Способ оценки эффективности ингаляционных антибиотиков при нозокомиальной пневмонии

Изобретение относится к способам анализа биологических материалов, а именно сыворотки крови. Предлагаемый способ может быть использован в клинической практике для определения эффективности ингаляционной антибактериальной терапии (АБТ) нозокомиальной пневмонии (НП) у пациентов в критических состояниях, находящихся в отделениях реаниматологии.

Актуальность

Несмотря на достижения современной реаниматологии НП остается одной из наиболее актуальных проблем. Это вторая по встречаемости нозокомиальная инфекция в отделениях реаниматологии (25-44%). НП в значительной степени увеличивает длительность пребывания пациентов в отделении реаниматологии и летальность. Для лечения НП используют около 50% антибиотиков, назначаемых в отделениях реаниматологии. Эффективная АБТ НП требует достижения антибиотиком концентрации в ткани легких, превышающей минимальную подавляющую концентрацию микроорганизма. Большинство антибиотиков при внутривенном введении крайне плохо проникают в ткань легких. Увеличение дозы антибиотика сопряжено с риском развития побочных эффектов. Разработка принципиально новых эффективных антибиотиков в настоящее время затруднена по многим причинам (научные, экономические, юридические, организационные и др.) и перспектив их создания в ближайшее время нет. Поэтому перспективным и активно развивающимся направлением АБТ НП является использование ингаляционных антибиотиков в качестве дополнения к системным. В связи с этим приобретает актуальность вопрос оценки эффективности ингаляционной АБТ с помощью специфичных молекулярных биомаркеров (БМ).

Уровень техники

В настоящее время перспективным для решения задачи диагностики и мониторинга эффективности лечения НП является использование молекулярных БМ. БМ позволяют в минимальные сроки и наименее инвазивно получить информацию о состоянии пациента.

В качестве потенциальных БМ НП обсуждаются прокальцитонин, копептин, растворимый триггерный рецептор миелоидных клеток первого типа, С-реактивный протеин, интерлейкин-1β, ингибитор активатора плазминогена 1 типа, сурфактантные протеины и др. (Josefson P., Stralin K., Ohlin A., Ennefors Т., Dragsten В., Andersson L., Fredlung Н., Moiling P., Olcen P. Evaluation of a commercial multiplex PCR test (SeptiFast) in the etiological diagnosis of community-onset bloodstream infections. // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2011. - т.30. - №9. - C.1127-1134).

Множество других известных БМ - ангиопоэтин-связанный протеин 4 (US 2015368331), соотношение экспрессии белков FAIM3 и PLAC8 (WO 2016198684), цитокины интерлейкин-2 (ИЛ-2), ИЛ-7, ИЛ-23, ИЛ-27, ИЛ-10, интерферон-гамма и фактор некроза опухоли альфа (US 2015197808) абсолютно неспецифичны для воспалительного процесса на территории легких, а также сложны для оценки эффективности НП (реактивы дорогостоящие и малодоступны в клинической практике). Поэтому актуальной остается проблема поиска новых чувствительных и специфичных молекулярных БМ при НП.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является способ оценки эффективности ингаляционной АБТ НП, вызванной грамотрицательной флорой, включающий контроль общего эндотоксина грамотрицательных бактерий в сыворотке артериальной крови больного методом активированных частиц до начала ингаляционной АБТ и через 1 ч после первой ингаляции антибиотиком. Согласно данному способу регистрация повышения уровня эндотоксина в 2 раза и более от исходного свидетельствует о бактерицидном действии антибиотика и эффективности проводимой АБТ (RU 2456614). Принят в качестве прототипа. Данный способ оценки эффективности ингаляционной АБТ не лишен недостатков:

- из описания способа неясно, почему при проведении эффективной ингаляционной АБТ уровень эндотоксина повышается, а не снижается;

- известный способ позволяет проводить оценку АБТ исключительно грамотрицательных инфекций;

- авторы известного способа производят забор артериальной крови, что сопряжено с большей частотой осложнений и нецелесообразно;

- методика измерения содержания эндотоксина в крови (метод активированных частиц) не является широко доступной в клинической практике.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи оценки эффективности ингаляционных антибиотиков при НП.

Использование в клинической практике заявляемого способа позволяет достичь нескольких технических (лечебных) результатов:

- универсальность используемого БМ - белок клеток Клара (БКК);

- специфичность используемого молекулярного БМ - БКК для воспалительного процесса на территории легких, так как БКК синтезируется в клетках Клара, расположенных в терминальных бронхиолах;

- доступность методики измерения (реактивы для иммуноферментного анализа и методика его проведения имеются в распоряжении большинства клиник, реактивы для оценки содержания БКК коммерчески доступны в отличие от реактивов для оценки содержания биологически активных веществ, описанных в аналогах).

Указанные технические (лечебные) результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет того, что также как в известном способе оценку эффективности ингаляционных антибиотиков при НП осуществляют путем контроля содержания биологически активных веществ в сыворотке крови до начала АБТ и после первой ингаляции антибиотика.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что определяют содержание БКК в сыворотке венозной крови за 1 час до первой ингаляции антибиотика и через 1 час после ингаляции с помощью иммуноферментного анализа. Увеличение содержания БКК по крайней мере в 1,5 раза свидетельствует об эффективности ингаляционной АБТ.

