Способ лечения бактериальных инфекций дыхательных путей

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к терапии, и может быть использовано для лечения бактериальных инфекций дыхательных путей любой локализации.

В настоящее время одним из наиболее частых заболеваний и одной из ведущих причин смерти от инфекционных болезней в мире являются инфекции дыхательных путей. Ежегодно в России регистрируется более 500 тыс. случаев заболеваний нижних дыхательных путей бактериальной этиологии.

Более 30% случаев острых респираторных вирусных инфекций осложняются бактериальными инфекциями. В современном здравоохранении очень остро стоит проблема приобретения инфекций, в том числе верхних и нижних дыхательных путей, в период госпитализации в стационар, что обусловлено внутрибольничным характером инфекционных осложнений (инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи – ИСМП), антибитикорезистентностью возбудителей, тяжестью основного состояния пациентов. В независимости от условий инфицирования – внебольничного или внутрибольничного – стартовой терапией после постановки диагноза инфекции дыхательных путей является эмпирическое назначение антибиотиков широкого спектра действия, что очень часто, особенно в условиях амбулаторного лечения, сопровождается рядом тактических (отсутствие этиологической расшифровки инфекции, необоснованное назначение лекарственных средств, неправильный выбор препарата, неадекватный режим дозирования, необоснованная или нерациональная комбинация препаратов (в том числе с противогрибковыми средствами), необоснованная продолжительность антибактериальной терапии) и стратегических (планирование лечения без учета региональных тенденций резистентности возбудителей) ошибок антибактериальной терапии. Существующая проблема формирования антибиотикорезистентных штаммов бактерий, а также сложности в создании всё новых и новых эффективных антимикробных препаратов, определяет необходимость поиска альтернативных антимикробных препаратов и преодоления антибиотикорезистентности возбудителей инфекций. В этом плане большими перспективами обладают бактериофаги, к которым сохраняется чувствительность у большинства штаммов микроорганизмов. В 2017 году Правительством РФ была принята «Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в РФ на период до 2030 г.» (далее Стратегия). В этом документе поставлен ряд задач, решение которых позволит достичь единственной цели – ограничения распространения антимикробной устойчивости. Реализация одной из задач предполагает разработку новых средств профилактики, в т.ч. на основе бактериофагов, а также оптимизацию их применения (разработка регламента) в различных областях здравоохранения. В рамках реализации данной задачи Стратегии перспективным направлением является расширение использования бактериофагов, а именно - разработка новых способов применения бактериофагов, с интеграцией их с современными технологиями лечения пациентов и реализация персонифицированного подхода к фаготерапии и фагопрофилактике.

Лечение инфекций дыхательных путей – многокомпонентный терапевтический процесс, первой задачей которого является борьба с этиологическим компонентом, второй – снижение симптоматики воспаления верхних и нижних дыхательных путей. Применение антибиотиков для лечения инфекций дыхательных путей – терапевтическая стратегия, имеющая наибольшую распространенность в современной медицине. Для этого применяется большое количество антибактериальных препаратов различных фармакологических групп. Подбор наиболее эффективного и безопасного антибиотика является залогом положительного результата лечения, однако в практике существует ряд принципиальных проблем, ограничивающих использование антибиотиков при терапии, такие как: лечение инфекций, вызванных резистентными к антибиотикам микроорганизмами, токсическое действие препаратов, отрицательное воздействие на иммунную систему (в т.ч. развитие аллергических состояний), дисбиоз (дисбактериоз), антагонистическое взаимодействие с другими препаратами и др., ограничения использования при физиологических (беременность, детский возраст) и патологических состояниях пациента (наличие сопутствующих заболеваний) и др.

В связи с катастрофически возрастающей антибиотикорезистентностью и отсутствием в ближайшей перспективе новых антибактериальных средств возродился активный интерес к фаготерапии, имеющей ряд преимуществ перед применением антибиотиков (Никифорова, Г.Н., Пшонкина, Д.М. Возможности использования бактериофагов в лечении инфекционных заболеваний ЛОР-органов у детей / Г.Н. Никифорова, Д.М. Пшонкина // Медицинский Совет. – 2015. - №(6). – С. 34-37. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2015-6-34-37); (Додова, Е.Г. Постантибиотиковая эра: бактериофаги как лечебная стратегия / E.Г. Додова, Е.А. Горбунова, И.А. Аполихина // Медицинский вестник. - 2015. - №1. - С. 49-53); (Асланов, Б.И. Бактериофаги - эффективные антибактериальные средства в условиях глобальной устойчивости к антибиотикам / Б.И. Асланов // Медицинский Совет. – 2015. - №(13). – С. 106-111. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2015-13-106-111):

