Несмотря на имеющиеся успехи, достигнутые в борьбе с внутрибольничными инфекциями (ВБИ), уровень заболеваемости ими остается высоким. Эта патология составляет от 2 до 30 % с летальностью от 3,5 до 60 % всех инфекционных заболеваний. Среди основных факторов, определяющих тенденцию роста ВБИ, следует назвать распространение в стационаре антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов. Полагают, что причиной ВБИ могут быть более 300 видов патогенных, либо условно-патогенных микроорганизмов, иногда устойчивых одновременно к 4–5 антибактериальным и дезинфицирующим препаратам и циркулирующим в больницах десятки лет. Важнейшим предрасполагающим фактором является также инвазивная агрессия, характерная для современной медицины, включающая более 3000 видов манипуляционных вмешательств. К этому необходимо добавить формирование у пациентов вторичных иммунных расстройств, чаще всего иммунной недостаточности в результате основного заболевания, а также двукратное увеличение численности пожилого населения с ослабленной иммунной реактивностью из-за возраста, частого применения фармакологических препаратов и других причин, нарушивших естественный биоценоз [10].
ВБИ, имеющие широкий спектр клинических проявлений и отличающиеся от классических инфекций отсутствием цикличности процесса и полиэтиологичностью, сохраняют свою актуальность во всех экономически развитых странах. Так, в США, например, ежегодно регистрируется более 2 млн случаев ВБИ. Присоединение ВБИ увеличивает продолжительность пребывания пациента в стационаре в среднем на 6 койко-дней. При стоимости одного случая ВБИ 4449 долларов общий экономический ущерб составляет 4,5 млрд долларов в год. Клиническая микробиология в существующих условиях является одним из ключевых звеньев в целостной системе противостояния госпитальной инфекции. Подбор объективных и доступных тестов для установления эпидемической значимости выделяемых у пациентов микроорганизмов совершенно необходим, так как силами современных технологий полностью ликвидировать причины многих инфекционных заболеваний в настоящее время не представляется возможным. Однако потенциально опасные возбудители на ранних этапах эпидемического процесса локализовать вполне возможно и путем направленного воздействия на них предотвратить возможную вспышку инфекции [1, 2, 3, 8, 10].
Цель исследования – определение способности к антииммуноглобулиновой активности штаммов Klebsiella pneumoniae.
Материалы и методы
В работе были использованы штаммы Klebsiella pneumoniae, выделенных у детей первого года жизни, находящихся на лечении в стационаре. Все использованные культуры изолированы и идентифицированы с помощью стандартных дифференциально-диагностических сред и наборов Entero Test («Lachema», Чехия). Все выделенные культуры были типичны по своим морфологическим, биохимическим и культуральным характеристикам. Бактерии высевали на протяжении пяти сезонов (1-й сезон – лето, 2-й сезон – зима и т.д.).
Антииммуноглобулиновую активность (анти-Ig G) бактерий определяли методом иммунодиффузии по Манчини.
Результаты и обсуждение
Изучая биологические свойства клебсиелл, выделенных у детей первого года жизни, находящихся на лечении в стационаре, мы обратили внимание на колебание антииммуноглобулиновой активности на протяжении нескольких лет. В принципе само наличие анти-Ig G активности у Klebsiella pneumoniae безусловно свидетельствует о значимости данного свойства в биологии микроорганизма, местообитанием которого является человек. Хотя в доступной нам литературе сведений о наличии анти-IgG-активности у клебсиелл не встречалось, тем не менее антииммуноглобулиновая активность у других видов микроорганизмов известна, и большинство исследователей относят ее к характерным проявлениям патогенности у носителей этого признака. Сведения из немногочисленной литературы по вопросу механизмов взаимодействия бактерий и иммуноглобулинов позволяют заключить, что в основе данного феномена лежит либо адсорбционный характер, либо он осуществляется посредством специализированных бактериальных субстанций, выделяемых экзоклеточно [4, 9].
Неспецифическое связывание бактериями различных классов иммуноглобулинов имеет под собой определенное материальное подтверждение. Существуют различные механизмы его реализации. Ряд работ подтверждает наличие бактериальных рецепторов и к Fab-фрагменту иммуноглобулинов [3, 7, 9]. В первую очередь, это относится к Ig M. Достаточно обстоятельно описано и образование внеклеточных протеаз Ig A, которые продуцируют многие виды микроорганизмов, преимущественно колонизирующие слизистые оболочки. Более подробно описан тип Fc-рецепции, при котором происходит связывание микроба с Fc-частью Ig. Такой тип адсорбции известен у стафилококков, стрептококков, т.е. представителей Грам-позитивной флоры, связывающих Ig G. Считают, что структурами микроба, ответственными за подобный характер связывания, являются протеин А клеточной стенки – адсорбент Ig G, пептидогликаны и тейхоевые кислоты – компоненты Грам-позитивных бактерий.
Довольно разноречивые данные имеются в литературе о взаимодействии некоторых белков стрептококков группы В с иммуноглобулинами. В частности, была описана способность В-протеина связывать иммуноглобулины классов G и M. Учитывая чрезвычайную важность данного феномена не только для характеристики биологических свойств самого В-протеина, но и оценки его патогенетической роли в инфекционном процессе, были получены подтверждающие эти предположения данные в экспериментальной инфекции. В опытах на линейных мышах 7-кратное внутривенное введение В-протеина на фоне сублетальной инфекции, вызванной интраперитонеальным введением стрептококков группы В, было достаточно, чтобы в течение 24 ч трансформировать инфекцию в смертельную септицемию. Иммунологические и иммуноморфологические исследования подтвердили присутствие В-протеина не только экстрацеллюлярно в биологических жидкостях организма, но и в тканях. Также были выявлены анти-В-протеиновые антитела в сыворотке инфицированных животных, что свидетельствует о формировании их в процессе инфекции.
