2015 год № 2

Резюме:

Ключевые слова:

Summary:

Key words:

Введение

Острые кишечные инфекции (ОКИ) остаются одной из важнейших проблем детской инфекционнойпатологии, что обусловлено высоким уровнем заболеваемости, значительной частотой развития тяжёлыхформ болезни и высокой летальностью [13, 29, 30]. В структуре общей численности больных острыми кишечными инфекциями дети составляют 60-65 % [3,22]. По данным экспертов ВОЗ, ежегодно в мире регистрируется до 1-1,2 миллиардов заболеваний по типу диареи, и около 5 миллионов детей ежегодно умирают от кишечных инфекций и их осложнений [5, 17].

В России ежегодно инфекционными диареями заболевает свыше 500 000 детей, и по данному показателю заболеваемости они уступают только острым респираторным инфекциям [5, 24, 31]. Значительную роль ОКИ играют и в формировании неинфекционной гастроинтестинальной патологии. Даже при условии благоприятного течения и исхода, перенесенные в детском возрасте ОКИ способствуют формированию, особенно у детей со сниженным индексом здоровья, восприимчивости к другим инфекционным и соматическим заболеваниям [30].

В настоящее время изменилась этиологическая структура ОКИ. Не вызывает сомнений тот факт, что ведущая роль среди них в мире теперь принадлежит вирусам, которые обусловливают 50-80 % ОКИ у детей [5, 37]. Согласно литературным источникам последних лет, вирусы являются основной причиной ОКИ у детей раннего возраста с ведущей ролью ротавирусов [15, 16, 20, 31]. Число бактериальных ОКИ значительно снизилось и составляет 7-10 % [5, 16]. Увеличилось число микст-инфекций (вирусно-бактериальных) до 15-17% [5, 16]. Проблема этиологической расшифровки ОКИ остается актуальной, поскольку в практическом здравоохранении спектр исследований ограничен выявлением бактериальной, условно-патогенной флоры и, реже, ротавирусов.

Обсуждение

Большинство инфекционных агентов в организме человека распознается и разрушается в течение нескольких часов благодаря защитным механизмам, которые не являются антигенспецифическими и не требуют длительного периода для их индукции. Это механизмы врожденного иммунитета, которые действуют немедленно и являются наиболее ранним ответом на инфекцию. Эта ранняя фаза ответа на инфекцию помогает сохранять ее под контролем до тех пор, пока антигенспецифические лимфоциты активируются [35]. В случае, если возбудители проходят эти ранние линии защиты, то запускаются механизмы адаптивного иммунного ответа с развитием антигенспецифических эффекторных клеток, специфически распознающих антиген и лимфоциты памяти, которые длительно сохраняются в организме и предупреждают развитие инфекции, вызываемой повторным попаданием того же самого патогена.

В элиминации внеклеточных, в основном пиогенных микроорганизмов (пневмококки, стафилококки, стрептококки и др.), главная роль принадлежит триаде: нейтрофилу, иммуноглобулину и комплементу, причем гибель микроба происходит в нейтрофиле, а комплемент и иммуноглобулины (опсонины) усиливают этот процесс. В элиминации внутриклеточных возбудителей главная роль так же принадлежит триаде: Т-лимфоцитам, NK-клеткам и макрофагам, причем все эти 3 группы клеток обладают способностью синтезировать цитокины (IFN-g, ИЛ-1, ИЛ-2, ФНО-a, и др.), резко усиливающие функциональные свойства клеток иммунной системы. При этом, например, интерлейкин 1 (ИЛ-1) запускает каскад продукции других цитокинов ИЛ 2, 3, 4, 5, 6, 7, которые, в свою очередь, находят соответствующие рецепторы на Т-лимфоцитах, В-лимфоцитах и других клетках, передавая им сигналы активации отдельных функций. Так, ИЛ 8, синтезируясь под воздействием компонентов клеточных стенок бактерий, вирусов, стимулирует хемотаксис лейкоцитов к очагу инфекции.

