Vozmozhnosti modifitsiruyushchego vliyaniya makrolidnykh antibiotikov na techenie ostrykh respiratornykh zabolevaniy, vyzvannykh rinovirusami (Obzor)

Full Text

В последнее время достаточно активно изучается одно из новых потенциальных направлений в использовании макролидных антибиотиков, связанное с возможностью их неантибактериального действия. Ряд публикаций, появившихся за последние годы, доказывает, что эритромицин и кларитромицин могут модифицировать течение острых респираторных заболеваний, вызванных риновирусами (РВ). Показано, что длительные курсы макролидов в низких дозировках эффективны при хронических заболеваниях дыхательных путей, таких как диффузные панбронхиолиты и хронические синуситы. Вероятно, этот эффект обеспечивается преимущественно противовоспалительными свойствами макролидов, а не их бактерицидным действием. Например, было показано, что макролиды ингибируют продукцию ICAM-1, что является решающим для накопления иммунных клеток-эффекторов в очаге воспаления. Также известно, что макролиды ингибируют продукцию интерлейкина (ИЛ)-6 и ИЛ-8 клетками респираторного эпителия и снижают активацию и хемотаксис нейтрофилов. Таким образом, противовоспалительные свойства макролидов могут модифицировать те патофизиологические процессы, которые вызываются вирусами. Роль кларитромицина при риновирусной инфекции РВ являются наиболее частой причиной вирусных заболеваний верхних дыхательных путей и ответственны за половину всех простудных заболеваний. Показано, что большинство случаев бактериального риносинусита является осложнением риновирусных инфекций (РВИ), у 0,5–2,5% всех пациентов с острыми РВИ заболевание осложняется бактериальными риносинуситами. Кроме того, острые РВИ могут предшествовать обострению бронхиальной астмы и среднему отиту. РВ проникают в цитоплазму клеток эпителия дыхательных путей либо путем связывания с рецепторами на поверхности клеток молекулами межклеточной адгезии (ICAM-1), либо связыванием с рецептором липопротеинов низкой плотности. В настоящее время известно более 100 серотипов РВ, 90% из них связывается с ICAM-1. В ответ на внедрение вируса увеличивается экспрессия молекул межклеточной адгезии на клетках эпителия дыхательных путей, что приводит к дальнейшему внедрению вирусного агента. Более того, РВ усиливают адгезию S. aureus, S. pneumoniae и H. influenzae к клеткам назального эпителия. Это значит, что вызванные РВИ верхних дыхательных путей увеличивают вероятность вторичных бактериальных инфекций. Наряду с увеличением гиперсекреции слизи, РВ вызывают увеличение экспрессии и выработки цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-9, ИЛ-11 и фактора некроза опухолей-ФНО-α). Именно эти вещества (как каждое по отдельности, так и их комбинация) ответственны за клинические проявления РВИ. В исследовании Y.Yang, H-J.Kwon и B-J.Lee впервые проведено изучение in vitro эффекта влияния антибиотика широкого спектра действия, 14-членного макролида кларитромицина на РВ [1]. В данном исследовании клетки альвеолярного эпителия A549 в группе РВ были инфицированы РВ-16, в группе РВ + кларитромицин клетки в течение 3 дней до инфицирования обрабатывали кларитромицином, в группе кларитромицина клетки лечили в течение 10 дней кларитромицином без предварительного инфицирования. В контрольной группе клетки не подвергались никакому внешнему воздействию. Оценивали титры вируса, экспрессию ICAM-1, концентрацию цитокинов ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8 и кривые концентрации цитокинов в течение курса лечения. Результаты исследования показали, что кларитромицин снижал титр РВ в супернатанте инфицированных A549-клеток, причем степень снижения была выше в группе РВ+кларитромицин (т.