Complex assessment of clinical features and role of interleukin-10 g-1082a gene polymorphism in the development of slowly resolving clinical course of community-acquired pneumonia

Full Text

Медленно разрешающаяся (затяжная) внебольничная пневмония (ВП) занимает особое место в современной клинике внутренних болезней, так как в последнее время значительно возросла тенденция к вялому разрешению воспалительного процесса в лёгких [5, 7]. Неправильная трактовка медленно разрешающейся пневмонии у конкретного пациента влечёт за собой необходимость дополнительного обследования для исключения сходных заболеваний и повторных курсов антибактериальной терапии, что способствует не только более длительному пребыванию больных в стационаре, но и значительно увеличивает стоимость их лечения [6]. Особый интерес представляет изучение генетической предрасположенности к различной реализации воспалительного ответа [3, 7, 15]. Есть данные об увеличении риска тяжёлой пневмонии и летального исхода при наличии генотипа GG гена интерлейкина-10 (ИЛ-10) -1082 [7, 9, 13, 14]. Однако данных о связи данного полиморфизма гена ИЛ-10 с развитием медленно разрешающегося течения ВП нет. Также отсутствует комплексный подход к прогнозированию затяжного течения ВП с учётом клинических и генетических особенностей. Цель исследования - комплексная оценка роли клинических и молекулярно-генетических факторов в развитии медленно разрешающейся пневмонии и обоснование их диагностической значимости. Обследованы 95 пациентов [мужчин 53, женщин 42, средний возраст 50 (33; 59) лет], находившихся на лечении в пульмонологическом отделении областной клинической больницы г. Омска в 2008-2010 гг. Для подтверждения диагноза «пневмония» использовали стандартные клинико-рентгенологические и лабораторные критерии [7]. Все пациенты дали письменное добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Работа одобрена этическим комитетом. Из исследования были исключены пациенты с подтверждённым инфицированием вирусом иммунодефицита человека, больные, получавшие терапию иммунодепрессантами, беременные. Медленный регресс рентгенологических изменений с уменьшением размеров пневмонической инфильтрации менее чем на 50% к исходу 2-й недели и неполным разрешением к исходу 4-й недели от начала заболевания при улучшении клинической картины на фоне проводимой антибактериальной терапии [5, 6, 11] позволил диагностировать медленно разрешающуюся пневмонию (вторая группа, n=37). Пациенты с разрешением пневмонической инфильтрации до 4 нед был отнесены в первую группу (n=58). Определение полиморфизма генов ИЛ-10 G-1082A (n=95) проведено методом полимеразной цепной реакции на базе лаборатории молекулярной генетики микроорганизмов и человека в составе центральной научно-исследовательской лаборатории Омской государственной медицинской академии. Использовали олигонуклеотидные праймеры, синтезированные в институте химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (Новосибирск). Распределение частот генотипов соответствовало закону Харди-Вайнберга (χ2=3,62, р=0,057). Количественные данные представлены в виде Ме (Q25; Q75), где Ме - медиана, Q25 и Q75 - верхний и нижний квартили. Для оценки статистически значимых различий полученных данных использовали непараметрический критерий Манна-Уитни, χ2, расчёт отношения шансов с определением доверительного интервала. За критический уровень значимости принимали р=0,05. При построении моделей прогнозирования затяжного течения ВП использовали метод логистической регрессии с построением ROC-кривых (от англ. Receiver Operating Characteristic - операционная характеристика приёмника) и оценкой предсказательной ценности моделей. Жалобы и физикальные данные у наблюдаемых больных были типичными для пневмонии. Вместе