– высокая селективность действия;

– активность в отношении резистентных, в т.ч. панрезистентных к антибиотикам микроорганизмов;

– отсутствие влияния на нормальную микрофлору пациента;

– полное сочетание с другими лекарственными препаратами, в том числе при комбинированной терапии с различными антимикробными средствами;

– отсутствие токсических и тератогенных эффектов;

– отсутствие побочных эффектов;

– возможность применения у детей с 0 лет, беременных, пациентов с различными сопутствующими заболеваниями;

– снижение лекарственной нагрузки;

– сокращение сроков лечения за счет быстрого и селективного действия.

Способы применения лечебно-профилактического бактериофага подробно описаны в (Бактериофаги. Общая фармакопейная статья. ОФС.1.7.1.0002.15. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII издание. Том II). Основным принципом лечения гнойно-септических инфекций с локализованным поражением является одновременно местное использование в сочетании с приемом внутрь. Не смотря на достаточно широкий спектр способов введения лечебно-профилактических препаратов бактериофагов (внутрь и/или местно: для орошения и аппликаций кожи и слизистых, введения в полость матки, мочевого пузыря, уха, придаточных пазух носа, конъюнктиву глаза, в дренированные полости – брюшную, плевральную, в полости абсцессов), сохраняется потребность в разработке новых, которые бы позволили «адресно» доставлять препарат и/или пролонгировать нахождение фага в патологическом очаге. Только системное (внутрь) применение бактериофага пациентом с бактериальной инфекцией дыхательной системы является недостаточно эффективным, т.к. данный способ введения бактериофага не обеспечивает точечное воздействие препарата – лизис патогенной флоры в очаге воспаления. При рекомендациях комбинированного способа (внутрь и местно) применения особенно проблематично использование препарата в отношении инфекций дыхательных путей. Согласно инструкции при локализации инфекционного процесса в верхних дыхательных путях пациенту предлагается либо промывание, либо введение турунд (в носовую полость), что безусловно утяжеляет лечебный процесс особенно при сочетанной локализации. Кроме того, эффективные локальные способы и технологии доставки бактериофага в нижние дыхательные пути на сегодняшний день отсутствуют или разработаны недостаточно.

Известен способ лечения бактериальных инфекций ЛОР-органов у детей бактериофагом (Никифорова, Г.Н., Пшонкина, Д.М. Возможности использования бактериофагов в лечении инфекционных заболеваний ЛОР-органов у детей / Г.Н. Никифорова, Д.М. Пшонкина // Медицинский Совет. – 2015. - №(6). – С. 34-37. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2015-6-34-37). Препарат Секстафаг применяется местно – в виде полосканий, орошений, аппликаций; для введения в околоносовые пазухи, полость среднего уха, промывания полости абсцесса в объеме от 2,0 до 20,0 мл 1–3 раза в день курсом от 5 до 15 дней. Местное применение бактериофага в данном случае оправдано, однако у детей достаточно сложно реализовать терапию в полном объеме: так дети до определенного возраста не умеют полоскать горло, легко возбудимы при незначительных болевых манипуляциях, что, безусловно, ограничивает возможности фаготерапии при местном использовании.

Задача доставки лекарственных средств в верхние и нижние дыхательные пути решается проведением ингаляционной терапии, назначаемой лечащим врачом зачастую для снятия симптомов инфекции – ингаляции с муколитическим, отхаркивающими и другими активными лекарственными веществами. Основным техническим средством для реализации данной задачи на сегодняшний день является медицинский небулайзер. Небулайзеры являются известными техническими устройствами, различающимися по конструктивным особенностям и технологиям перевода жидкого лекарственного средства в аэрозоль: компрессорные, ультразвуковые, электронно-сетчатые. Медицинское изделие небулайзер используется в том числе и для реализации местного этиотропного лечения антимикробными препаратами (антибиотиками).

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является способ лечения инфекции дыхательных путей с помощью ингаляционной терапии антибиотиками (Ингаляционный тобрамицин в лечении тяжелых нозокомиальных пневмоний / Мороз В.В., Кузовлев А.Н., Половников С.Г., Стец В.В., Варварин В.В. // Общая реаниматология. – 2012. - №8(2). – С. 5-10. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2012-2-5). Способ заключается в том, что при лечении инфекций дыхательных путей – одной из самых тяжелых форм - нозокомиальной вентилятор-ассоциированной пневмонии,– в составе комплексной терапии совместно с системным применением антибиотика назначается ингаляционно через небулайзер тобрамицин (или любой другой антибиотик из возможных к ингаляционному применению и по клиническим показаниям) в дозе 300 мг 1 раз в сутки.

