основных заболеваний и присоединений ОРЗ за 1 год до и 1 год после вакцинации. Было установлено, что введение вакцины «Пневмо 23» у бактерионосителей с аллергическими заболеваниями приводило к снижению частоты обострений основного заболевания в 2 раза, присоединения ОРЗ в 1,4 раза, у детей с хроническими лор-заболеваниями – снижение в 1,9 и 2,4 раза соответственно. Полученные результаты подтверждают данные литературы о том, что вакцинация «Пневмо 23» приводит к повышению неспецифической резистентности организма, что, соответственно, снижает применение антибактериальных препаратов (М.П. Костинов, 2007).
Бактериологический эффект вакцины «Пневмо 23» оценивали по её влиянию на микробный пейзаж носоглотки 18 детей, являющихся носителями пневмококка. В группу сравнения входило 12 детей, которым вакцинация не проводилась, но по бактериологическим результатам посева отделяемого из носоглотки и клинико-анамнестическим факторам риска они были сходны с группой вакцинированных.
В результате бактериологического обследования установлено, что через 6 месяцев после вакцинации препаратом «Пневмо 23» выделение S.pneumoniae из носоглотки было зарегистрировано у 3 детей (16,7%) из 18 обследуемых. В сравниваемой группе при повторном обследовании назофарингеальный пневмококк высевался у 7 детей (58,4%).
Таким образом, наблюдавшаяся после вакцинации элиминация S.pneumoniae из носоглотки, безусловно, связана с формированием местного защитного иммунитета, который способствовал устранению персистирующих штаммов и препятствовал колонизации слизистой оболочки верхних дыхательных путей инвазивными штаммами пневмококка.
У детей с аллергическими заболеваниями вакцинация против пневмококковой инфекции препаратом «Пневмо 23» через 1 месяц привела к достоверному (p<0,05) повышению саливарного уровня IL-6 и RIL-6 (табл.5). Локальная продукция TNF- после иммунизации достоверно (p<0,001) снижалась. По уровню рецептора - sTNFR55 в слюне существенной динамики не установлено, содержание второго рецептора - sTNFR75 несколько уменьшилось.
При оценке динамики поствакцинальных цитокинов в сыворотке крови у данной группы детей, установлена однонаправленная динамика в сторону снижения уровня IL-6 и RIL-6. Зафиксирована тенденция к повышению содержания TNF- в сыворотке крови, sTNFR55 и sTNFR75 после вакцинации.
Необходимо отметить, что вакцинация препаратом «Пневмо 23» не восстановила до нормы показатели цитокинового профиля у детей 1 группы, но достоверно появилась тенденция к нормализации исследуемых цитокинов как на местном, так и на центральном уровнях.
Таблица 5
Динамика цитокинов в слюне и сыворотке крови у бактерионосителей S.pneumoniae с аллергическими заболеваниями
| Показатель (пг/мл) | Группа контроля | До вакцинации | После вакцинации | |
| IL-6 | слюна | 4,1±0,2 | 1,9±0,2 | 2,4±0,1* |
| сыворотка | 2,7 ± 0,04 | 8,6±3,1 | 6,4±0,3 | |
| RIL-6 | слюна | 49 032 ± 52,9 | 17 038±30,8 | 22 334±564,9* |
| сыворотка | 7 940 ± 27,2 | 7410±28,7 | 6252±97,1** | |
| TNF- | слюна | 30,8 ± 0,2 | 74,4±1,7 | 56,9±0,3** |
| сыворотка | 3,8 ± 0,03 | 1,0±0,2 | 4,1±0,1** | |
| sTNFR55 | слюна | 222,5 ± 3,0 | 168,6±11,3 | 170,9±0,6 |
| сыворотка | 647,8 ± 4,9 | 511,2±42,0 | 633,1±17,4* | |
| sTNFR75 | слюна | 8,9 ± 0,4 | 47,1±1,6 | 35,4±0,3** |
| сыворотка | 2 904 ± 17,8 | 1729±13,5 | 1985±45,4** | |
Примечание: * - достоверность различий с исходным уровнем (p<0,05); ** - достоверность различий с исходным уровнем (p<0,001).
У детей с хроническими лор-заболеваниями анализ динамики локальных цитокинов через 1 месяц после вакцинации не показал достоверных различий по отношению IL-6, который практически не изменился (табл. 6).