Нейтрофильные лейкоциты (НЛ) являются первой "аварийной" линией иммунитета, от состояния которой зависит реализация следующего, более специализированного уровня защиты приобретенного иммунитета, а также жизнеспособность организма в целом [2].

В настоящее время накоплено большое количество сведений о роли интралейкоцитарной микробицидной системы (ИМС) нейтрофильного лейкоцита (НЛ) в патогенезе ряда инфекционных заболеваний - при кишечных инфекциях бактериальной этиологии [2], стафилококковой и листериозной инфекциях [27], при псевдотуберкулезной инфекции [26], гнойных менингитах [25], одонтогенном периостите [1], при пиелонефритах [14]. Доказано участие НЛ в патогенезе ОКИ [2, 11].

Популяция нейтрофильных лейкоцитов - основное звено противоинфекционной защиты организма. В очаге воспаления эти клетки осуществляют лизис омертвевших тканей, превращают их в гнойный экссудат, очищающий поврежденный участок от нежизнеспособных тканей и бактерий [19]. Вместе с тем, есть данные, указывающие на способность активированных нейтрофилов вызывать повреждение тканей и оказывать отрицательное влияние на развитие патологических процессов [38].

На данный момент в НЛ обозначены три основные бактерицидные системы: 1) кислородзависимая система, в состав которой входят система НАДФНпроизводных оксидантов и Н₂О₂ - миелопероксидазная система; 2) нитроксидобразующая система, включающая реактивные посредники азота, производные NO-синтазы; 3) система белков нейтрофильных гранул (антимикробные белки, протеазы, серинпротеиназы, металлопротеиназы) [18, 25, 27].

Процессы свободнорадикального окисления, лежащие в основе метаболизма всех клеток и определяющие адаптивную состоятельность организма к действию повреждающих факторов, являются не только необходимым звеном жизнедеятельности, но и выступают как универсаль-ное неспецифическое звено в развитии многих патологических состояний. Показателем изменения стационарного равновесия окислительно-восстановительных реакций является дисбаланс в системе прооксиданты-антиоксиданты, смещение которого в сторону прооксидантов приводит к формированию окислительного стресса [4, 12]. При нарушении баланса этих компонентов на фоне тяжёлых патологических состояний происходит избыточное накопление свободных радикалов и продуктов их реакций, что приводит к биохимическим и структурным нарушениям клеток: изменению проницаемости клеточных мембран, нарушению межклеточного взаимодействия, обменных процессов [4]. Метаболические нарушения, возникающие на клеточном уровне, обусловливают развитие функциональной несостоятельности различных органов и тканей, срыв адаптационных ресурсов, приводят к возникновению окислительного стресса [7].

Кислородзависимая бактерицидность фагоцитов осуществляется за счет образования большого количества активных форм кислорода (АФК) в процессе так называемого "респираторного взрыва" при участии ферментов НАДФ-оксидазы, сукцинатдегидрогеназы (СДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), цитохромоксидазы (ЦХО), миелопероксидазы (МПО) [27]. АФК могут легко реагировать с макромолекулами (липиды, белки и ДНК), вызывая их повреждение. Непрерывное окислительное повреждение ведёт к цитотоксичности и последующему развитию различных патологических состояний [4]. Известно, что полиморфноядерные лейкоциты, в первую очередь, подвержены токсическому влиянию избытка активных форм кислорода, которые вызывают необратимую окислительную модификацию макромолекул (белков, липидов, нуклеиновых кислот), повышение проницаемости мембран, выход в цитозоль кальция и проапоптотических факторов, способствующих быстрому удалению из среды нейтрофилов, ставших функционально неполноценными [6].

