СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДИСБИОТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ В БИОПТАТАХ СЛИЗИСТЫХ НОСА, ГЛОТКИ У ДЕТЕЙ РАННЕГО И ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА С ПОСТОЯННО РЕЦИДИВИРУЮЩИМИ ОСТРЫМИ РЕСПИРАТОРНЫМИ ИНФЕКЦИЯМИ

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии и иммунологии, и может быть использовано для диагностики этиологии дисбиотических нарушений в биотопах слизистых, преимущественно носа и глотки, при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста.

Изобретение основано на современных методах определения иммунного ответа к антигенам условно-патогенной микрофлоры классов Е и G и предназначено для диагностики этиологии дисбиотических нарушений слизистых при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста.

Серодиагностика при инфекционных заболеваниях используется в медицине более 40 лет (Пашанина Т.П., Напалкова Г.М., Корсакова И.И. Способ определения титров антител методом иммуноферментного анализа при диагностике вирусных инфекций, RU (11) 2212038 (13) С1, 25.07.2002; Сухих Г.Т. и соавт. Диагностика и прогностическая ценность специфического иммунного ответа к вирусу цитомегалии у беременных женщин с привычным невынашиванием беременности. "Акушерство и гинекол.", 1992, 3-7, с. 30-33). Иммуноферментный анализ антител к антигенам патогенной микрофлоры широко зарекомендовал себя как в диагностике инфекционных заболеваний, так и в контроле за поствакцинальным иммунитетом (Shekarchi I.C., Sever J.L. et al. Evaluation of various plastic microtiter plates with measles, toxoplasma and gamma globulin antigens in enzyme-linked immunosorbent assays." J. Clin. Microbiol.", 1984, 19, 2, p.89-96; Нго Т.Т., Ленхофф Г. Иммуноферментный анализ. М.: Мир, 1988, с. 22, 23). Условно-патогенная микрофлора составляет основу глоточного биотопа (Зарубин С.С., Дегтева Г.Н., Калинин М.А., Лебедева О.В. О состоянии микробиоценоза верхних дыхательных путей у детей с гипертрофией лимфоидного глоточного кольца // Российская оториноларингология. - 2006. - 4 (23). - С. 77-81), и на нее, как и на всю индигенную микрофлору, распространяется иммунная толерантность, сформированная пренатально и в ранний постнатальный период (Ипатова М.Г., Шумилов П.В., Ястребова Н.Е., Потапов А.С. // Нарушение иммунного ответа к индигенной микрофлоре при воспалительных заболеваниях кишечника у детей // журнал «Педиатрия» им. Г. Н. Сперанского, 2009 г. - 88 (6). - С. 55-59). Тем самым, при нормальным симбиозе между микрофлорой и макроорганизмом индукция иммунного ответа не возникает или она ограничивается минимальным объемом (Ипатова М.Г. Роль индигенной микрофлоры при воспалительных заболеваниях кишечника у детей: Автореф. дисс. …канд. мед. наук. - Москва, 2010. - 24 с.). Соответственно наличие системного иммунного ответа к антигенам условно-патогенной микрофлоры, такой как Streptococcus (Str.) pyogenes, Str. pneumoniae, Str. mutans, Staphylococcus (S.) aureus, S. epidermidis, Branchamella catarrhalis, Haemophilus influenzae, является признаком нарушения иммунной толерантности за счет доминирующей экспансии этих возбудителей в различных биотопах слизистых (прежде всего глоточном биотопе - по преимущественному содержанию). Была показана прямая положительная связь между частотой острых респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста и уровнем атопической сенсибилизации к вышеперечисленным представителям условно-патогенной микрофлоры (Кутенкова Н.Е. Роль атопической сенсибилизации к условно-патогенной микрофлоре в патогенезе рецидивирующих респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста: Автореф. дисс. …канд. мед. наук. - Кемерово, 2012. - 24 с.). Исходя из этого, применение исследований характера иммунного ответа к антигенам условно-патогенной микрофлоры может быть определяющим в диагностике этиологии дисбиотических нарушений при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста.

Известен способ (Лещук С.И., Попкова С.М., Сердюк Л.В. Способ определения специфических антител в копрофильтратах, RU (11) 2423709 (13) С1, 18.03.2009) диагностики дисбиотических нарушений посредством определения мукозных антител в копрофильтратах к бифидум- и лактобактериям. Данный способ позволяет определить степень мукозальных иммунных нарушений, развивающихся при дисбактериозе кишечника. Недостатком данного метода является использование реакции пассивной гемагглютинации, чувствительность которой не позволит применить данный подход для диагностики степени выраженности дисбиотических нарушений в глоточном биотопе.