с тем у 10 (10,5%) пациентов отмечена стёртость клинической симптоматики в виде слабовыраженной лихорадочной реакции или её отсутствия, скудных явлений интоксикации. Во всех группах преобладали мужчины в возрасте 41-60 лет. Часть пациентов (26,3%) начали лечиться самостоятельно, но в связи с неэффективностью терапии были госпитализированы в стационар. Статистически значимо в группах различалась предшествующая антибактериальная терапия: она была неадекватной (ципрофлоксацин, цефазолин) у 29,7% пациентов второй группы против 8,6% в первой группе (р=0,007). Средние сроки от момента появления первых симптомов заболевания до поступления в стационар составили 3 (1; 4) сут и 4 (2; 5) сут в первой и второй группах соответственно (р >0,05). Среди пациентов с медленно разрешающимся течением отмечена тенденция к увеличению доли больных, обратившихся к врачу позднее 3 дней от начала заболевания (48,6 против 34,5%, р >0,05). Существенное влияние на течение ВП оказывали сопутствующая бронхолёгочная патология и курение. Хроническая обструктивная болезнь лёгких среднетяжёлого и тяжёлого течения присутствовала у 47,4% пациентов, статистически значимо чаще у больных с медленно разрешающейся пневмонией (68,9 против 36,2% у пациентов с обычным течением, р=0,006; табл. 1). Пациенты с индексом курения больше 10 пачко-лет превалировали в группе с длительным течением пневмонии (21,6 против 6,9%, р=0,035). Изменения лабораторных показателей соответствовали тяжести ВП. Значительно различалась в группах скорость оседания эритроцитов (46 мм/ч у пациентов второй группы против 31,5 мм/ч в первой группе, р=0,002). Для оценки тяжести ВП у пациентов и назначения эмпирической антибактериальной терапии использовали рекомендации Российского респираторного общества [7]. Тяжёлая ВП статистически значимо чаще приводила к медленному разрешению заболевания (64,9% у пациентов второй группы против 27,6% у больных первой группы, р <0,001). Возбудитель ВП выделен у 51,6% обследованных больных. Актуальным возбудителем был Streptococcus pneumoniae, обнаруженный в 33,8% случаев. У пациентов с медленно разрешающейся пневмонией ведущая роль принадлежала Staphylococcus aureus (11,8 против 5,9%, р >0,05), удельный вес грамотрицательной флоры (Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa) статистически значимо не различался (табл. 2), в 82,4% случаев эти бактерии встречались в ассоциации с грамположительным кокками. Также обращал на себя внимание тот факт, что во второй группе ассоциации микроорганизмов обнаруживали у 24,3% пациентов, тогда как при обычном течении заболевания - лишь у 8,6% (р=0,034). У 11,6% пациентов в высоких титрах определялась грибковая флора Candida spp., что мы связываем с частым и зачастую нерациональным использованием антибактериальных препаратов на амбулаторном этапе. Не выявлено различий при анализе клинико-рентгенологических проявлений ВП в зависимости от этиологии заболевания. При анализе рентгенограмм лёгких обследуемых больных были обнаружены существенные различия степени распространённости инфильтративного процесса. У большинства пациентов первой группы инфильтрация носила сегментарный характер поражения (20,7 против 5,4%, p=0,045), а во второй группе больных превалировали мультилобарные (37,8 против 12,1%, р=0,003) и двусторонние (21,6 против 10,3%, р <0,05) изменения. Наиболее частым осложнением пневмонии был плевральный выпот (27,6% больных первой группы и 51,4% пациентов второй группы, р=0,019). Особенностью рентгенологической картины медленно разрешающейся ВП явилось статистически значимое увеличение доли пациентов с деструктивными изменениями в лёгких (18,9 против 3,4%, р=0,012; рис. 1). Таким образом, клиническими особенностями медленно разрешающейся ВП были следующие: развитие