Дифференциальная диагностика бактериальных и вирусных инфекций на основе определения маркеров активации нейтрофилов и моноцитов

Проблема дифференциальной диагностики бактериальной и вирусной этиологии острых инфекций, является чрезвычайно актуальной для здравоохранения.

В клинической практике решение о стартовой антибактериальной терапии чаще всего принимается эмпирически, исходя из клинического состояния пациента и рутинных лабораторных исследований. Клинические проявления вирусных и бактериальных инфекций имеют много общих черт, что не позволяет врачам на раннем амбулаторном и госпитальном этапах достоверно определиться с этиологией заболевания (Матиевская Н.В., 2016). Это может приводить с одной стороны, к позднему назначению антибактериальной терапии при бактериальных инфекциях и, как следствие, формированию осложнений и неблагоприятных исходов заболеваний. С другой стороны - к необоснованному назначению антибактериальной терапии при вирусных инфекциях, что способствует формированию антибактериальной резистентности микроорганизмов, возникновению токсических и аллергических осложнений у пациентов, необоснованно удорожает лечение пациента. Использующиеся в настоящее время лабораторные методы верификации этиологии инфекционных заболеваний, несмотря на постоянное совершенствование, имеют ряд ограничений. Бактериологический метод требует нескольких дней для постановки, чувствительность его существенно снижается, если пациент уже получал антибактериальную терапию, имеет значение техника забора материала, кратность посева, качество используемых сред (Матиевская Н.В., 2016). Серологические тесты, основанные на определении антител в биологических материалах пациента, показывают положительный результат лишь через определенный промежуток времени от начала заболевания, требующего накопления достаточного (детектируемого) уровня антител, в связи с чем, часто имеют значение для ретроспективной диагностики, что также не позволяет решать вопросы назначения этиотропной терапии в острый период заболевания. Выявление ДНК и РНК возбудителей методом ПЦР являются высокочувствительными и информативными тестами, однако предполагают наличие тест-систем к каждому предполагаемому патогену, являются дорогостоящими и требуют времени для постановки.

На сегодняшний день известны методы лабораторной дифференциальной диагностики острых вирусных и бактериальных инфекций. Тем не менее, большинство из них обладают рядом недостатков, среди которых невысокая чувствительность и специфичность, невозможность получения результатов в приемлемые сроки. Некоторые из методов применимы лишь в случае инфекций, вызванных конкретным возбудителем, либо в случае инфекции с определенной локализацией (например, тест-система «D-лактам») (Семенов В.М., 2015). Так, например, известны методы дифференциальной диагностики бактериальных и вирусных менингитов на основе определения содержания С-реактивного белка (СРБ) в сыворотке крови (Кудин А.П., 2008), матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9) и растворимой формы CD54 (sICAM-1) в ликворе, прокальцитонина (ПКТ) в сыворотке методом иммунохроматографии (Shapiro S, 2013). Часто используют комбинацию этих методов. Так, например, по мнению Таточенко В.К., признаком бактериальной инфекции является уровень лейкоцитов более 15×109/л, нейтрофилов – более 10×109/л и/или содержании палочкоядерных форм более 1,5×109/л, а также уровень СРБ более 30 мг/л и ПКТ более 2 нг/мл. В то же время, автор отмечает, что увеличение содержания СРБ более 30 мг/л наблюдают как при бактериальном (73%), так и при вирусном (50%) воспалении (т.е. чувствительность – 73%, а специфичность – 50%), что позволяет считать данный показатель маркером выраженности воспаления в целом. Известно, что прокальцитонин как маркер бактериальной инфекции имеет клиническое значение лишь в случае тяжелых генерализованных бактериальных инфекций (Матиевская Н.В., 2016). Следует также отметить, что вышеуказанные показатели не могут с высокой степенью достоверности исключить бактериальное воспаление при вирусных заболеваниях.

В связи с этим, требуется проведение дальнейшего научного поиска для разработки и внедрения в клиническую практику высокоинформативных экспресс-тестов нового поколения, которые позволят с первых часов нахождения пациента в стационаре решать вопросы дифференциальной диагностики бактериальной и вирусной этиологии инфекционного заболевания.