Как указывалось выше, серодиагностика вирусных и бактериальных инфекций с помощью иммуноферментного анализа продолжает расширяться и в настоящее время (Шавырина М.В., Ермолов В.В.. Пожарская В.О., Тельбух В.П. Иммуноферментная тест-система для выявления антител к возбудителю сифилиса, RU (11) 2156467 (13) С2, 20.07.1998; Жердев А.В., Вызова Н.А., Сотников Д.В., Дзантиев Б.Б. Способ определения антител к возбудителю туберкулеза RU (11) 2395092 (13) С2, 17.09.2008 и др.), но запатентованных методов выявления сенсибилизации антител к условно-патогенной микрофлоре как способа диагностики дисбиотических нарушений слизистых в России нет.

Аналогом к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является патент Лещук С.И., Попкова С.М., Сердюк Л.В. «Способ определения специфических антител в копрофильтратах», который мы принимаем за прототип, а недостатки его изложены выше.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является публикация «Роль атопической сенсибилизации к условно-патогенной микрофлоре в патогенезе рецидивирующих респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста» (Кемерово, автореферат. 2012). В известном источнике описано определение уровня специфических антител класса Е к двум или более бактериям условно-патогенной микрофлоры человека у детей раннего и дошкольного возраста с постоянно рецидивирующими острыми респираторными инфекциями. Автор показал, что атопическая сенсибилизация может развиваться не только к пищевым, бытовым и пыльцевым аллергенам, но и к антигенам условно-патогенной микрофлоры. Автор указывает, что воспаление, обусловленное атопическим иммунным ответом, может снижать неспецифическую резистентность организма и тем самым поддерживать рецидивирование острых вирусных респираторных инфекций.

Недостатком известного способа является то, что в вышеуказанной публикации рассматривается иммунный ответ только по атопическому типу, то есть через индукцию антител класса Е. Известно, что иммунные ответы по IgE и IgG типам имеют существенные различия как по антигенам их индуцирования, так и по эффекту. Так, антиген индуцирующий иммунный ответ по IgE типу, может не вызывать иммунного ответа по IgG и наоборот. Антитела класса Е преимущественно связывают с тучными клетками, эозофильными и базофильными гранулоцитами с последующей гистаминолиберацией и развитием воспаления как локально, так и отдаленно от места взаимодействия антигена и антитела. Антитела класса G связывают комплемент, а через него активируют свертывающую систему, вызывая преимущественно локальное воспаление (Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с.). Характер иммунного ответа также зависит от конституционных особенностей организма, от длительности контакта с аллергеном и других характеристик (Ипатова М.Г., Шумилов П.В., Мухина Ю.Г. и др. Дисрегуляция иммунного ответа на индигенную микрофлору у детей и подростков с воспалительными заболеваниями кишечника // педиатрия. - 2010. - Т. 89, №2. - С. 45-49). Тем самым, исследования только антител класса Е не позволят выявить этиологию дисбиотических нарушений в биотопах слизистых, преимущественно носа и глотки, а также охарактеризовать связанный с ними воспалительный процесс, поддерживающий рецидивирование острых респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста.

Технический результат изобретения заключается в улучшении эффективности диагностики этиологии дисбиотических нарушений слизистых при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста за счет выявления системной сенсибилизации по IgE или IgG ответу к антигенам условно-патогенной микрофлоры.

Предлагается способ диагностики дисбиотических нарушений в биотопах слизистых, преимущественно носа и глотки, у детей раннего и дошкольного возраста с постоянно рецидивирующими острыми респираторными инфекциями, включающий проведение патогенетического исследования с определением в периферической крови уровней специфических антител класса Е к антигенам условно-патогенной микрофлоры.

Отличием является то, что дополнительно проводится патогенетически обоснованное исследование синтеза аллергических антител к представителям условно-патогенной микрофлоры, указывающих на срыв иммунной толерантности к индигенной и условно-патогенной микрофлоре, а именно определяется концентрация специфических антител Е и G при значении свыше 25 нг/мл к антигенам условно-патогенной микрофлоры, такой как Streptococcus (Str.) pyogenes, Str. pneumoniae, Str. mutans, Staphylococcus (S.) aureus, S. epidermidis, Escherichia (E.) coli, Pseudomonas (P.) aeruginosa, Klebsiella (Kl.) pneumoniae, Branchamella (Br.) catarrhalis, Proteus (Pr.) vulgaris, Haemophilus (H.) influenza, что указывает на этиологическую значимость данного представителя условно-патогенной микрофлоры в формировании дисбиоза слизистых и в поддержании рецидивирования острых респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста.