Таблица 6
Динамика цитокинов в слюне у бактерионосителей S.pneumoniae с хроническими заболеваниями лор-органов
| Показатель (пг/мл) | Группа контроля | До вакцинации | После вакцинации | |
| IL-6 | слюна | 4,1±0,2 | 2,7±0,1 | 2,9±0,1 |
| сыворотка | 2,7 ± 0,04 | 6,2±0,1 | 4,5±0,1* | |
| RIL-6 | слюна | 49 032 ± 52,9 | 116 302±1524 | 65 789±1986* |
| сыворотка | 7 940 ± 27,2 | 6290±57,2 | 6201±48,7 | |
| TNF- | слюна | 30,8 ± 0,2 | 138,2±1,6 | 91,9±0,4* |
| сыворотка | 3,8 ± 0,03 | 1,0±0,2 | 4,1±0,1* | |
| sTNFR55 | слюна | 222,5 ± 3,0 | 216,6±10,1 | 203±1,3 |
| сыворотка | 647,8 ± 4,9 | 471,2±23,0 | 625,0±28,8* | |
| sTNFR75 | слюна | 8,9 ± 0,4 | 113,8±15,9 | 118,1±7,6 |
| сыворотка | 2 904 ± 17,8 | 2034±18,1 | 2092,8±217,9 | |
Примечание: * - достоверность различий с исходным уровнем (p<0,001).
Уровень рецептора интерлейкина 6 достоверно (p<0,001) снизился. Аналогичная тенденция к снижению зафиксирована со стороны содержания TNF- в слюне, а количество его рецепторов существенно не изменилось.
В сыворотке крови у детей исследуемой группы поствакцинальный уровень IL-6 достоверно (p<0,001) снизился. Содержание RIL-6 после вакцинации существенно не изменилось. Зарегистрировано достоверное нарастание сывороточного TNF- у детей данной группы через месяц после иммунизации, что свидетельствует о снижении иммуносупрессии клеточного звена иммунитета. Однонаправленно увеличивалась экспрессия sTNFR55, а уровень sTNFR75 практически не изменился.
Таким образом, через 1 месяц после вакцинации препаратом «Пневмо 23» у бактерионосителей пнемококка появилась тенденция к восстановлению показателей цитокинового профиля.
Особенности формирования поствакцинального специфического иммунитета к S. pneumoniae. У детей 1 группы при исследовании антителообразования после вакцинации отмечалось нарастание специфических антител к S. pneumoniae в сыворотке крови (рис.6.). Достоверно высокий прирост был зафиксирован по уровню IgМ- и IgG-АТ к комплексу полисахаридов, входящих в состав вакцины «Пневмо 23».
контроль до вакцинации после вакцинации
Рис.6. Уровень специфических иммуноглобулинов к S. pneumoniae в сыворотке крови у детей с аллергическими заболеваниями;
* - достоверность различий с исходным уровнем (p<0,001).
Анализируя содержание поствакцинальных антител у бактерионосителей пневмококка с хроническими заболеваниями лор-органов (2 группа) (рис.7.), зарегистрирована достоверная (p<0,01) тенденция к нарастанию IgМ-АТ к ПС серотипов Т-3, 6-В, 23-F (0,55±0,01, 0,53±0,01, 0,54±0,02 ед. ОП против исходных 0,48±0,01, 0,49±0,01, 0,46±0,02 ед. ОП соответственно) и к ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23» (1,31±0,18 против 0,59±0,08 ед. ОП). Однонаправленная динамика в сторону увеличения выявлена и по отношению уровня IgG-АТ к серотипам 6-В, 9-N и 23-F через месяц после вакцинации (0,59±0,01, 0,74±0,01, 0,61±0,01 ед. ОП против исходных значений 0,21±0,01, 0,41±0,01, 0,44±0,01 ед. ОП соответственно, p<0,001). Выраженное нарастание IgG-АТ отмечалось к ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23»: с 0,44±0,05 до 2,38±0,16 ед. ОП, p<0,001).
контроль до вакцинации после вакцинации
Рис.7. Уровень специфических иммуноглобулинов к S. pneumoniae в сыворотке крови у детей с хроническими лор-заболеваниями;
* - достоверность различий с исходным уровнем (p<0,001);
** - достоверность различий с исходным уровнем (p<0,01).
Таким образом, у детей-бактерионосителей S. pneumoniae через 1 месяц после введения препарата «Пневмо 23» отмечалось нарастание специфических антител не только к комплексу полисахаридов, входящих в состав вакцины «Пневмо 23», но и к отдельным серотипам пневмококка (Т3, 6-В, 9-N, 23-F).
Выводы
- Распространённость бактерионосительства S.pneumoniae в г. Владивостоке среди детей дошкольного возраста составляет 27,51%.
- Факторами риска, оказывающими влияние на формирование носительства S.pneumoniae у детей 3-7 лет явились хроническая лор-патология в стадии ремиссии (61,2±4,0%, коэффициент корреляции Тау Кенделла 0,452) и отягощённый аллергологический анамнез (59,1±4,1%, коэффициент корреляции Тау Кенделла 0,412).
- Установлена низкая антибиотикорезистентность S.pneumoniae, выделенного у детей дошкольного возраста в г. Владивостоке. Аминопенициллины и цефалоспорины II и III поколения являются препаратами выбора при лечении инфекций дыхательных путей пневмококковой этиологии у детей.
- Одним из механизмов патогенеза бактерионосительства S.pneumoniae у детей дошкольного возраста является дисбаланс цитокинового статуса, проявляющийся гиперпродукцией TNF и низким уровнем IL-6 на местном уровне, дефицитом TNF-, STNFR55, STNFR75 в системном кровотоке. У детей с хроническими заболеваниями лор-органов на системном уровне отмечается гиперцитокинемия IL-6.