Миелопероксидазу принято считать маркером азурофильных (первичных) гранул нейтрофилов [23]. Активированные нейтрофилы продуцируют перекись водорода ( Н₂О₂ ) во время респираторного взрыва в каскаде активных форм (восстановление метаболитов) кислорода, в числе которых выделяются супероксидный (О₂ -*) и гидроксильный радикалы (ОН*), а также синглетный кислород (₁О₂) [32]. В норме фагоциты используют Н₂О₂ для синтеза гипохлорита натрия (NaOCl) образующегося под влиянием МПО. Гипохлорит (NaOCl) разрушает стенку бактериальной клетки, играет роль медиатора воспаления и увеличивает проницаемость сосудистого эндотелия. Механизм микробицидного действия MПO также связан с декарбоксилированием и дезаминированием аминокислот бактерий, быстрым и обширным подавлением синтеза бактериальной ДНК [23, 25, 39]. Биологическое действие MПO в значительной мере определяется балансом между эффективностью секреции этого фермента во внеклеточное пространство на стадии дегрануляции нейтрофилов, с одной стороны, и его инактивацией и утилизацией в тканях, а также деградацией окислителей, образующихся в реакциях с участием MПO, с другой стороны. При секреторной дегрануляции или гибели нейтрофила может проявляться патологическое действие фермента. В этом случае, образующиеся в результате функционирования MПO сильные окислители инициируют пероксидацию липидов, модификацию белков и нуклеиновых кислот (включая галогенирование, нитрование, окисление и образование сшивок), вызывая тем самым повреждение собственных тканей в очагах воспаления [21, 35].

Цитохромоксидаза (цитохром С; О₂ - оксидоредуктаза) относится к классу оксидоредуктаз, катализирует реакции восстановления кислорода до воды, осуществляя 4 одноэлектронных переноса от цитохрома С на молекулярный кислород. Повышение активности ЦХО отражает образование основного аниона, свидетельствует об увеличении количества генерированных самими нейтрофильными лейкоцитами АФК [28, 25].

В отечественных работах до середины 1990-х годов практически отсутствовали сведения о нитроксидзависимых механизмах микробицидности фагоцитирующих клеток. Значение оксида азота в обеспечении бактерицидности фагоцитов при различных инфекциях изучалось главным образом в отношении моноцитов, макрофагов [34, 36]. Имеющиеся к настоящему времени данные позволяют считать, что как в индукции окислительного стресса, так и в механизмах антиоксидантной защиты принимает участие оксид азота.

Окись азота образуется в процессе фагоцитоза такими способными к фагоцитозу клетками, как моноциты, макрофаги, нейтрофилы, как часть иммунного ответа на вторжение чужеродных микроорганизмов (бактерий, грибков и др.). Известно, что одной из агрессивных АФК является синглетный кислород. Взаимодействие NO и синглетного кислорода приводит к образованию еще более цитотоксического пероксинитрита. Однако существуют данные о том, что совместное нахождение в клетке NO и синглетного кислорода вызывает перекрестный защитный эффект, тогда как по отдельности эти радикалы приводят к апоптозу и некрозу [10]. Таким образом, NO является поглотителем синглетного кислорода, защищая клетки от его патологического воздействия. Снижение уровня NO является предиктором повышение синтеза пероксинитрита, который необратимо подавляет ферменты дыхательной цепи, инициируя процесс апоптоза и определяя развитие окислительного стресса. Повышение образования эндогенного оксида азота является одним из маркеров воспаления, коррелирует с повышением антитоксического статуса организма [8, 9, 10, 12].

Все сказанное позволяет сделать вывод о том, что НЛ выполняют противоинфекционную защиту не только за счет фагоцитоза, но и за счет имеющихся в них кислородзависимой, нитроксидобразующей систем и системы белков нейтрофильных гранул. При этом образуется большое количество АФК, обладающих высокой цитотоксичностью в отношении любых макромолекул. В то же время инициация "респираторного взрыва" ведет к выделению цитокинов, обеспечивающих межклеточное взаимодействие в борьбе с чужеродными микроорганизмами. В литературе описывается участие нейтрофильных лейкоцитов в патогенезе многих бактериальных инфекций, в том числе и при кишечных инфекциях. Вполне очевидно, что при бактериальных инфекциях нейтрофильные лейкоциты являются важным защитным фактором, препятствующим распространению микробов в организме человека, локализующим очаг воспаления. В то же время, с точки зрения современных представлений об этиологии ОКИ у детей и преобладания вирусных диарей в их этиологической структуре, изменение активности НЛ у больных вирусными диареями совсем не изучалось и представляет несомненный научный и практический интерес.