Раскрытие сущности изобретения

Молекулярные БМ перспективны для диагностики и мониторинга эффективности лечения НП, так как позволяют в минимальные сроки и наименее инвазивно получить информацию о состоянии пациента. Для того чтобы вещество было использовано в качестве БМ, должно быть соблюдено несколько условий:

- простота забора материала и методики измерения,

- повторяемость результатов измерения,

- обоснованность использования данного вещества с позиции патофизиологии,

- корреляция с наличием заболевания, его стадией или степенью тяжести.

Любой БМ должен использоваться только в сочетании с клинической оценкой состояния пациента, а не изолированно. В качестве кандидатных БМ при НП рассматривают прокальцитонин, копептин, растворимый триггерный рецептор миелоидных клеток первого типа, С-реактивный протеин, интерлейкин-1β, ингибитор активатора плазминогена 1 типа, сурфактантные протеины и др. Ни один из используемых в настоящее время БМ НП не является специфичным для патологического процесса в легких. Поэтому актуально изучение новых специфических для патологического процесса в легких молекулярных БМ НП, в частности БКК.

Клетки Клара представляют собой безреснитчатые, не продуцирующие слизь клетки, расположенные в терминальных бронхиолах. В легких человека они составляют 15-20% эпителиоцитов. Клетки Клара секретируют ряд биологически активных веществ, которые участвуют в защите и репарации бронхиолярного эпителия, деградации слизи, регуляции воспаления, детоксикации ксенобиотиков

Установлено, что содержание БКК в плазме крови снижено при хронических заболеваниях легких вследствие деструкции клеток Клара, но значительно повышено при острых заболеваниях легких. Учитывая биологическую функцию клеток Клара и БКК, повышение содержания БКК в плазме крови больных в критических состояниях связано, вероятно, с активацией местной иммунной системы легких, пролиферацией клеток Клара, а также усилением синтеза БКК. Синтез данного БМ увеличивается при снижении бактериальной нагрузки.

Авторами заявляемого изобретения установлено, что БКК является чувствительным и специфичным диагностическим молекулярным БМ наличия Pseudomonas aeruginosa при НП у больных абдоминальной хирургической инфекцией (содержание БКК≤17,5 нг/мл, диагностический диапазон 4,5-15,2 нг/мл, чувствительность 92,7%, специфичность 72,0%, площадь под кривой 0,84; 95% доверительный интервал 0,713-0,926; р=0,0001) (Мороз В.В. Белок клеток Клара (Club Cell Protein) - новый диагностический кандидатный молекулярный биомаркер при нозокомиальной пневмонии. / Мороз В.В., Голубев A.M., Кузовлев А.Н., Шабанов А.К., Писарев В.М. // Общая реаниматология. 2014. - т.10. - №6. - С.6-14).

Полученные авторами данные по информативности БКК для диагностики НП у абдоминальных хирургических больных представляют значительную научную новизну и имеют практическое значение. В доступной авторам литературе не было найдено информации об аналогичных клинических исследованиях для указанной категории пациентов.

Заявленное изобретение основано на оценке степени повышения содержания биологически активного вещества в крови, которое отражает степень биологической активности клеток Клара при проведении ингаляционной АБТ.

Использование БКК в качестве молекулярного БМ обладает рядом преимуществ по сравнению с другими молекулярными БМ НП:

- возможность определения эффективности ингаляционных антибиотиков при НП независимо от природы возбудителя заболевания (универсальность используемого БМ);

- специфичность используемого молекулярного БМ для территории легких за счет включенности БКК в патогенез НП;

- доступность методики измерения (реактивы для иммуноферментного анализа и методика его проведения широко доступны в большинстве клиник)

Способ осуществляют следующим образом.

Для исследования содержания БКК производят забор 8 мл венозной крови в стандартные пробирки с этилендиаминтетраацетатом, кровь центрифугируют в течение 10 мин со скоростью 2000 об/мин, сыворотку крови в количестве 3-4 мл отделяют. Определение содержания БКК выполняют иммуноферментным методом в соответствии с рекомендациями производителя с помощью набора Human Clara Cell Protein ELISA, RD191022200, BioVendor, США). Продолжительность исследования составляет 15-20 мин.

Клинический пример

Пациент А., 1965 г.р., находился в отделении реаниматологии с диагнозом: Основной: спонтанный разрыв пищевода.

Осложнения: Гнойно-некротический медиастинит. Двусторонняя эмпиема плевры. Тяжелый сепсис. Двусторонняя полисегментарная НП. Острый респираторный дистресс синдром. ДН-3. Распространенный серозный перитонит. Тотальное нагноение торакотомной раны. Геморрагическая гастропатия. Рецидивирующее кровотечение из эрозий желудка. Кровопотеря тяжелой степени. Рецидивирующее кровотечение из правой плевральной полости и средостения. Постгеморрагическая анемия.

Проводилось лечение НП несколькими режимами АБТ. В связи с неэффективностью проводимой системной АБТ карбапенемами и ванкомицином (отсутствие положительной динамики клинических признаков острой дыхательной недостаточности и лабораторных показателей) было принято решение о смене режима АБТ: к базовому режиму (имипенем 0,5 г 4 р/сут, ванкомицин 1000 мг 2 р/сут) был добавлен ингаляционный тобрамицином 300 мг 2 р/сут. Ингаляционная АБТ проводилась в течение 5 сут. Клинически и лабораторно на фоне лечения ингаляционным тобрамицином была отмечена положительная динамика.

Динамика лабораторных показателей и БКК приведена в Таблице 1.

Вывод. Таким образом, данный клинический пример демонстрирует информативность БКК для оценки эффективности ингаляционной АБТ, в особенности у пациентов с комбинированными инфекционными осложнениями (в данном примере - НП и перитонит), когда динамика прокальцитонина неспецифична.