- Специфический гуморальный иммунитет у бактерионосителей пневмококка характеризуется снижением интенсивности антителообразования к полисахаридам сероваров S. рneumoniae 3, 6B, 9N, 23F и к полисахаридам, входящим в состав вакцины «Пневмо 23», что указывает на недостаточность специфического иммунитета к S.pneumoniae у обследованных детей.
- Применение поликомпонентной пневмококковой вакцины «Пневмо 23» у детей-носителей S.pneumoniae приводит к элиминации пневмококка в 83,3% случаев, снижению частоты обострений основного заболевания в 2 раза и случаев ОРЗ у детей с аллергическими заболеваниями в 1,4 раза, с хроническими лор-заболеваниями – в 2,4 раза, восстанавливает процессы цитокиновой регуляции. Вакцинация способствует достоверному двукратному приросту IgМ-АТ и IgG-АТ к ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23».
Практические рекомендации
- В план диспансерного наблюдения детей 3-7 лет c хроническими заболеваниями лор-органов и отягощённым аллергологическим анамнезом, посещающих ДОУ, целесообразно включить бактериологическое обследование на носительство S. pneumoniae.
- В Приморском крае для рационализации и повышения эффективности эмпирической антимикробной химиотерапии инфекций дыхательных путей пневмококковой этиологии использовать аминопенициллины и цефалоспорины II и III поколения.
- Исследовать уровень специфических антител к S. pneumoniae у детей-носителей пневмококка c хроническими заболеваниями лор-органов и отягощённым аллергологическим анамнезом
- Рекомендовать проведение однократной вакцинации препаратом «Пневмо 23» у детей с носительством S. pneumoniae, имеющих хронические заболевания лор-органов и отягощённый аллергологический анамнез, с уровнем IgG-АТ к ПС, входящим в состав вакцины «Пневмо 23», ниже 0,66 ед. ОП.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
- Актуальность специфической иммунопрофилактики пневмококковой инфекции у детей в г. Владивостоке / А.Л. Сизоненко, С.Н. Бениова, С.В. Сидоренко, С.А. Грудинина, С.В. Таранова // Актуальные вопросы инфекционной патологии и вакцинопрофилактики: материалы VI конгресса детских инфекционистов России. – М., 2007. – С. 148-149.
- Антибиотикорезистентность пневмококков, выделенных у детей дошкольного возраста в г. Владивостоке / А.Л. Сизоненко, С.Н. Бениова, С.В.Сидоренко, С.А. Грудинина, С.В. Таранова // Актуальные проблемы педиатрии: сб. материалов XII Конгресса педиатров России. – М., 2008. – С. 307.
- Иммунологический эффект вакцинации «Пневмо 23» детей с носительством Streptococcus pneumoniae / А.Л. Сизоненко, С.Н. Бениова, М.П. Костинов, Е.В. Маркелова // Медицинская иммунология. – 2009. – Т. 11,№2-3. – С.289-292.
- О носительстве Streptococcus pneumoniae у детей дошкольного возраста / С.Н. Бениова, А.Л. Сизоненко, М.П. Костинов, С.В.Сидоренко, С.В. Таранова // Детские инфекции. – 2009. – Т. 8,№2. – С. 20-22.
- Особенности цитокинового профиля при бактерионосительстве S. pneumoniae у детей дошкольного возраста / А.Л. Сизоненко, С.Н. Бениова, С.В. Таранова, Т.А. Рубан // Цитокины и воспаление. – 2008. – Т.7,№3. – С.65-66.
- Распространённость носительства S. pneumoniae у детей г. Владивостока / С.Н. Бениова, А.Л. Сизоненко, С.В.Сидоренко, С.А. Грудинина // Современные технологии в педиатрии и детской хирургии: материалы VI Российского конгресса. - М., 2007. – С. 74.
- Сизоненко А.Л. Клинико-иммунологическая эффективность применения препарата «Пневмо 23» у детей дошкольного возраста с носительством Streptococcus pneumoniae / А.Л. Сизоненко, С.Н. Бениова // метод. рекомендации. – Владивосток, 2009. – 12 с.
- Факторы риска в формировании носительства S. pneumoniae у детей / С.Н. Бениова, А.Л. Сизоненко, С.В. Сидоренко, С.А. Грудинина, М.Л. Столина // Актуальные вопросы аллергологии и педиатрии: тезисы науч. – практ. конф. ВГМУ. - Владивосток, 2007. - С. 47-48.
Перечень употребляемых сокращений
АГ - антиген
АТ - антитело
ИФА - иммуноферментный анализ
МДОУ - муниципальное детское образовательное учреждение
ОП - оптическая плотность
ПС - полисахарид
Ig - иммуноглобулин
IL - интерлейкин
RIL - рецептор интерлейкина
sTNFR - рецептор фактора некроза опухолей
TNF - фактор некроза опухоле
