Динаміка рівнів неоптерину, прокальцитоніну і С-реактивного білка в крові у хворих з гострими захворюваннями респіраторного тракту

1. Матеріали і методи дослідження
2. Результати дослідження та обговорення
3. Висновок

Гострі респіраторні вірусні інфекції (ГРВІ) займають перше місце в структурі інфекційної захворюваності в усьому світі. Наслідком генетичної мінливості вірусів є схожість клінічних проявів грипу з клінічною симптоматикою інших ГРВІ, що не дозволяє його діагностувати без проведення лабораторної діагностики клінічно. Нерідко у частини пацієнтів з інфекційною патологією процес може протікати без клінічно виражених проявів. Крім того, в гострому періоді вірусних інфекцій, що протікають з ураженням респіраторного тракту, не завжди є чіткі клініко-лабораторні дані, які свідчать про приєднання бактеріальної інфекції. Тому в ряді випадків ми бачимо або пізніше, або невиправдане призначення антибактеріальної терапії при ГРВІ і грипі. Невиправдане призначення антибактеріальних препаратів в недалекому майбутньому може привести до розвитку резистентності до всього спектру нині розроблених препаратів цієї групи.

В даний час особливу роль в діагностичному алгоритмі при підозрі на ГРВІ та грип приділяється виділенню маркерів-індикаторів приєднання бактеріальної інфекції, що ускладнює перебіг основного захворювання і може призводити до розвитку несприятливого результату (в більшості випадків при грипі). Найбільш часто в клінічній практиці використовується три біомаркери - С-реактивний білок (СРБ), прокальцитонін (ПКТ) і неоптерин, які мають різну діагностичну роль і прогностичну значимість при моніторингу прогресування захворювання та оцінки ефективності лікувальних заходів при інфекційної і неінфекційної патології.

С-реактивний білок - глікопротеїн, відноситься до білків гострої фази запалення, виробляється в тканини печінки. Під дією протизапальних цитокінів його рівні починають збільшуватися вже через 6 годин від початку запального процесу, а протягом 24-48 годин концентрація СРБ в крові значимо зростає, що залежить від етіології процесу. СРБ підвищується при різних захворюваннях інфекційної і неінфекційної етіології. Найбільш високі рівні СРБ (більше 100 мг / л) спостерігаються при бактеріальної інфекції. При вірусної інфекції рівень СРБ, як правило, не перевищує 20 мг / л. Період напіврозпаду СРБ в крові становить близько 19 годин, тому його концентрація швидко знижується при відсутності стимулу його синтезу. На рівень СРБ не впливає прийом їжі, відсутні його добові коливання. Концентрації цього біомаркери знижуються тільки при розвитку печінкової недостатності, а також при прийомі дуже обмеженого числа лікарських препаратів [1, 2].

Прокальцитонін, попередник гормону кальцитоніну, стабільний білок, що утворюється в нейроендокринних клітинах людини (С-клітини щитовидної залози, легені і печінку). У здорових людей концентрація в крові ПКТ дуже низька. У нормі рівень прокальцитоніну не повинен перевищувати 0,05 нг / мл. Концентрація ПКТ також починає зростати під дією протизапальних цитокінів протягом 6-12 годин при стимуляції його синтезу, проте на відміну від СРБ він має більш тривалий період напіввиведення (від 25 до 30 год). Рівні ПКТ використовують для розмежування бактеріальної інфекції від інших запальних процесів і розглядають їх як інструмент для емпіричного призначення антибактеріальної терапії. При гострих вірусних інфекціях рівень ПКТ рідко досягає 1 нг / мл, при важких бактеріальних інфекціях його концентрації варіюють від 20 до 200 нг / мл [3-5].

Неоптерин є стабільним метаболітом нуклеїнових підстав, попередником біоптеріна. Моноцити / макрофаги продукують неоптерин при стимуляції ІФН-γ, що вивільняється активованими Т-клітинами. Рівні циркулюючого неоптерина зазвичай високі при домінуванні клітинно-опосередкованого імунітету, і, навпаки, його концентрації низькі при домінуванні гуморальних імунних реакцій. Тривале зберігання при різних температурах (від +24 до -70 ° С), а також повторне заморожування і розморожування зразків крові не роблять істотного впливу на концентрацію неоптерина в крові. Крім того, не виявлено суттєвих відмінностей між рівнем неоптерину в сироватці і плазмі, що розширює лабораторні можливості для його визначення [6, 7].