Однако этот способ имеет недостатки:

1) плохое проникновение внутривенных антибиотиков в легкие: традиционное внутривенное введение антибиотиков широкого спектра действия не позволяет добиться их бактерицидной концентрации в легких, что приводит к увеличению резистентности микроорганизмов и длительности антибиотикотерапии;

2) недостаточное проникновения антибиотика в те зоны легких, в которых нарушена проходимость дыхательных путей, что особенно актуально при наличии у больного сопутствующих обструктивных заболеваниях легких;

3) изменение физико-химических свойств антибиотика в процессе образования аэрозоля вследствие нагревания, охлаждения, вибрации: наиболее выражено при использовании струйных небулайзеров;

4) загрязнение окружающей среды фармакологическим препаратом в присутствии пациентов и медицинского персонала с развитием аллергических реакций у реципиентов;

5) отсутствие у большинства антибиотиков в инструкции к применению ингаляционного способа введения препарата (использование большинства лекарственных стредств для лечения инфекций дыхательных путей не по официальным показаниям);

6) местное токсическое воздействие антибиотиков на дыхательные пути.

Указанные недостатки значительно снижают эффективность способа.

Задача заявляемого решения – разработать способ лечения инфекций дыхательных путей, в том числе вызванных антибиотикорезистентными штаммами, с помощью ингаляционного введения бактериофага.

Технический результат достигаемый при использовании способа – повышение эффективности лечения инфекций дыхательных путей бактериальной этиологии, в том числе при антибиотикорезистентых штаммах этиологического агента.

Технический результат достигается тем, что в способе лечения бактериальных инфекций дыхательных путей, включающем назначение лекарственной терапии с препаратом по показаниям через небулайзер, проводят лабораторное микробиологическое исследование чувствительности выделенного из клинического материала, полученного из патологического очага соответствующей локализации, микроорганизма к лечебно-диагностическому бактериофагу трех различных серий с использованием spot-методом, определяют литическую активность трех серий бактериофага в отношении выделенного микроорганизма, выбирают серию бактериофага с литической активностью не менее «++++», используют для ингаляционной терапии компрессорный небулайзер, подобранный бактериофаг в объеме 5 мл заливают в подготовленную емкость для лекарственных средств компрессорного небулайзера, проводят ингаляции трехкратно в течении суток 10 дней, затем проводят микробиологическое исследование клинического материала из патологического очага с оценкой чувствительности, при выделении того же микроорганизма и сохранении чувствительности к бактериофагу ингаляции по схеме 3 раза в сутки в течении 10 дней повторяют.

Предпочтительно при выделении нескольких микроорганизмов используют поливалетный бактериофаг.

Способ осуществляют следующим образом: пациенту с клинически и инструментально подтвержденным случаем инфекции дыхательных путей любой локализации проводят лабораторное микробиологическое исследование клинического материала из патологического очага соответствующей локализации (мокрота, естественно откашливаемая и индуцированная, аспират трахеи, бронхо-альвеолярный лаваж, смывы с бронхов, мазки из носа, зева, носоглотки, назальный смыв, назофагальный аспират, жидкость, получаемая при тимпаноцентезе, аспират синуса, получаемые при аспирации иглой) в соответствии с МУ 4.2.2039-05 «Техника сбора и транспортирования биоматериалов в микробиологическую лабораторию». Выделяют этиологический агент и его количественные характеристиками, используя методы, изложенные в приказе Минздрава СССР от 22.04.1985 №535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений». Проводят исследование чувствительности микроорганизма к лечебно-диагностическому бактериофагу с использованием spot-метода согласно «Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике: федеральные клинические (методические) рекомендации», 2014 г. При реализации spot-метода культуру выделенного микроорганизма тестируют к трем разным сериям одного лечебно-профилактического препарата, содержащего фаг для конкретного выделенного от пациента микроорганизма, производства АО «НПО» «Микроген». Через 24 часа определяют литическую активность серий бактериофага в отношении микроорганизма. Для лечения инфекции выбирают серию селективного бактериофага с литической активностью не менее «++++». Затем назначают терапию выбранным бактериофагом соответствующей серии (моно- или поливалентным в зависимости от результатов лабораторного исследования). Подобранный бактериофаг (моно-или поливалентный) в объеме 5 мл заливают в подготовленную (очищенную и высушенную) емкость для лекарственных средств компрессорного небулайзера и проводят процедуру ингаляции. Ингаляции проводят трехкратно в течение суток 10 дней. Затем проводят оценку динамики клинических симптомов, результатов инструментального обследования (рентгенографии, эндоскопии носовых ходов и др.), а также микробиологическое исследование клинического материала из патологического очага с оценкой чувствительности. При выделении того же микроорганизма и сохранении чувствительности к бактериофагу ингаляции по схеме 3 раза в сутки в течение 10 дней повторяют.