В связи с изложенным, актуальным представляется изучение анти-Ig G-активности у бактерий K. pneumoniae. Последние относятся к Грам-негативным микроорганизмам и обладают способностью вызывать самый широкий спектр нозоформ, в том числе и в условиях циркуляции возбудителя в лечебном учреждении. Ранее было показано, что Fc-рецепторы стрептококка отрицательно действуют на естественные защитные силы макроорганизма, обуславливая, вероятно, развитие иммунопатологических процессов [5].
Штаммы клебсиелл, выделенные в летние месяцы, в среднем инактивировали в мг/мл в лето угасания вспышки 3,23 мг/мл, следующее – 3,58 мг/мл, далее 5,51 мг/мл; в зимние же месяцы уровень деградации Ig G составил 2,66 мг/мл и 4,60 мг/мл. Таким образом, испытуемые штаммы клебсиелл в разные сезоны обладали способностью к разрушению от 33 % до 56 % количества иммуноглобулина, задействованного в опыте. Учитывая, что в норме содержание Ig G в сыворотке крови человека составляет 12 мг/мл, патогенетические потенции обследованных штаммов трудно переоценить.
В настоящее время является общепризнанным факт периодической ротации возбудителей ВБИ с течением времени в каждом конкретном стационаре. В частности, на основании 20-летних (1980–1990 гг.) эпидемиологических исследований выявлена пятилетняя периодичность смены возбудителя: переход от золотистого стафилококка к псевдомонадам, далее к коагулазоотрицательным стафилококкам и т.д. [4, 5, 10]. Однако существует ряд возбудителей, стабильно входящих в первую пятерку микроорганизмов, потенциально постоянно опасных с точки зрения возникновения вспышки ВБИ в отделениях практически любого профиля. Периодически теряясь за массированным выделением бактерий, актуальных в данный конкретный момент, они, поражая меньшее число пациентов, тем не менее присутствуют в стационаре всегда. Изменяясь и многократно проходя через организм разных людей, они становятся более устойчивыми как к влиянию антибактериальных препаратов, так и к действию иммунной системы. Постепенно под селективным давлением среды отбираются самые жизнеспособные культуры с все более выраженными патогенными качествами. Безусловно, они так и остаются в категории условно-патогенных, но любого, даже незначительного ослабления иммунитета у пациентов достаточно, чтобы эти бактерии включились в развитие эпидемического процесса и послужили причиной нового подъема заболеваемости, обладая при этом качественно измененными и более высокими проявлениями патогенности. К группе таких видов относятся и изучаемые нами внутрибольничные штаммы K. pneumoniae.
Было достоверно установлено, что происходят периодические колебания антииммуноглобулиновой активности штаммов клебсиелл, циркулирующих в условиях стационара. Статистически подтверждено, что в течение 3 лет анти-Ig G-активность изменялась. Однако в течение одного года сезонные колебания (лето-зима) незначительны и недостоверны. Подъем на качественно новый уровень в каждый год происходит в летние месяцы. Можно сказать, что именно летом формируется более высокая «установочная точка», незначительно отклоняясь от которой и будет определяться антииммуноглобулиновая активность в течение всего года. Статистически это можно проиллюстрировать следующим образом: средний показатель за 1-й изученный год составил 3,13 мг/мл, за 2й год – 5,12 мг/мл (р < 0,01) При этом в зимние месяцы различия недостоверны, а в летние достоверны (р< 0,05). Наблюдается следующая закономерность: в летние месяцы, приходящиеся на затухание вспышки и следующий за ним год, наблюдается снижение активности в зимние месяцы и некоторый подъем летом: лето-зима-лето в цифрах выражается как 3,23 – 2,66 – 3,58 мг/мл. Отличия недостоверны, но тем не менее они отражают тенденцию. Лето следующего года отличается принципиально – антииммуноглобулиновая активность составила 5,51 мг/мл. Показатели в зимнее время колебались от 2,66 до 4,60 мг/мл, что недостоверно. Таким образом, лето 2-го года с высокой достоверностью (р< 0,05) отличается от лета 1-го года и с еще более высокой степенью достоверности (р< 0,01) отличается от лета сразу после вспышки.
Как нам представляется, высказанное ранее предположение об эволюционировании условно-патогенных культур в условиях стационара имеет под собой реальное подтверждение, если допустить наличие сезонных и годовых колебаний конкретных биологических свойств возбудителей. Подобное же допущение кажется нам позволительным, так как изменения антииммуноглобулиновой активности были точно установленными и постоянными. Тем более что аналогичные факты уже находили свое подтверждение: в частности, ранее была продемонстрирована подверженность сезонным изменениям энтеропатогенных свойств и способности к токсинообразованию холерных и НАГ-вибрионов [3].
В заключение хотелось бы еще раз подчеркнуть, что, безусловно, в числе причин, влияющих на возникновение ВБИ, ведущую роль оказывают роль такие факторы, как санитарно-эпидемиологический режим лечебного учреждения, проводимая антибиотикополитика, количество инвазивных процедур и др. Однако, часто рассматривая различные аспекты такого многопланового явления, как ВБИ, мы встречаемся с новыми обстоятельствами, которые, вызывая дискуссии, требуют своего настоятельного изучения. Нам представляется, что результаты работы, которые изложены в этой статье, свидетельствуют о существующем селективном отборе и эволюции микроорганизмов, циркулирующих в условиях стационара. Вектор этого процесса, по-видимому, может быть направлен и в неблагоприятную для человека сторону.