е. у тех клеток, которые до инфицирования обрабатывали кларитромицином), чем у клеток, которые лечили кларитромицином лишь после инфицирования. Интересным оказался тот факт, что концентрации кларитромицина 1 μМ и 10 μМ были более эффективными по сравнению с концентрацией 100 μМ, особенно на 3-й день после инфицирования. Таким образом, были получены доказательства эффективности низких дозировок кларитромицина в клинической практике. В отсутствие лечения кларитромицином титр РВ достигал пика на 3–4-й день после инфицирования и затем плавно снижался. Наиболее выраженный эффект кларитромицина на титр вирусов наблюдали на 3-й день, что свидетельствует о том, что оптимальной временной точкой для оценки влияния кларитромицина на РВИ является 3-й день. ICAM-1 - это гликопротеин, экспрессируемый на поверхности эндотелиальных клеток, эпителиальных клеток и фибробластов, который влияет на миграцию лейкоцитов к очагу воспаления. Известно, что экспрессия ICAM-1 на поверхности клеток респираторного эпителия увеличивается под воздействием риновирусов. В предыдущих исследованиях было показано, что ICAM-1 mRNA и протеин экспрессируются клетками А549 и что их уровни значимо увеличивались при РВИ. В данном исследовании, несмотря на то что в отсутствие инфекции лечение кларитромицином не меняло исходную экспрессию ICAM-1 mRNA, кларитромицин снижал вызванный вирусом рост экспрессии ICAM-1 независимо от того, применялся ли кларитромицин в течение 3 дней до инфицирования или нет. Было также показано, что РВИ увеличивала продукцию ИЛ-1β клетками А549, и это увеличение ингибировалось кларитромицином (рис. 1). Важная роль ИЛ-1β в воспалительной реакции при РВИ заключается в увеличении проницаемости сосудов и высвобождении ИЛ-8 из эпителиальных клеток. Кроме того, ИЛ-1β увеличивает экспрессию ICAM-1 на поверхности эндотелиальных и эпителиальных клеток, увеличивая тем самым уязвимость клеток для РВ. Исследование продемонстрировало, что кларитромицин ингибировал не только увеличенную выработку ИЛ-1β, но и ингибировал также увеличение ИЛ-6 и ИЛ-8, вызванное РВИ. ИЛ-6 и ИЛ-8 участвуют в общих клинических проявлениях простудных заболеваний, так как вызывают повышение температуры и хемотаксис нейтрофилов, а также высвобождение их цитотоксических гранул. Риновирусы являются потенциальными стимуляторами ИЛ-6 и ИЛ-8, и существуют убедительные доказательства прямой зависимости между уровнем ИЛ-6, ИЛ-8 и тяжестью симптомов при экспериментальных вирусных заболеваниях. Полученные данные об ингибирующем эффекте кларитромицина на увеличение уровня ИЛ-6 и ИЛ-8, вызванного РВИ, говорят о том, что кларитромицин может уменьшать клинические проявления РВИ. При оценке эффекта влияния предварительного лечения кларитромицином на выработку цитокинов было показано, что лечение кларитромицином сразу после инфицирования ингибировало выработку лишь ИЛ-1β и ИЛ-6, тогда как при предварительном лечении кларитромицином наблюдалось ингибирование всех трех типов цитокинов – ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8. На основании этого можно сделать вывод, что кларитромицин может быть более эффективным с точки зрения ингибирования продукции ИЛ-8 при профилактическом применении. В то же время в двойном слепом клиническом исследовании J.Abisheganaden и соавт. [2] было показано, что кларитромицин не оказывает или практически не оказывает влияния на тяжесть клинических проявлений РВИ. Аналогично исследование B.Wallwork продемонстрировало, что кларитромицин снижает экспрессию фактора роста-β и транскрипционного фактора NF-kB in vitro, но не in vivo [3]. Такое расхождение, возможно, можно объяснить различиями в дозировках или способе применения. Профилактическое применение Другой интересной возможной точкой приложения кларитромицина может быть его профилактическое применение для предупреждения бактериальных осложнений РВИ. Известно, что прикрепление патогенных бактерий к клеточным молекулам адгезии эпителиальных клеток является первым критическим этапом в развитии бактериальной инфекции. St. aureus присоединяется к фибронектину, а H. influenzae – к рецептору-молекуле клеточной адгезии, родственной раковоэмбриональному антигену (CEACAM) эпителиальных клеток. В исследованиях, проведенных ранее J.Wang и соавт. [4], было показано, что РВИ увеличивают экспрессию этих рецепторов, тем самым увеличивая адгезию S. aureus, H. influenzae и S. pneumoniae к клеткам