Та все це говорить про те, що ці три біомаркери є привабливими для клініциста в його повсякденній роботі. До теперішнього часу не існує чітких даних щодо рівнів СРБ, ПКТ і неоптерину в крові, на які слід орієнтуватися при розмежуванні вірусних і бактеріальних інфекцій. У зв'язку з цим метою нашого дослідження було вивчення динаміки рівнів неоптерину, прокальцитоніну і С-реактивного білка в сироватці крові у хворих на вірусні, вірусно-бактеріальними і бактеріальними захворюваннями і оцінка значущості поєднаного їх визначення в крові для диференціальної діагностики.

Матеріали і методи дослідження

У дослідження включено 60 пацієнтів основної групи (ГРВІ різної етіології) і 30 хворих групи порівняння (з лакунарну ангіну) після підписання ними інформованої згоди на обстеження. У групі порівняння в 87% (26/30) випадків лакунарная ангіна була ускладнена паратонзілліта або паратонзіллярним абсцесом. Група контролю складалася з 10 чоловік без хронічної супутньої патології, переважали особи чоловічої статі (60%, 6/10); середній вік - 31 ± 10 років (від 21 до 56 років) був порівнянний з пацієнтами основної групи. Робота проводилася протягом 2014-2015 рр. на базі ГБУЗ ІКБ № 1 ДЗМ.

Критеріями включення хворих в основну групу були: вік ≥ 18 років, не більше 5 діб від моменту появи перших проявів хвороби, підвищення температури тіла ≥ 37,5 ° C, наявність одного або декількох симптомів катарального і інтоксикаційного синдромів, відсутність прийому антибактеріальних препаратів на догоспітальному етапі за даними анамнезу. Пацієнти були розділені на підгрупи: пацієнти з неускладненим і ускладненим перебігом грипу (n = 24); пацієнти з неускладненим і ускладненим перебігом ГРВІ (аденовірусна інфекція, риновирусная інфекція, коронавірусна (NL63) інфекція, ГРВІ, неуточнені, n = 36). У підгрупах хворих з ускладненим перебігом реєструвалися захворювання бактеріальної природи (пневмонія, синусит, лакунарна ангіна).

Хронічна супутня патологія була виявлена ​​тільки у 3% (2/60) хворих на ГРВІ (1 пацієнтка з ускладненим перебігом ГРВІ - міома матки, 2-й пацієнт з неускладненим перебігом ГРВІ - хронічний бронхіт, артеріальна гіпертензія).

Пацієнти, включені в дослідження, були обстежені і отримували терапію відповідно до стандартів надання медичної допомоги хворим на ГРВІ / грип, ангіну. Імунокорегуючої терапії пацієнти не отримували. Додатково під час вступу і через 4-5 днів (при стиханні клінічних проявів і нормалізації температури тіла) хворим проводили взяття крові, а також - у пацієнтів основної групи одноразово був узятий мазок з носоглотки. Зразки крові пацієнтів для визначення неоптерину, зібрані при динамічному обстеженні, центрифугировали, а потім сироватки крові ділили на аліквоти, які містилися в морозильну камеру для зберігання при t = -70 ° C.

Для визначення неоптерина була використана тест-система «Neopterin ELISA» - імуноферментний набір для in vitro кількісного визначення неоптерину в людській плазмі, сироватці крові та сечі (IBL International GmbH, Німеччина). В інструкції до тест-системі встановлені норми неоптерина в сироватці крові в залежності від віку: 19-75 років <8,7 нмоль / л; > 75 років <19,0 нмоль / л.

Для визначення прокальцитоніну була використана тест-система «RayBio Human Procalcitonin ELISA kit» - імуноферментний набір для кількісного визначення людського прокальцитоніну в зразках сироватки, плазми, супернатантах клітинних структур і сечі (RayBiotech, Inc, США). Норми прокальцитоніну в крові - <30 пг / мл (<0,003 нг / мл). Для визначення С-реактивного білка використана тест-система «CRP U-hs FS» (DiaSys Diagnostic GmbH, Німеччина). Норми С-реактивного білка в сироватці крові у дорослих <5 мг / л.