Для доказательства сохранения активности бактериофага при пропускании через небулайзер были проведены аэробиологические лабораторные исследования, в которых изучалась выживаемость в аэрозоле фаговых частиц. В качестве микроорганизма использовались тест-культуры E.coli и S. aureus. Согласно тестируемым микроорганизмам были использованы следующие коммерческие препараты лечебно-профилактических бактериофагов «Бактериофаг стафилококковый жидкий», «Пиобактериофаг комплексный».

При использовании spot-метода выявлено, что штаммы чувствительны к соответствующему препарату лечебно-профилактического бактериофага. В аэробиологических исследованиях был протестирован: компрессорный небулайзер. Был проведен лабораторный эксперимент по оценки выживаемости фага в аэрозоле после пропускания через небулайзер. В ламинарном шкафу при температуре 20-22ºС и влажности воздуха 60%, бактериофаг (5,0 мл) распыляли небулайзерами над чашками Петри с индикаторными культурами. Время распыления составляло 1, 3, 5, 10 мин, после чего чашки с осевшими фаговыми частицами ставили в термостат (37ºС на 20-24 ч). Дальнейшие результаты исследования оценивались исходя из следующего предположения: при отсутствии негативного (разрушающего) действия небулайзера на фаговые частицы имеется прямая зависимость между временем распыления и активностью фага; чем больше время распыления, тем большее количество живых фаговых частиц успеет осесть и тем выше должна быть активность фага «на выходе». Оценка выживаемости фага после распыления препарата бактериофага проводилась по степени лизиса тест-культур: по наличию зон лизиса, их количеству и качеству (размеры, наличие/отсутствие единичных или множественных колоний вторичного роста).

Результаты эксперимента показали, что при использование компрессорного небулайзера наличие специфической активности бактериофага в отношении индикаторной культуры сохраняется в течение максимального времени наблюдения. Количество фаговых частиц при этом нарастает с увеличением времени распыления (от множественных зон лизиса, с единичными колониями вторичного роста после 1, 3, 5 мин распыления до сливного лизиса после максимального времени распыления, 10 мин). Таким образом, при проведении лабораторных исследований была подтверждена возможность применения бактериофагов при небулайзерной терапии, определен тип оборудования (небулайзера компрессионного типа) сохраняющий высокую литическую активность в аэрозоле жидкого препарата бактериофага в течение времени, необходимого для одной ингаляции.

Приводим клинические примеры использования предложенного способа.

Пример №1.

Пациентка Л., (1956 г.р.) 13.03.2019 г. госпитализирована в многопрофильный стационар с диагнозом: Острое нарушение мозгового кровообращения. В день поступления переведена в отделение реанимации и интенсивной терапии, и подключена к аппарату ИВЛ для замещения функции дыхания, на 4 сутки пациентка была стабилизирована, дышала самостоятельно, отключена от аппарата ИВЛ. На 8 сутки терапии у пациентки отмечается ухудшение состояния в виде появившейся отдышки, кашля, зелено-желтой мокроты и повышения температуры до 39,5ºС. Пациентке был назначен ряд лабораторных и инструментальных исследований с целью постановки диагноза. По совокупности признаков был поставлен диагноз «Нозокомиальная правостороняя пневмония», при микробиологическом исследовании было выявлено, что из мокроты пациентки выделяется Pseudomonas aeruginosa 109 КОЕ\мл, резистентная к 5 из 10 тестируемых антибиотиков, к 1 из 10 проявляющая промежуточную чувствительность. Для стартовой терапии был назначен антибиотик широкого спектра действия с учетом антибиотикограммы в/в на 7 дней, однако, в процессе лечения состояние пациентки ухудшалось, развилась дыхательная недостаточность, что потребовало проведение аппаратной искусственной вентиляции легких на 3 суток. На 5 сутки проведения антибактериальной терапии было принято решение использовать предложенный способ. Проведено микробиологическое исследование отделяемого трахеобронхиального дерева с высевом ассоциации микроорганизмов Pseudomonas aeruginosa и E.coli 108 КОЕ\мл. Каждый микроорганизм проявлял полирезистентность к тестируемым антибиотикам. В дополнение к определению резистограммы было назначено изучение чувствительности культур к Пиобактериофагу комплексному трех различных серий (Н71, Н30, Н45) spot-методом. Тестируемая культура обнаружила литическую активность на «++++» к Н71 серии бактериофага. Пациентке была назначена ингаляционная фаготерапия с помощью компресорного небулайзера Omron Comp Air NE-C28, модель NE-C28-RU подобранной серией Пиобактериофага комплексного 3 раза в день в течении 10 дней. На фоне лечения уже с 3-х суток была отмечена положительная клиническая динамика со стороны бронхолегочной системы, улучшение общего состояния пациентки. В контрольном бактериологическом посеве индуцированной мокроты на 11 сутки ингаляционной терапии не было обнаружено роста микроорганизмов, что в совокупности с клиническими критериями позволили говорить о выздоровлении пациентки.

