РОЛЬ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ДИАГНОСТИКЕ И МОНИТОРИНГЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

В.И.Покровский, В.В.Малеев, Н.А.Семина
Центральный НИИ эпидемиологии. Москва.

Несмотря на успехи, достигнутые в борьбе с инфекционными болезнями, уровни заболеваемости в мире остаются высокими. По расчетным данным ВОЗ ежегодно в мире острые кишечные инфекции переносят 2 млрд. человек, ангины - 10 млрд. Число больных иносителей при гепатите В приближается к 2 млрд. Пандемия холеры Эль-Тор, начавшаяся в 1961 г., охватила огромное число стран, создав особенно сложную ситуацию в последние 4 года. Пандемия ВИЧ инфекции стремительно распространяется на всех континентахмира.

Использование новых методов лечения и профилактики позволило существенно снизить смертность и летальность ряда инфекций. Однако и по настоящее время в структуре причин смертей в Европейском регионе инфекционные болезни занимают 3 место, уступая лишьсердечно-сосудистой патологии и онкологическим заболеваниям. В США при ранжировании причин смертей инфекционные болезни вышли на 4 место. Инфекционные болезни начинают причинять огромный социальный и экономический ущерб. В России за 1993 г. экономические потери от инфекционной заболеваемости составили 2 триллиона рублей.
Успешная борьба с инфекциями возможна лишь при условии верификации диагноза и хорошо налаженного эпидемиологического надзора, при проведении которого используется широкий спектр лабораторных методов.
Разработка и внедрение системы эпидемиологического надзора за различными инфекционными болезнями предполагают обязательное использование данных микробиологических исследований и сотрудничество специалистов разного профиля. Увеличение значимости микробиологических исследований объясняется тем, что только дифференциация разных типов (сероваров, биохемотипов, фаговаров и т.д.) в пределах одного вида возбудителей позволяет понять природу естественного развития и экологиюинфекции.

Результаты лабораторных исследований являются важным и объективным мерилом степени распространения инфекции и создают основу не только для планирования, анализа, проведения и оценки результатов профилактических и противоэпидемических мероприятий, нои помогают выявлению изменений в характере развития эпидемиологического процесса различных заболеваний.
Чем выше уровень лабораторных исследований, используемых при определении параметров эпидемиологического надзора, тем обоснованней заключение о причинах возникновения эпидемиологической ситуации и, следовательно, более целенаправленными иобоснованными будут планируемые противоэпидемические и профилактические мероприятия. Схожесть клинических проявлений при некоторых заболеваниях, вызываемых различными микроорганизмами (дизентерия, сальмонеллезы, кампилобактериозы, иерсиниозы и др.), особенно при возникновении массивных вспышек, требует наличия современных, эффективных и быстрых методов лабораторной диагностики, дающих возможность диагносцировать первые случаи заболеваний, что позволяет не только своевременно определить наиболее эффективную тактику лечения больных, но и начать комплекс противоэпидемических и профилактических мероприятий, направленных на купирование вспышки.

Для выявления факторов, обусловливающих наблюдающиеся изменения в характере проявления эпидемического процесса некоторых инфекционных заболеваний (сальмонеллезы, гнойные менингиты разной этиологии, шигеллезы и др.), причин исчезновения или уменьшениячисла случаев заболеваний, вызванных одними микроорганизмами и широкого распространения других, разработанные в стране системы эпидемиологического надзора включают обязательное слежение за этиологической структурой инфекционных заболеваний исероваровым пейзажем микроорганизмов, выделенных из различных объектов окружающей среды. Реализацию этой системы можно четко проследить при проведении эпиднадзора за сальмонеллезами.
Указанная система оказала существенную помощь при установлении резервуаров возбудителей сальмонеллезов в природе, определении путей их заноса на отдельные территории, выявлении условий, способствующих существованию возбудителей вне организма хозяина,изучении причин изменения в характере распространения инфекций, вызванных отдельными сероварами. Система слежения за сероваровым пейзажем сальмонелл, выделенных у животных и из различных объектов окружающей среды, позволила выявить значительное сходство в перечне доминирующих сероваров сальмонелл, обнаруживаемых у людей, животных и в пищевыхпродуктах, что свидетельствовало о бесспорной связи между эпидемическим и эпизоотическим процессами сальмонеллезов. При этом было показано, что смена ведущего серовара возбудителя сопровождалась подъемом заболеваемости и были выявлены основныеисточники и факторы передачи возбудителей инфекции, обусловившие подъем заболеваемости в различные временные периоды наблюдения за сальмонеллезами.