Дослідження мазка з носоглотки проводилося методом полімеразної ланцюгової реакції з допомогою тест-системи «ПневмоСкрінВіруси» виробництва ЗАТ НПФ «ДНК-технологія» з метою визначення генетичного матеріалу вірусів грипу (А, В, А (H1N1) pdm09, A (H3N2)), парагрипу 1-го, 2-го, 3-го, 4-го типів (PiV1, PiV2, PiV3, PiV4), коронавірусів (HCov OC43, HCov 229E, HCov NL63, HCov HKU1), РС-вірусу (RSV), аденовірусів груп B, C, E (Adenovirus), метапневмовірус (MPV), риновірусів (HRV), бокавіруса (HBoV). Проте, в 35% (21/60) випадків етіологію встановити не вдалося.

При аналізі результатів дослідження розраховували: процентний вміст ряду отриманих даних (%), середню арифметичну (М), помилку середньої арифметичної (m). Визначення групових відмінностей в середніх значеннях в двох вибірках проводилося за допомогою t-критерію Стьюдента. Порівняння між собою різних розподілів проводили за допомогою критерію Пірсона χ2. Кореляційний аналіз проводили за допомогою коефіцієнта кореляції Пірсона. Статистичну обробку проводили з використанням пакета програм Statistica 6.0 (StatSoft Inc, США).

Результати дослідження та обговорення

Клінічно значущі показники хворих на грип, ГРВІ різної етіології і лакунарну ангіну представлені в табл. 1.

Як в основній групі, так і в групі порівняння переважали особи чоловічої статі. Середній вік пацієнтів, включених у дослідження, статистично відрізнявся в представлених підгрупах (ускладнене і не ускладнений перебіг). Переважна більшість пацієнтів (67% (40/60) - основна група, 73% (22/30) - група порівняння) були у віці до 30 років.

В середньому пацієнти надходили на третій день хвороби, і температура тіла коливалася в діапазоні від 38,0 до 38,5 ° С. Лихоманка (≥ 38 ° С) була зареєстрована у більшості пацієнтів: 74% (17/23) - неускладнена ГРВІ, 62% (8/13) - ускладнена ГРВІ, 75% (12/16) - неускладнений грип, 87,5% (7/8) - ускладнений грип, 83% (25/30) - лакунарна ангіна.

В загальному аналізі крові виявлено зміни середніх значень лейкоцитів, нейтрофілів і ШОЕ, в цілому характерні для інфекційного процесу вірусної і бактерійної етіології. Середні рівні тромбоцитів в крові у всіх групах знаходилися в межах нормальних значень. Середні значення вмісту лейкоцитів були достовірно вище в групі хворих з ускладненим перебігом ГРВІ та лакунарну ангіну в порівнянні з групою пацієнтів з ГРВІ без ускладнень, а також - з неускладненим і ускладненим грипом (p <0,01). Статистично значущих відмінностей в середніх значеннях вмісту лейкоцитів при порівнянні підгруп хворих з неускладненим і ускладненим перебігом грипу не виявлено (р> 0,05). При динамічному дослідженні в стадії стихання клінічних проявів у всіх підгрупах хворих середні рівні лейкоцитів не перевищували нормальних значень.

Аналіз концентрації ПКТ в крові зареєстрував у більшості пацієнтів досліджуваних груп рівні даного маркера менш <30 пг / мл (<0,03 нг / мл). У решти пацієнтів усіх досліджуваних підгруп зафіксовано помірне підвищення даного біомаркери в крові: у пацієнтів з лакунарну ангіну - 17% (5/30; від 113,7 до 560,4 пг / мл); ГРВІ та грип - 17% (4/23; від 54 до 1645,9 пг / мл) і 6% (1/16; 73,2 пг / мл) при неускладненому - 38% (5/13; від 113,7 до 599,6 пг / мл) і 12,5% (1/8; 520,5 пг / мл) при ускладненому перебігу відповідно.