Заявитель использует термины «уровень специфических антител» и «концентрация специфических антител» в одном понимании.

Предлагаемое изобретение основано на современных методах определения иммунного ответа к антигенам условно-патогенной микрофлоры классов Е и G и предназначено для диагностики этиологии дисбиотических нарушений слизистых при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста.

Современная концепция симбиоза микро- и макроорганизмов связана с индукцией последним пренатальной толерантности к антигенам индигенной и условно-патогенной микрофлоры, а также с функцией индуцированных Т-регуляторных лимфоцитов (CD4+, CD25+, FOXP-3+), способных подавлять иммунный ответ на антигены этих бактерий (Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с.). Тем самым иммунный ответ на индигенную и условно-патогенную микрофлору будет формироваться при активации условно-патогенных микроорганизмов с измененными антигенными свойствами, что характерно при развитии дисбиоза слизистых (Сердюк Л.В., Попкова С.М., Лещук С.И., Немченко У.М., Кичигина Е.Л. Изучение локального иммунитета по уровню нормальных антител к интестинальной микрофлоре (бифидобактериям) с помощью эритроцитарных тест-систем // Успехи современного естествознания. - 2008. - №8. - с. 24-24). Высокий уровень антител классов Е или G к условно-патогенной микрофлоре будет приводить к развитию и поддержанию инфекционно-аллергического воспаления либо по атопическому (I) типу, либо по антителзависимой клеточной цитотоксичности (V типу), что было продемонстрировано для бифидум- и лактобактерий (Ипатова М.Г., Шумилов П.В., Мухина Ю.Г. и др. Дисрегуляция иммунного ответа на индигенную микрофлору у детей и подростков с воспалительными заболеваниями кишечника // Педиатрия. - 2010. - Т. 89, №2. - С. 45-49). Так как основу глоточного биотопа составляют стрептококковые и стафилококковые ассоциации, то нарушенная иммунная толерантность к данным микроорганизмам будет приводить к поддержанию воспалительного процесса в носу и глотке, что клинически будет проявляться рецидивирующими ринитами, фарингитами и аденоидитами (Кутенкова Н.Е. Роль атопической сенсибилизации к условно-патогенной микрофлоре в патогенезе рецидивирующих респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста: Автореф. Дисс.…канд. мед. наук. - Кемерово, 2012. - 24 с.). Эти данные послужили отправной точкой для нового способа диагностики этиологии дисбиотических нарушений слизистых при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста.

Проведено обследование 91 ребенка от 3 до 6 лет с рецидивирующими (более 6 раз за год - критерий частой респираторной заболеваемости по Альбицкому В.Ю., Баранову А.А. В кн. Часто болеющие дети. Клинико-социальные аспекты. Пути оздоровления. Саратов, 1986. - 298 с.) острыми респираторными инфекциями (основная группа). Также обследовано 109 условно-здоровых детей, соответствующего возраста с половой дискретностью в выборке, соответствующей общепопуляционной.

Концентрацию антител классов Е и G к Streptococcus (Str.) pyogenes, Str. pneumoniae, Str. mutans, Staphylococcus (S.) aureus, S. epidermidis, Escherichia (E.) coli, Pseudomonas (P.) aeruginosa, Klebsiella (Kl.) pneumoniae, Branchamella (Br.) catarrhalis, Proteus (Pr.) vulgaris, Haemophilus (H.) influenzae в периферической крови детей исследовали методом иммуноферментного анализа на коммерческих наборах ООО «Иммунотех» г. Ставрополь согласно прилагаемым инструкциям - в основной группе и в группе сравнения. Периферическую кровь получали методом венопункции, в объеме 4 мл, в сухой вакутейнер. У всех обследованных детей проводился посев на питательные среды отделяемого носо- и ротоглотки с последующей идентификацией выделенной чистой культуры микроорганизмов.

Учитывалось количественное содержание микроорганизмов, рассчитанных в КОЕ/тампон (10³-10⁶), по методике, изложенной в приказе МЗ РФ №535 от 22.04.85 г.

Провели сравнение уровней сенсибилизации детей к антигенам условно-патогенной микрофлоры, а также степени их инфицирования данными микроорганизмами в опытной и контрольной группах, данные представлены в таблицах 1, 2, 3.

В группе детей с рецидивирующими острыми респираторными инфекциями концентрации в периферической крови антител класса Е к Str. pyogenes, Str. pneumoniae, S. aureus, Br. catharrhalis, H. infueuenzae была достоверно выше по отношению к условно-здоровым детям (таблица 1).