заболевания на фоне хронической обструктивной болезни лёгких у пожилых больных, курение, полимикробная этиология заболевания, неадекватная антибактериальная терапия в начале заболевания, преобладание полисегментарных, деструктивных изменений в лёгких и плеврального выпота по рентгенологическим данным, тяжёлое течение заболевания. Определение полиморфизма гена ИЛ-10 G-1082A показало, что больные-носители различных генотипов различались по клиническим, лабораторным и рентгенологическим проявлениям заболевания (табл. 3). У пациентов, несущих генотипы GA и AA, реже отмечали высокую лихорадку (28,1 против 48,4%, р=0,041) и нарушения гемодинамики (частота сердечных сокращений 96 против 100 в минуту, р=0,020) в сравнении с пациентами-носителями генотипа GG. Были обнаружены статистически значимые различия между содержанием натрия и гемоглобина у носителей различных генотипов (140,5 против 142 ммоль/л, р=0,003; 114 против 128 г/л, р=0,004 соответственно). У больных с генотипами GA и АА в сравнении в пациентами-носителями генотипа GG ВП реже осложнялась развитием плеврального выпота [29,7 против 54,8%, отношение шансов (ОШ) = 0,34 (0,14-0,83), р=0,018, χ2=5,61]. Эти изменения приводили к статистически значимо более ранним срокам нормализации температуры тела и разрешению инфильтрации лёгочной ткани у пациентов-носителей генотипа GA и AA. В целом у таких больных реже встречалось затяжное течение заболевания [29,7%, а у пациентов с генотипом GG - 58,1%, ОШ=0,30 (0,12-0,73), р=0,008, χ2=7,07] и развитие пневмофиброза на месте инфильтрации лёгочной ткани - 42,1 против 64,5%, [ОШ=0,39 (0,16-0,95), р=0,036, χ2=4,43]. При сравнении частот генотипов между пациентами первой и второй групп выявлялось статистически значимое повышение частоты генотипа GG у больных с медленно разрешающейся пневмонией - 48,6 против 22,4% [ОШ=3,28 (1,34-8,0), р=0,008, χ2=7,07]. Генотип GA статистически значимо чаще регистрировали у пациентов с обычным течением - 69 против 37,8% [ОШ=0,27 (0,12-0,65), р=0,003, χ2=8,92]. Различий частот аллелей гена G-1082A ИЛ-10 обнаружено не было (рис. 2). Таким образом, проведение клинико-генетических сопоставлений показало, что группы больных достоверно различались по выраженности клинических симптомов и лабораторных данных в зависимости от носительства отдельных генотипов. Носители мутантных генотипов имели склонность к более лёгкому течению пневмонии. Среди пациентов с медленным разрешением ВП чаще выявлялись генотипы GG гена ИЛ-10 -1082. Для определения риска развития медленно разрешающейся пневмонии был проведён многофакторный анализ с вычислением формулы логистической регрессии с пошаговым исключением незначимых переменных. Наиболее значимыми в определении прогноза медленно разрешающейся пневмонии оказались мультилобарность поражения лёгких, хроническая обструктивная болезнь лёгких, наличие осложнений в виде выпота и деструкции, генотип GG гена ИЛ-10 -1082. На основании выбранных переменных построена модель для прогнозирования затяжной пневмонии. ROC-кривая для модели по прогнозированию медленного разрешения ВП представлена на рис. 3. Ниже представлена функция логистического распределения для модели. Вероятность медленного разрешения ВП = =1 - LOGIT(u), где LOGIT(u) - функция логистического распределения: exp(u) / [exp(u) + 1]; u=-2,451+1,657×Мл+1,026×Осл+1,513×ХОБЛ+ +1,18×ИЛ-10; Мл: 1 - наличие мультилобарного поражения лёгких, 0 - его отсутсвие; Осл: 1 - наличие осложнений в виде плеврального выпота и деструкции лёгких, 0 - их отсутствие; ХОБЛ: 1 - наличие хронической обструктивной болезни лёгких, 0 - её отсутствие; ИЛ-10: 1 - носительство генотипа GG гена ИЛ-10, 2 - носительство генотипов GA или AA гена ИЛ-10 -1082. Подставив в формулу логистической регрессии значения