Известно, что компоненты бактерий активируют нейтрофилы и моноциты (равно как и антигенпредставляющие клетки) посредством взаимодействия с внутриклеточными и поверхностными паттерн-распознающими рецепторами (ПРР) (Потапнев М.П., 2014). В настоящее время выделяют 5 основных групп ПРР: toll-like-рецепторы (TLRs), рецепторы лектинового типа (CLRs), NOD-рецепторы (NLRs), RIG-I-рецепторы (RLRs) и AIM2-подобные рецепторы (ALRs). Многие ПРР обладают специфичностью в отношении компонентов бактерий и вирусов. Так, TLR3-рецептор распознает двуцепочечную вирусную РНК, TLR5 – флагеллин жгутиковых бактерий, TLR7 и TLR8 – одноцепочечную РНК вирусов, TLR2 и TLR4 – преимущественно компоненты бактериальной клетки: пептидогликаны, порины, липопептиды и липополисахариды. Помимо ПРР, активация нейтрофилов и моноцитов бактериями сопровождается значительным усилением экспрессии Fс-рецепторов к IgG (CD16, CD32 и CD64) и рецепторов к компонентам системы комплемента CR1 (CD35), C5aR1 (CD88). В то же время, молекулы, распознающие компоненты вирусов представлены на нейтрофилах крайне слабо.

Свойство нейтрофилов и моноцитов активироваться под действием компонентов бактерий, и не отвечать значимой активацией в ответ на стимуляцию вирусами, можно использовать на практике в диагностических целях. Известен способ ранней диагностики бактериальных осложнений после оперативного вмешательства на основе определения молекулы CD64 на поверхности нейтрофилов (Fjaertoft G., 2007). Также в Финляндии в настоящее время разрабатывается метод дифференциальной диагностики инфекций, принципиально схожий с предлагаемым, что лишь подчеркивает актуальность разработки (Nuutila J., 2014).

Метод позволит в течение часа после поступления образца крови в клинико-диагностическую лабораторию получить данные об активации нейтрофилов, вызванной бактериальной флорой, и ответить на вопрос о наличии или отсутствии у пациента бактериальной инфекции. Результаты такого исследования предоставят возможность назначить этиотропную терапию либо избежать необоснованного назначения антибиотиков, что особенно актуально в связи с Приказом МЗ РБ №1301 «О мерах по снижению антибактериальной резистентности микроорганизмов» от 29.12.2015 г., в соответствии с которым предписывается использование экспресс-тестов при назначении антибиотиков.

Исследования, аналогичные предложенным, в Беларуси не проводились. В настоящее время в Республике Беларусь отсутствуют утвержденные методы, которые позволяли бы проводить лабораторную дифференциальную диагностику бактериальной и вирусной этиологии нейроинфекций и острых кишечных инфекций с высокой достоверностью и в кратчайшие сроки.

В процессе выполнении НИР планируется решить следующие задачи: 1. сформировать группы исследования из пациентов, страдающих острыми инфекциями ЖКТ и менингитами;
2. определить экспрессию нейтрофилами и моноцитами периферической крови пациентов широкого спектра маркеров активации;
3. проанализировать результаты исследования: сопоставить данные экспрессии нейтрофилами маркеров активации и наличия у пациента инфекции, вызванной бактериями или вирусами (по результатам подтверждающих лабораторных тестов), отобрать наиболее информативные показатели, указывающие на активацию нейтрофилов при инфекции, вызванной бактериальной флорой;
4. разработать метод дифференциальной диагностики бактериальных и вирусных инфекций различной локализации на основе определения маркеров активации нейтрофилов и моноцитов, оценить его чувствительность и специфичность.
5. подготовить проект инструкции по применению, в которой будет описан метод дифференциальной диагностики бактериальных и вирусных инфекций различной локализации на основе определения маркеров активации нейтрофилов и моноцитов.
6. внедрить метод в работу РНПЦ эпидемиологии и микробиологии и учреждений здравоохранения, осуществляющих терапию пациентов с бактериальными и вирусными инфекциями.


Дата изменения 2016.08.03

Использование материалов сайта возможно исключительно с письменного разрешения авторов. При цитировании обязательна ссылка на сайт.