Середні рівні неоптерину СРБ в крові при динамічному обстеженні в різних групах хворих на ГРВІ, грип та лакунарну ангіну представлені в табл. 2. У гострому періоді у всіх досліджуваних групах концентрації СРБ і неоптерину в крові значимо вище в порівнянні з їх рівнями в стадії стихання клінічних проявів. У гострому періоді найнижчі середні концентрації неоптерину в крові реєструються в групі хворих на лакунарну ангіну, проте вони достовірно нижче тільки в порівнянні з концентрацією у хворих з неускладненим і ускладненим перебігом грипу (р <0,01); при порівнянні з концентраціями середніх значень у хворих неускладненим і ускладненим перебігом ГРВІ значущих відмінностей не виявлено. Нормальні концентрації неоптерину в крові достовірно частіше реєструвалися у хворих на лакунарну ангіну в порівнянні з хворими на ГРВІ та грип (47%, 14/30 проти 16%, 8/46 (р = 0,0059) і 8%, 2/24 (р = 0,0291) відповідно).

Підвищення концентрації С-реактивного білка виявлено у більшості хворих з ускладненим і неускладненим перебігом ГРВІ (92% (11/12) і 78% (18/23), р = 0,4217), з неускладненим перебігом грипу (75%, 4 / 16), на лакунарну ангіну (97%, 29/30), в 100% випадків - при ускладненому перебігу грипу. У гострому періоді у хворих на лакунарну ангіну і ускладненим перебігом грипу та ГРВІ рівні СРБ в крові статистично значимо вище в порівнянні з рівнями СРБ у хворих з неускладненим перебігом грипу та ГРВІ (p <0,01). Рівні більше 30 мг / л, які можуть свідчити про розвиток бактеріальної інфекції, у хворих з лакунарну ангіну виявлялися в 87% (25/30), а у пацієнтів з ГРВІ та грипом з приєднанням бактеріальної інфекції достовірно частіше в порівнянні з хворими з неускладненим перебігом гострих вірусних інфекцій, що вражають респіраторний тракт (80% (11/13) і 22% (5/23) відповідно, р = 0,0003; 75% (6/8) і 31% (5/16) відповідно, р = 0,0426).

У осіб контрольної групи концентрації трьох біомаркерів в крові не перевищували нормальних значень (в 100% випадків ПКТ <30 пг / мл; середня концентрація неоптерина - 3,9 ± 0,4 нмоль / л (від 1,5 до 5,6 нмоль / л), СРБ - 1,77 ± 0,4 мг / л (від 0,2 до 3,9 мг / л)). Середня концентрація неоптерину СРБ в крові в групі контролю була статистично значимо нижче в порівнянні з такою у хворих на ГРВІ різної етіології, а також у хворих на лакунарну ангіну (p <0,01).

Звертає на себе увагу той факт, що у 25% (15/60) пацієнтів зареєстровані деякі невідповідності клініко-лабораторної картини захворювання і його етіології (табл. 3).

Так, лейкоцитоз виявлено і у пацієнтів з неускладненим перебігом грипу та ГРВІ, що надійшли в перші три дні від початку захворювання. Вік даних пацієнтів був від 18 до 19 років. У групі хворих з неускладненим перебігом грипу тільки у одного (6%) хворого, що надійшов в перший день хвороби, зареєстрований лейкоцитоз, який супроводжувався зсувом лейкоцитарної формули вліво, підвищенням ШОЕ, СРБ, прокальцитоніну, неоптерина. У групі хворих з неускладненим перебігом ГРВІ лейкоцитоз виявлено у 5 (22%) хворих на ГРВІ (n = 4 - ГРВІ, неуточнені, n = 1 - риновирусная інфекція), який тільки в 60% (3/5) випадків поєднувався зі зрушенням лейкоцитарної формули вліво і підвищенням ШОЕ. Рівні ПКТ в даній підгрупі не перевищували межі нормальних значень (<30 пг / мл). У чоловіка з риновирусной інфекцією, що надійшов на 3-й день хвороби, на тлі субфебрильної температури, невеликого лейкоцитозу і підвищення ШОЕ були відсутні зрушення лейкоцитарної формули вліво, підвищення СРБ, неоптерина. У чоловіка з неуточненої ГРВІ на тлі піретіческой лихоманки і невеликого лейкоцитозу були відсутні зрушення лейкоцитарної формули вліво, підвищення ШОЕ, проте рівні СРБ і неоптерина були збільшеними. У решти трьох пацієнтів з неуточненої ГРВІ лейкоцитоз і нейтрофільоз (у двох пацієнтів - підвищення ШОЕ) реєструвалися на тлі фебрильною лихоманки, підвищення СРБ і неоптерину в крові.