переменной пациента, мы получили возможность более точного прогнозирования развития медленно разрешающейся пневмонии у данного больного. Точность модели при значениях вероятности 0,5, рассчитанной в соответствии с функцией логистического распределения, составила 76,8% (положительная прогностическая ценность 71,4%, отрицательная прогностическая ценность 80%). Таким образом, комплексное использование клинико-рентгенологических данных и результатов молекулярно-генетического исследования позволило достоверно прогнозировать медленно разрешающееся течение пневмонии. Медленно разрешающееся течение ВП отражает несостоятельность механизмов иммунной защиты органов дыхания и ослабление репаративных процессов в лёгочной ткани при воспалении [5, 7]. Факторы риска длительного течения пневмонии включают возраст старше 55 лет, алкоголизм, наличие сопутствующих заболеваний и высоковирулентных возбудителей, тяжёлое течение ВП, многодолевую инфильтрацию, курение [7]. Из клинических наблюдений известно, что реализация воспалительного ответа может различаться по интенсивности и продолжительности: у одних больных он развивается остро, агрессивно и сопровождается высокой лихорадкой, у других имеет затяжной характер [4]. Один из аспектов изучения воспаления - анализ показателей цитокинов, в частности их противовоспалительного пула. При сбалансированном течении они подавляют избыточную системную воспалительную реакцию, препятствуя цитокин-опосредованному повреждению лёгочной ткани [1, 2]. Ранний синтез противовоспалительных цитокинов, в частности ИЛ-10, приводит к подавлению воспаления и усугубляющему действию микроорганизмов и их токсинов, способствуя неблагоприятному течению инфекционных заболеваний [2]. Ген ИЛ-10 кодируется одним экзоном и расположен на хромосоме 1 (1q32) [12, 15]. Известно несколько полиморфных точек в гене ИЛ-10, включая три мутации в промоторе гена, которые через повышение матричной рибонуклеиновой кислоты оказывают влияние на образование конечного продукта [3, 12, 15]. Наиболее значимо на секрецию ИЛ-10 оказывает действие полиморфизм гена ИЛ-10 G-1082A [10, 15], который определяет более низкий уровень кодируемого цитокина у пациентов-носителей аллеля А. В нашем исследовании пациенты с генотипами GA и АА имели более лёгкое клиническое течение, менее выраженные лабораторные сдвиги, реже возникали осложнения заболевания, в то время как у пациентов-носителей генотипа GG изучаемого полиморфизма чаще регистрировали медленное разрешение ВП. Нами проведена оценка клинических и молекулярно-генетических признаков длительного течения заболевания. Медленно разрешающаяся пневмония чаще развивалась у пациентов с коинфекцией, на фоне хронической обструктивной болезни лёгких, курения, неадекватной антибактериальной терапии в начале заболевания, мультилобарного поражения лёгких, тяжёлого и осложнённого течения заболевания. Клинические характеристики стали основными факторами в оценке риска медленного разрешения ВП. Вместе с тем преимущество генетического исследования состоит в том, что его проводят однократно в течение жизни, и при наличии у пациента известного генотипа ИЛ-10 G-1082A целесообразно его использование в комплексе с другими факторами риска для определения дальнейшей тактики ведения. Предполагается, что выявление связи определённых генотипов с различным течением пневмонии позволит перейти от массовой терапии к индивидуальной [8]. Многофакторный анализ показал, что наиболее значимым в оценке прогноза медленного разрешения ВП является комплексное исследование клинико-рентгенологических и молекулярно-генетических факторов. ВЫВОДЫ 1. Характер патологии, на фоне которой формируется внебольничная пневмония, её возбудители, клинические и рентгенологические особенности - основные факторы, позволяющие прогнозировать развитие медленно разрешающегося течения заболевания. 