При исследовании сенсибилизации по IgG типу выявлено, что у детей с рецидивирующими острыми респираторными инфекциями уровень антител класса G в периферической крови был достоверно выше к следующим условно-патогенным микроорганизмам: Str. pyogenes, Str. pneumoniae, S. aureus, Kl. pneumoniae, Br. catharrhalis, H. infueuenzae (таблица 2).

Уровень инфицирования носоглотки условно-патогенными микроорганизмами был достоверно выше у детей с рецидивирующими острыми респираторными инфекциями по отношению к условно-здоровым детям, доминирующими микроорганизмами у этих пациентов были: Str. pyogenes, Str. pneumoniae, Str. mutans, S. aureus, Proteus vulgaris, Candida alb. (таблица 3).

Тем самым представленное исследование показало, что у детей с рецидивирующими острыми респираторными инфекциями достоверно выше, чем у условно-здоровых детей, были уровень инфицирования условно-патогенной микрофлорой глоточного биотопа и сенсибилизации к ее антигенам, причем для Str. pyogenes, Str. pneumoniae и S. aureus обнаружено совпадение между инфицированием и сенсибилизацией. Наличие у часто болеющих детей повышенной сенсибилизации к Kl. pneumoniae, Br. catharrhalis и H. infueuenzae также указывает на этиологическую роль этих возбудителей в формировании дисбиоза слизистых и поддержании рецидивирования острых респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста. Соответственно, можно считать данный способ определения уровней сенсибилизации по IgE и IgG к условно-патогенной микрофлоре новым методом диагностики этиологии дисбиотических нарушений слизистых при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста.

Тем самым в предпочтительном варианте выполнения способ отличается тем, что применяется технически не сложная процедура забора периферической крови для исследования, не затратный по времени метод, не требующий дополнительных контрольных серий исследования.

В другом предпочтительном варианте проводится патогенетически обоснованное исследование синтеза аллергических антител к представителям условно-патогенной микрофлоры, указывающих на срыв толерантности к индигенной и условно-патогенной микрофлоре.

В следующем предпочтительном варианте метод исследования оказывается скрининговым, но достаточно специфичным для диагностики этиологии дисбиоза слизистых при рецидивирующих острых респираторных инфекциях у детей раннего и дошкольного возраста.

Пример 1. Ребенок З., 4 года (амбулаторная карта ЗАО «Современные медицинские технологии), обращение к врачу иммунологу-аллергологу с жалобами на частую острую респираторную заболеваемость более 8 раз в год и ощущение затекания слизи в глотку. При осмотре глотки выявлены признаки острого ринофарингита и аденоидита, по признаку задней ринореи (рисунок 1).

Исследования крови на уровень антител класса Е и G к антигенам представителей условно-патогенной микробиоты носоглоточного биотопа, а также мазков отпечатков, взятых со слизистой носа, показало наличие среднего уровня аллергии только по IgG (уровень специфических антител класса G>25 нг/мл) к Str. pyogenes, Str. mutans, а также к стафилококку и грамотрицательным бактериям (рисунок 2).

Эти данные указывали на роль дисбиотических нарушений на слизистых оболочках носоглотки, в этиологии которых ведущее значение имеют стрептококковые, стафилококковые ассоциации с грамотрицательными бактериями: Str. pyogenes, Str. mutans, S. epidermidis, E.coli, P. aeruginosa, Pr. vulgaris - в поддержании рецидивирующего острых респираторных инфекций у ребенка раннего возраста. Применение локальной специфической фаговой терапии, а также назальных топических стероидных препаратов привело к купированию рецидивов острого ринофарингита и аденоидита. За последующие после лечения полгода ребенок перенес всего один раз острый ринофарингит.

Пример 2. Ребенок М., 3,5 года (амбулаторная карта ЗАО «Современные медицинские технологии), обращение к врачу иммунологу-аллергологу с жалобами на рецидивирование острых респираторных инфекций более 6 раз в год, а также длительный сухой кашель. Кашель носит интермиттирующий характер, бывают приступы ночного кашля. При осмотре глотки выявлены признаки острого ринита, фарингита и гипертрофии небных миндалин (рисунок 3).

Исследования крови на уровень антител класса Е и G к антигенам представителей условно-патогенной микробиоты носоглоточного биотопа выявил только антитела класса Е в концентрации выше 25 нг/мл (средний уровень сенсибилизации) к Str. mutans, а также к золотистому стафилококку и грамотрицательным бактериям (рисунок 4).