Пример №2.

Пациентка В., 1991 г.р., беременная на 7 месяце, госпитализирована в оториноларингологическое отделение многопрофильного стационара с поликлинического приема с диагнозом: «Острый бактериальный риносинусит тяжелого течения». Проведенный комплекс диагностических исследований: риноскопия с использованием эндоскопического оборудования, рентгенографию придаточных пазух носа при поступлении и по окончании лечения, лабораторные исследования (общий анализ крови, мочи, отделяемого из носа для бактериологического исследования с определением резистограммы и чувствительности к бактериофагам) подтвердил первоначальный диагноз. Этиологический агент воспаления - Staphylococcus aureus 107 КОЕ\мл. С целью этиотропного лечения пациентке назначена стандартная базовая терапия с использованием антибиотиков широкого спектра действия-цефалоспорины 4 поколения, однако, пациентка отказалась принимать препараты, мотивируя это реальной или потенциальной опасностью для плода. В данном клиническом случае было принято решение использовать предложенный способ. Для этого выделенный этиологический агент был протестирован на чувствительность к стафилококковому бактериофагу трех серий (217, 224, 228) spot-методом. Ингаляционная терапия проводилась чувствительным к выделенному микроорганизму препаратом «Бактериофаг стафилококковый» (серия 224) с помощью компрессорного небулайзера. Ингаляции были назначены в течении 10 дней, 3-х кратно за сутки. По окончанию лечения был проведен контрольный диагностический комплекс исследований с оценкой клинического состояния. Согласно результатам обследования у пациентки улучшилось самочувствие (восстановилось носовое дыхание, отсутствовало отделяемое из носа, температура была в физиологической норме, головные боли не беспокоили), наступила клиническое и бактериологическое выздоровление (в микробиологических посевах из новых полостей роста микроорганизмов не обнаружено). Лечение было эффективно и безопасным для матери и плода.

Таким образом, заявляемое изобретение обладает следующими преимуществами:

1) при ингаляционном способе введения бактериофага с помощью небулайзера фаги хорошо проникают в легочную ткань, т.к. биодоступность препарата не зависит от других биохимических процессов, фаги изначально являются активными, это позволяет реализовывать их бактерицидный эффект сразу после нахождения клетки-мишени;

2) физико-химических и биологические свойства бактериофага в процессе образования аэрозоля в компрессорном небулайзере не изменяются, что позволяет доставить фаговые частицы до очага активными;

3) ингаляционное применение бактериофага способствует стойкому положительному результату лечения бактериальных инфекций, в том числе вызванных антибиотикорезистентными штаммами;

4) ингаляционный способ введения бактериофаги может назначаться в составе комплексной терапии, абсолютно совместим с любыми лекарственными препаратами, не имеет противопоказаний в отношении возраста пациента;

5) данный способ лечения реализуется неинвазивной технологией, что имеет положительный эффект у пациентов детского возраста, а так нивелирует риск развития инфекционных осложнений вследствие повреждения кожного покрова, слизистых.

6) селективное воздействие бактериофага, введенного в неразбавленном виде с помощью компрессорного небулайзера по определенной схеме, способствует стойкому положительному результату лечения инфекций дыхательных путей любой локализации, снижает лекарственную нагрузку и частота негативных (побочных) действий других антимикробных препаратов, повышает эффективность лечения.