Литература

1. 1. Бондаренко Н.А. Морфо-функциональная характеристика нейтрофильных лейкоцитов при остром одонтогенном периостите: Автореф. дис. … канд. мед. наук. - Волгоград, 2006. - С. 21.
2. 2. Габараева З.Г. Функциональное состояние нейтрофилов при острых кишечных инфекциях у детей: автореф. дис. … канд. мед. наук. - Нальчик, 2002. - С. 12.
3. 3. Геладзе Н.А. Клинико-иммунологическая характеристика острых кишечных инфекций у детей первого года жизни и методы совершенствования тактики лечения // Вестник новых медицинских технологий. - 2009. - Т. 16, № 4. - С. 9-191.
4. 4. Глебов А.Н. Роль кислородсвязывающих свойств крови в развитии окислительного стресса, индуцированного липополисахаридом. - Гродно: изд. ГрГМУ, 2011. - 216 с.
5. 5. Грекова А.И. Выбор антибактериальной терапии острых кишечных инфекций у детей // Педиатрическая фармакология. - 2007. - Т. 4, № 3. - С. 16-19.
6. 6. Жаворонок Т.В. Редокс-зависимые механизмы изменений функциональных свойств нейтрофилов при остром воспалении и окислительном стрессе: автореф. дис. … канд. мед. наук. - Томск, 2012. - С. 43.
7. 7. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологический аспекты. - М.: МАИК "Наука. Интерпериодика", 2001. - 343 с.
8. 8. Зинчук В.В. NO-зависимые механизмы формирования кислородсвязывающих свойств крови приокислительном стрессе // Журнал ГрГМУ. - 2007. - № 1. - С. 139-142.
9. 9. Ивашкин В.Т. Клиническое значение оксида азота и белков теплового шока. - М., 2011. - С. 33-34.
10. 10. Ильин М.В. и др. Особенности продукции нейтрофилами оксида азота у больных с ревматическим митральным пороком сердца, осложненным хронической сердечной недостаточностью // Фундаментальные исследования. - 2004. - № 4. - С. 68-69.
11. 11. Каноков А.А. Функционально-метаболическая активность лейкоцитов при шигеллезной инфекции: автореф. дис. … канд. мед. наук. - Нальчик, 1997. - С. 24.
12. 12. Караман Ю.К. Нитроксидергические механизмы регуляции окислительного стресса // Бюллетень СО РАМН. - 2011. - Т. 31, № 3. - С. 57-62.
13. 13. Кветная А.С. и др. Оценка состояния неспецифической резистентности слизистой толстой кишки при острой кишечной инфекции у детей // Журнал инфектологии. - 2010. - Т. 2, № 2. - С. 62-66.
14. 14. Козлова Е.А. Клиническое значение состояния интралейкоцитарной микробицидной системы лейкоцитов в периферической крови у детей, больных острым и хроническим пиелонефритом: автореф. дис. … канд. мед. наук. - Хабаровск, 2010. - С. 30.
15. 15. Корнеева Е.В. Диагностические критерии кишечных инфекций у детей первых месяцев жизни // Вестник ЮУрГУ. - 2012. - № 8. - С. 74-76.
16. 16. Молочный В.П., Заварцева Л.И. и др. Этиологическая структура острых кишечных инфекций у детей г. Хабаровска // Дальневосточный медицинский журнал. - 2014. - № 4. - С. 26-30.
17. 17. Новокшонов А.А. Основные направления и клинические рекомендации по лечению острых кишечных инфекций у детей на современном этапе // Медицинский совет. - 2011. - № 9-10. - С. 24-30.
18. 18. Охотина С.В. Сравнительная характеристика бактерицидных систем нейтрофилов при псевдотуберкулезной и листериозной инфекциях: автореф. дис. … канд. мед. наук. - Владивосток, 2007. - С. 60.