2. Течение воспалительного процесса при внебольничной пневмонии ассоциировалось с полиморфизмом гена ИЛ-10 G-1082A, что находило отражение в склонности к более лёгкому течению заболевания у пациентов-носителей генотипов GA и АА ИЛ-10 -1082. 3. В прогнозировании медленного разрешения внебольничной пневмонии наибольшее значение имела комплексная оценка клинических, рентгенологических и генетических особенностей. Таблица 1 Структура сопутствующей патологии Заболевания Первая группа, абс. (%), n=58 Вторая группа, абс. (%), n=37 р Хроническая обструктивная болезнь лёгких средней и тяжёлой степени 21 (36,2) 24 (68,9) 0,006 Ишемическая болезнь сердца II-III функционального класса 16 (27,6) 12 (32,4) >0,05 Гипертоническая болезнь 20 (34,5) 13 (35,1) >0,05 Ожирение 12 (20,7) 5 (13,5) >0,05 Хроническая сердечная недостаточность 2-3-й стадии 10 (17,2) 6 (16,2) >0,05 Онкологические заболевания 4 (6,9) 2 (5,4) >0,05 Сахарный диабет 2-го типа 3 (5,2) 2 (5,4) >0,05 Хроническая почечная недостаточность 2 (3,4) 0 >0,05 Таблица 2 Этиологическая структура внебольничной пневмонии Микроорганизм Первая группа, Вторая группа, абс. (%) абс. (%) Всего штаммов микроорганизмов 34 (100) 34 (100) Грамположительная флора 23 (67,6) 17 (50) Streptococcus pneumoniae 15 (44,1) 8 (23,5) Staphylococcus aureus 2 (5,8) 4 (11,8) Enterococcus spp. 5 (14,7) 5 (14,7) Другие кокки 2 (5,8) - Грамотрицательная флора 7 (20,6) 10 (29,4) Pseudomonas aeruginosa 2 (5,9) 3 (8,9) Klebsiella pneumoniae 2 (5,9) 3(8,9) Haemophilus influenzae 2 (5,9) 4 (11,8) Грибковая флора Candida spp. 4 (11,8) 7 (20,6) Примечание: статистически значимых различий в группах не отмечено. Рис. 1. Рентгенологические признаки у больных внебольничной пневмонией (%). Совалкин_1.tif Таблица 3 Клинические и лабораторные параметры больных с внебольничной пневмонией в зависимости от полиморфизма гена ИЛ-10 G-1082A Показатели Генотип GG (n=31) Генотипы GA+АА (n=65) р Время до обращения к врачу, дни Возраст, годы ХОБЛ средней и тяжёлой степени, абс. (%) 3 (1; 5) 48 (31; 63) 14 (45,2) 3 (2; 5) 50 (38; 57) 31 (48,4) >0,05 >0,05 >0,05 Клиника начала заболевания: - температура тела выше 39 °C, абс. (%) - ЧД более 25 в минуту, абс. (%) - ЧСС, в минуту 15 (48,4) 14 (45,1) 100 (92; 110) 18 (28,1) 14 (21,9) 96 (85; 100) 0,041 >0,05 0,02 Лабораторные показатели: - гемоглобин, г/л - лейкоциты, ×109/л - СОЭ, мм/ч - натрий, ммоль/л 114 (100; 127) 8,8 (6; 11,7) 40 (30; 55) 140,5 (138; 142,5) 128 (118; 137) 8,8 (5,9; 12,4) 39 (24; 46) 142 (140; 144) 0,004 >0,05 >0,05 0,009 Нормализация температуры тела, дни 9 (6; 15) 6,5 (4; 11) 0,03 Разрешение инфильтрации лёгких, дни 29 (13; 31) 16 (12; 29) 0,039 Затяжная ВП, абс. (%) Тяжёлая ВП, абс. (%) Плевральный выпот, абс. (%) Деструкция лёгких, абс. (%) Пневмофиброз, абс. (%) 18 (58,1) 16 (51,6) 17 (54,8) 2 (6,5) 20 (64,5) 19 (29,7) 24 (37,5) 19 (29,7) 7 (10,9) 27 (42,1) 0,008 >0,05 0,018 >0,05 0,041 Примечание: ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь лёгких; ЧД - частота дыхания; ЧСС - частота сердечных сокращений; СОЭ - скорость оседания эритроцитов; ВП - внебольничная пневмония. Рис. 2. Распределение генотипов гена G-1082A гена интерлейкина-10 у больных с различным течением внебольничной пневмонии. Совалкин_2.tif Совалкин_3.tif Рис. 3. ROC-кривая для модели прогнозирования риска затяжной пневмонии. Площадь под кривой 0,809.

About the authors

V I Sovalkin

Omsk State Medical Academy, Omsk, Russia

E G Pomorgaylo

Omsk State Medical Academy, Omsk, Russia

O N Sabitova

Omsk State Medical Academy, Omsk, Russia

Email: olleus@mail.ru

E P Podgurskaya

Regional Clinical Hospital, Omsk, Russia

References

Supplementary files