Підвищені концентрації СРБ більше 30 мг / л були виявлені в тому числі і у хворих з неускладненим перебігом ГРВІ. У одного пацієнта вони реєструвалися на тлі лейкоцитозу зі зрушенням лейкоцитарної формули вліво і підвищенням ШОЕ. Звертає на себе увагу у чоловіка 43 років з неускладненим перебігом неуточненої ГРВІ, що надійшов на 5-й день хвороби з фебрильною лихоманкою, істотне підвищення СРБ (до 131,99 мг / л, через 5 днів - 19,22 нмоль / л) і неоптерина за відсутності лейкоцитозу, підвищення ПКТ в крові.

У пацієнта зі значним підвищенням ПКТ до 1645,9 пг / мл виявлено незначне підвищення СРБ і неоптерина на тлі відсутності змін в загальному аналізі крові. У однієї пацієнтки, 21 роки, з ГРВІ, ускладненою лакунарну ангіну, на тлі субфебрильної температури на момент надходження реєструвалося тільки підвищення рівня ПКТ на тлі відсутності лейкоцитозу зі зрушенням лейкоцитарної формули вліво, підвищення ШОЕ, СРБ і неоптерину.

У групі хворих на лакунарну ангіну у одного пацієнта, що надійшов на 4-й день хвороби, зареєстрований найнижчий рівень СРБ в крові на тлі підвищення вмісту лейкоцитів (без зсуву лейкоцитарної формули вліво і нормальної ШОЕ), ПКТ і неоптерину в крові.

У групах пацієнтів із захворюваннями вірусної етіології виявлено 13% (5/39, n = 4 - ГРВІ, n = 1 - грип) пацієнтів, у яких всі три біомаркери не перевищували нормальних значень. Крім того, в 10% (4/39) випадків захворювання супроводжувалося тільки підвищенням неоптерину в крові.

Значущою кореляції не виявлено між концентраціями неоптерину, СРБ і прокальцитоніну в групах пацієнтів з вірусною, вірусно-бактеріальної та бактеріальної етіологією захворювання.

Проведений аналіз показав, що досліджувані маркери-індикатори вірусної і бактерійної інфекцій можуть підвищуватися у частини хворих в гострому періоді захворювань, що протікають з ураженням респіраторного тракту, одночасно. Найвищі рівні СРБ і найнижчі рівні неоптерину виявлені у хворих на ангіну, що говорить на користь допоміжного діагностичного значення СРБ при бактеріальної інфекції і неоптерину при вірусну природу захворювання.

Аналіз концентрацій СРБ показав, що у переважної більшості пацієнтів із захворюваннями вірусно-бактеріальної та бактеріальної етіології реєструється підвищення СРБ в крові в гострому періоді хвороби, однак не у всіх хворих (p> 0,05). У той же час і при захворюваннях вірусної етіології у більшості (при неускладненій течії ГРВІ та грипу) реєструються підвищені рівні СРБ в крові.

Отримані нами результати можна порівняти з даними інших авторів, які свідчать про те, що СРБ багаторазово збільшується при запаленнях різної природи й локалізації [8].

Значуще підвищення рівнів СРБ і неоптерина говорить про їх діагностичної значущості при інфекційній патології як вірусної, так і бактеріальної етіології.

Однак, з огляду на значне підвищення рівнів СРБ в групі хворих на ГРВІ без приєднання вторинної бактеріальної інфекції, даний маркер не може бути однозначним критеріальним показником, розмежовує захворювання вірусної та вірусно-бактеріальної етіології.

Як правило, концентрація ПКТ в крові підвищується пропорційно тяжкості інфекційного процесу. Локальні запальні вогнища не супроводжуються значним його викидом в кров (діапазон від 0,5 до 2 нг / мл). У нашому дослідженні концентрація ПКТ або не збільшувалися взагалі, або не перевищували 2 нг / мл, т. Е. До того рівня, коли з високою ймовірністю можна думати про інфекційний процес з системними проявами.