назального эпителия. Это побудило тех же исследователей инициировать другое исследование, посвященное исследованию возможности применения кларитромицина для профилактики вторичных бактериальных инфекций, вызванных S. aureus и H. influenzae [5]. Теоретической предпосылкой для настоящего исследования послужили данные о том, что увеличение экспрессии Fn и CEACAM, которое вызывается РВ, реализуется опосредованно через активацию ядерного фактора NF-kB. Таким образом, исследователи сделали предположение, что лекарственные вещества, которые ингибируют активацию фактора NF-kB (к ним относится кларитромицин), могут влиять на вызванную РВ увеличенную экспрессию клеточных молекул адгезии и снижать риск вторичных бактериальных инфекций. В этом исследовании в качестве культуры клеток использовали клетки назального эпителия, полученные у пациентов в процессе пластики носовых раковин по поводу их гипертрофии. У пациентов в анамнезе не было аллергических ринитов, бронхиальной астмы или полипов носа. Лица с наличием РВИ в слизистой оболочке были исключены из исследования. В контрольной группе клетки не подвергались внешнему воздействию, в группе РВИ клетки инфицировали RV-16 (рис. 2–5). В группе кларитромицина клетки обрабатывали 10 mМ раствором кларитромицина в течение 72 ч без предварительного инфицирования. В группе кларитромицин + РВИ клетки обрабатывали 10 μМ раствором кларитромицина в течение 24 ч перед инфицированием, затем в течение 4 ч клетки находились под воздействием RV-16, затем их снова подвергали воздействию такого же раствора кларитромицина в течение 48 ч. Оценивали экспрессию Fn и CEACAM в каждой группе методом полимеразной цепной реакции, адгезию бактерий к клеткам назального эпителия HNEC. Уровень экспрессии Fn и CEACAM был достоверно выше на фоне РВИ, что согласуется с результатами предыдущих исследований [4]. Кларитромицин не влиял на базальный уровень экспрессии мРНК и протеинов, однако значительно снижал вызванное вирусом повышение уровня мРНК и уровня Fn и CEACAM до уровня, выявленного у неинфицированных клеток контрольной группы. Это означает, что лечение кларитромицином может снижать вероятность осложнения вирусной инфекции вторичной бактериальной инфекцией, которая чаще всего вызывается S. aureus и H. influenzae. В данном исследовании кларитромицин не влиял на адгезию патогенных микроорганизмов к клеткам HNEC в отсутствие инфекции, тогда как в инфицированных RV-16 HNEC-клетках адгезия S. aureus и H. influenzae достоверно снижалась. Таким образом, результаты приведенных исследований подтверждают ингибирующий эффект кларитромицина на вызванное РВ повышение экспрессии ICAM-1, секреции цитокинов ИЛ-6, ИЛ-8, экспрессии Fn и СEACAM в эксперименте in vitro. Это свидетельствует о потенциальном эффекте кларитромицина не только на патофизиологические изменения при РВИ, но и с точки зрения возможной профилактики бактериальных осложнений РВИ. Интересным представляется влияние на нейраминидазу, играющую ключевую роль при вирусной инфекции. В связи с этим для более четкого прояснения механизмов модификации течения вирусных инфекций под воздействием кларитромицина требуются дальнейшие исследования. Выводы Таким образом, приведенные в данном обзоре экспериментальные исследования, выполненные различными исследовательскими группами, подтверждают, что кларитромицин – широко используемый в клинической практике макролид, приводит к модификации течения вирусной инфекции, вызванной in vitro. Механизмы этого эффекта требуют дальнейшего изучения, однако в ходе приведенных исследований убедительно доказано, что положительный вклад в этот процесс вносят ингибирование экспрессии рецепторов к РВ на поверхности эпителиальных клеток, снижение выработки провоспалительных цитокинов. Также был доказан профилактический in vitro эффект кларитромицина с точки зрения уменьшения риска развития вторичных бактериальных осложнений при РВИ. Материал подготовлен В.А.Бражник, Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова.

About the authors

V. A Brazhnik

References

Supplementary files