19. 19. Пальцев М.А., Аничков Н.М. Патологическая анатомия. - Т. 2. Часть 1. - М.: Медицина, 2001. - С. 736.
20. 20. Пронько Н.В. и др. Структура острых кишечных инфекций у детей // Здравоохранение. - 2012. - № 12. - С. 23-27.
21. 21. Роговин В.В., Пирузян Л.А., Муравьев Р.А. Пероксидазосомы. - М.: Наука, 1977. - 208 с.
22. 22. Сапожников В.Г., Бурмыкина Г.В. Энтерофурил при лечении острых кишечных инфекций у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2008. - № 3. - С. 73-76.
23. 23. Славинский А.А. Компьютерный анализ изображения нейтрофильных лейкоцитов: миелопероксидаза // Клиническая лабораторная диагностика. - 2000. - № 1. - С. 21-24.
24. 24. Соболева Н.Г. Подходы к комбинированной терапии острых кишечных инфекций у детей // Вопросы современной педиатрии. - 2010. - Т. 9, № 3. - С. 102-106.
25. 25. Солодовникова О.Н. Клиническое и прогностическое значение изменений микробицидной активности нейтрофильных лейкоцитов у детей, больных гнойными менингитами: автореф. дис. … канд. мед. наук. - Хабаровск, 2013. - С. 24.
26. 26. Сомова Л.М. и др. Реактивность фагоцитирующих клеток при инициации инфекционно-воспалительных процессов // Успехи современной биологии. - 2011. - Т. 131, № 1. - С. 37-49.
27. 27. Сомова Л.М. и др. Сравнительная характеристика кислородзависимой и нитроксидобразующей ферментных систем макрофагов при стафилококковой и листериозной инфекциях // Биомедицинская химия. - 2010. - Т. 56, № 3. - С. 372-379.
28. 28. Судаков Н. П., Никифоров С.Б. и др. Механизмы участия митохондрий в развитии патофизиологических процессов, сопровождающихся ишемией и реперфузией // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2006. - № 5 (51). - С. 332-336.
29. 29. Сурков А.Н. Тактика лечения острых кишечных инфекции у детей // Вопросы современной педиатрии. - 2011. - Т. 10, № 6. - С. 141-147.
30. 30. Улуханова Л.У. и др. Эпидемиологические аспекты острых кишечных инфекций у детей до 14 лет в Республике Дагестан // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. - 2010. - № 5 (54). - С. 65-68.
31. 31. Хаертынов Х.С. и др. Современные принципы терапии острых кишечных инфекций у детей раннего возраста // Казанский медицинский журнал. - 2010. - Т. 91, № 1. - С. 1-6.
32. 32. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В. Иммунология. - 1995. - № 4. - С. 3-8.
33. 33. Fang F.С. Mechanisms of Nitric Oxide -related antimicrobial activity // J. Clinical Invest. - 1997. - Vol. 99. - P. 2818-2825.
34. 34. Jaheway С.A. Immunology: the immune system in health and disease // Second ed. - Publishing Inc. - 1996.
35. 35. Nathan C. Reactive oxygen and nitrogen intermediates in the relationship between mammalian hosts and microbial pathogens // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2000. - Vol. 97, № 16. - P. 8841-8848.
36. 36. Parashar U.D. Rotavirus // Emerging infectious diseases. - 2003. - Vol. 4. - P. 561-570.
37. 37. Tralau T., et al. Human, leukocyte elastase and cathepsin G are specific inhibitors of C5a-dependent neutrophil enzyme release and //Exp. Dermatol. - 2004. - Vol. 13, № 5. - P. 316-25.
38. 38. Warren L.Lee. Phagocytosis by neutrophils // Harrison Microbes and infection. - 2003. - Vol 5. - P. 432-465.