У той же час у частини пацієнтів ми отримали суперечливі дані щодо профілю досліджуваних біомаркерів. Так, не у всіх пацієнтів з ускладненою ГРВІ реєструється підвищення СРБ більше 30 мг / л, і, навпаки, при неускладненій ГРВІ концентрації можуть бути досить високими, що ускладнює використання даного біомаркери для диференціального діагнозу. У одного хворого ГРВІ ми бачимо істотне збільшення ПКТ під час відсутності даних за приєднання вторинної бактеріальної інфекції. У пацієнтів з неускладненій ГРВІ, що надійшли в перші дні хвороби, зафіксовано підвищення рівня СРБ не більше 30 мг / л, неоптерина, ПКТ був у невеликій кількості на тлі лейкоцитозу. Виявлено підвищення лейкоцитів в крові у осіб 18-19 років при неускладненій течії ГРВІ та грипу, т. Е. Без приєднання вторинної бактеріальної інфекції. Наявність лейкоцитозу, підвищення рівня ПКТ, неоптерина, значного підйому СРБ (> 30 мг / л) у хворого на грип, виявлене в перший день хвороби, відсутність клінічних проявів приєднання вторинної бактеріальної інфекції говорять про те, що дані біомаркери, можливо, мають обмежене діагностичне значення при проведенні диференціального діагнозу для розмежування вірусної і бактерійної інфекції.

Ймовірно, отримані дані обумовлені тим фактом, що відповідь організму на впровадження патогена різної природи залежить від багатьох факторів, включаючи вірулентність мікроорганізму, особливості імунної відповіді макроорганізму, рівень віремії / бактеріємії, супутню патологію, генетично детерміновані особливості відповіді на інфекційні патогени різної етіології.

Висновок

У нашому дослідженні у більшості пацієнтів з вірусними, вірусно-бактеріальними і бактеріальними захворюваннями динаміка рівнів неоптерину, прокальцитоніну і С-реактивного білка в сироватці крові відповідала клініко-лабораторного профілем захворювання за даними стандартного обстеження хворих з цією патологією. Однак істотні коливання значень досліджуваних біомаркерів у чверті хворих обмежують ізольоване використання кожного біомаркери в диференціальної діагностики та свідчать про необхідність тільки їх комплексного застосування.

Робота виконан в рамках гранту Президента РФ для державної ПІДТРИМКИ провідніх наукових шкіл Російської Федерации (НШ-5855.2014.7).

література

1. Shaw AC Serum C-reactive protein and neopterin concentrations in patients with bacterial or viral infection // J Clin Pathol. 1991; 44: 596-599. [Http: // dx.doi.org/10.1136/jcp.44.7.596].
2. Pepys MB, Hirschfield GM C-reactive protein: a critical update // J Clin Invest. 2003; 111 (12): 1805-1812. [Http: // dx.doi.org/10.1172/JCI200318921].
3. Chan YL, Tseng CP, Tsay PK et al. Procalcitonin as a marker of bacterial infection in the emergency department: an observational study // Critical Care. 2004; 8 (1): 12-20.
4. Nijsten MW, Oling P., The TH Procalcitonin behaves as a fast responding acute phase protein in vivo and in vitro // Crit Care Med. 2000; 28: 458-461.
5. Gendrel D., Bohuon C. Procalcitonin as a marker of bacterial infection // Pediatr Infect Dis J. 2000; 19 (8): 679-687.
6. Aziz N., Nishanian P., Mitsuyasu R. et al. Variables that affect assays for plasma cytokines and soluble activation markers // Clin Diagn Lab Immunol. 1999; 6 (1): 89-95.
7. Hoffmann G., Wirleitner B., Fuchs D. Potential role of immune system activation-associated production of neopterin derivatives in humans // Inflamm Res. 2003; 52 (8): 313-321.
8. Lobo SM, Lobo FR, Bota DP et al. C-reactive protein levels correlate with mortality and organ failure in critically ill patients // Chest. 2003; 123 (6): 2043-2049.

К. Р. Дудіна1, доктор медичних наук
М. М. Кутателадзе
О. О. Знойка, доктор медичних наук, професор
С. А. Шутько, кандидат медичних наук
А. Н. Козіна
В. В. Огарьов
М. Г. Кулагіна, кандидат медичних наук
Н. Д. Ющук, доктор медичних наук, професор, академік РАН

ГБОУ ВПО МДМСУ ім. А. І. Євдокимова МОЗ РФ, Москва

1 Контактна інформація: [email protected]

Купити номер з цією статтей в pdf