Эти данные указывали на роль дисбиотических нарушений на слизистых оболочках носоглотки, в этиологии которых ведущее значение имеют стрептококковые, стафилококковые ассоциации с грамотрицательными бактериями: Str. mutans, S. aureus, P. aeruginosa, Pr. vulgaris - в поддержании рецидивирующего острых респираторных инфекций у ребенка раннего возраста и в риске формирования атопической бронхиальной астмы. Применение назальных топических стероидных препаратов, а также мукозальных вакцин привело к купированию рецидивов острого ринофарингита. За последующие после лечения полгода ребенок перенес два раза острый ринофарингит.

Пример 3. Ребенок Т., 3 года (амбулаторная карта ЗАО «Современные медицинские технологии»), обращение к врачу иммунологу-аллергологу с жалобами на длительный сухой малопродуктивный кашель, который появился более двух месяцев назад, после перенесенного ОРВИ. Кашель постоянен в течение дня, но бывают приступы и ночного кашля. При осмотре глотки выявлены признаки фарингита, признаки задней ринореи и гипертрофии небных миндалин (рисунок 5).

Исследования крови на уровень антител класса Е и G к антигенам представителей условно-патогенной микробиоты носоглоточного биотопа выявили антитела класса Е в концентрации выше 25 нг/мл (средний уровень сенсибилизации) к золотистому стафилококку и грамотрицательным бактериям и антитела класса G в концентрации выше 25 нг/мл (средний уровень сенсибилизации) - к золотистому стафилококку (рисунок 6).

Эти данные указывали на роль дисбиотических нарушений на слизистых оболочках носоглотки, в этиологии которых ведущее значение имеет золотистый стафилококк в ассоциации с синегнойной палочкой. Известно, что золотистый стафилококк имеет так называемые суперантигены (Короткий Н.Г., Тихомиров А.А., Белова А.В., Ищенко О.Е. Актуальные вопросы патогенеза атопического дерматита и роли суперантигена в развитии различных клинико-патогенетических вариантов заболевания у детей // Вопросы современной педиатрии. - 2003. - №3. - с. 68-71). Возможно за счет этих поверхностных структур данный микроорганизм индуцировал иммунный ответ как по IgE-, так и по IgG-типам. У этого ребенка патогенез фарингита, аденоидита и гипертрофии небных миндалин был определен атопическим и иммунокомплексным воспалением. Применение антистафилококкового иммуноглобулина как ребенку, так и его родителям с последующим применением ребенку мукозальных вакцин привело к купированию кашля.

Сущность отличий изобретения заключается в следующем. Способ определения в периферической крови уровней специфических антител класса Е и G к антигенам условно-патогенной микрофлоры: Str. pyogenes, Str. pneumoniae, Str. mutans, S. aureus, S. epidermidis, E.coli, P. aeruginosa, Kl. pneumoniae, Pr. vulgaris, Br. catarrhalis, H. influenzae - у детей раннего и дошкольного возраста с постоянно рецидивирующими острыми респираторными инфекциями отличается от аналогов тем, что определяется диагностически значимая концентрация (свыше 25 нг/мл) специфических антител Е и/или G к тем или иным условно-патогенным микроорганизмам. Увеличение специфических антител свыше данной концентрации указывает на этиологическую значимость данного представителя условно-патогенной микрофлоры в формировании дисбиоза слизистых и в поддержании рецидивирования острых респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста.

Вывод: практически подтверждено, что концентрация специфических антител Е и G при значении свыше 25 нг/мл к антигенам условно-патогенной микрофлоры, такой как Streptococcus (Str.) pyogenes, Str. pneumoniae, Str. mutans, Staphylococcus (S.) aureus, S. epidermidis, Escherichia (E.) coli, Pseudomonas (P.) aeruginosa, Klebsiella (Kl.) pneumoniae, Branchamella (Br.) catarrhalis, Proteus (Pr.) vulgaris, Haemophilus (H.) influenza, позволяет диагностировать формирование дисбиотических нарушений и указывает на этиологическую значимость данного представителя условно-патогенной микрофлоры в формировании дисбиоза слизистых и в поддержании рецидивирования острых респираторных инфекций у детей раннего и дошкольного возраста.

Апробация способа проведена на базе ЗАО «Современные медицинские технологии» на 91 ребенке раннего и дошкольного возраста (3-6 лет), страдающих рецидивирующими острыми респираторными инфекциями. У 91 пациента в крови выявлены специфические антитела классов Е и/или G в диагностических титрах к условно-патогенной микрофлоре глоточного биотопа. Углубленное обследование подтвердило совпадение между данными по инфицированию детей и их сенсибилизации, а проведенное лечение, с учетом этиологии дисбиоза слизистых, позволило существенно уменьшить число рецидивов острых респираторных инфекций за год.