Именно использование лабораторных исследований при осуществлении эпидемиологического надзора позволило выявить изменения в этиологической структуре заболеваний, характеристике источников инфекции и факторов передачи.
До 1970 г. заболеваемость сальмонеллезами в стране определялась 10-12 ведущими сероварами, а заражение человека осуществлялось от животных в результате употребления продуктов животного происхождения. В 70 гг. в России на большинстве территорийдоминировали сальмонеллы тифимуриум. На фоне нередко наблюдавшихся случаев заражения от животных в целом по стране уровни заболеваемости определялись внутрибольничными вспышками салмонеллезов в родильных домах, детских соматических и инфекционныхстационарах. Инфекция широко распространялась по антропонозному типу, отмечалось возрастание роли человека как источника инфекции при действии факторов контактнобытовой передачи. В начале 80-х гг. сначала на западных территориях, а затем и в целом постране распространение сальмонеллезов шло по зооантропонозному типу. Ведущим сероваром стали сальмонеллы энтеритидис, основным фактором передачи - мясо птицы и яйцепродукты. В начале 90-х гг. вновь стали возникать внутрибольничные вспышкисальмонеллезов.

Трудно переоценить также роль лабораторных исследований для выявления бактериовыделителей и лиц с бессимптомным течением болезни. Это позволяет не только определить границы очага инфекционных болезней, выявить истинные масштабы циркуляциивозбудителей, но и предотвратить возможную роль указанных людей как возможных источников возбудителей инфекций.
В системе эпидемиологического надзора за острыми кишечными инфекциями (ОКИ) важное значение принадлежит расшифровке их этиологической структуры.
Этиологическая структура ОКИ в разных странах существенно разнится. Так, в Великобритании первое место среди бактериальных ОКИ занимает кампилобактериоз, во многих странах Европы - сальмонеллезы, в Японии - заболевания, вызываемые парагемолитическимвибрионом. В России из более чем 5 млн. случаев ОКИ, зарегистрированных за последние 10 лет, половину (55,6%) составляют ОКИ неустановленной этиологии. Из расшифрованных в этиологическом плане заболеваний первое ранговое место принадлежит шигеллезам.Слежение за биологическими свойствами шигелл позволило установить появление терморезистентных штаммов, обусловивших возникновение молочных вспышек дизентерии Зонне, связанных с употреблением пастеризованных молочных продуктов. Проценттерморезистентных штаммов на разных территориях колеблется от 5 до 15 %. Это диктует необходимость изменения технологических процессов на молокозаводах, перехода от режима пастеризации к стерилизации с витаминными добавками. По выборочным данным встране широко распространен кампилобактериоз, но из-за отсутствия необходимого лабораторного оборудования и недостаточного знакомства медицинских работников с методами выделения микроаэрофильных бактерий лабораторная диагностика кампилобактериоза влечебно-профилактических учреждениях и лабораториях санитарно-эпидемиологической службы налажена недостаточно.

Использование лабораторных методов исследования в мониторинге за менингококковой инфекцией (МИ) и бактериальными гнойными менингитами (БГМ) позволило выявить этиологическую структуру заболеваний, дифференцировать заболевания со сходной клиническойкартиной, констатировать, что страна после подъема заболеваемости МИ, длившегося более 20 лет, вступила в межэпидемический период.
Поскольку высеваемость менингококка у больных МИ в настоящее время из-за раннего применения антибиотиков не превышает 30 %, бактериологический метод дополняется экспресс-методами, расширяющими диагностические возможности: латекс-агглютинацией, ко-агглютинацией, ВИЭФ, ИФА и др. Так, в частности, применение реакции ВИЭФ, выявляющей специфические антигены в патологическом материале, позволило повысить процент этиологического подтверждения до 70.

На современном этапе недостаточно определять серогруппу менингококка, особенно, если речь идет о менингококке серогруппы В с ее разноречивыми эпидемиологическими тенденциями. Важное значение для прогнозирования эпидемиологической ситуации имеет определение генотипических маркеров менингококка (энзимотипы, электрофоретический профиль рестриктантов хромосомальной и внехромосомальной ДНК, плазмиды вирулентности) и фенотипических маркеров (чувствительность к сульфамидам, "гелевые метки", типо-и субтиповая характеристика белков наружной оболочки клетки).

Установлено, что формирование клона, преобладающего среди циркулирующих штаммов, может быть предвестником осложнения эпидемиологической обстановки. Выявленная в 90-х годах на основании современных лабораторных методов антигенная гетерогенностьвозбудителей МИ при отсутствии "лидирующего" клона, позволила дать благоприятный прогноз по менингококковой инфекции в стране и отказаться от закупки вакцины В за рубежом.
При инфекциях дыхательных путей, управляемых средствами специфической профилактики в рамках расширенной программы иммунизации ВОЗ (к ним относится дифтерия, коклюш, столбняк, полиомиелит, туберкулез, корь), исключительно важное место в системеэпидемиологического надзора принадлежит определению уровня коллективного иммунитета при помощи серологических методов исследования. Выявление высокого процента лиц, не имеющих специфических антител или имеющих антитела в титрах ниже защитных, можнорассматривать как сигнал надвигающейся эпидемиологической опасности. При этом важно определять иммунную прослойку не только у декретированных контингентов, подлежащих вакцинации, но и в целом в различных возрастных группах. Уменьшение иммуннойпрослойки требует незамедлительной коррекции системы мер борьбы и профилактики, проведения, при необходимости, внеплановой вакцинации.

Развитие новых лабораторных технологий, таких как иммуноферментный анализ, метод иммунного блотинга, создали принципиальную возможность для разработки и внедрения эпидемиологического надзора за ВИЧ инфекцией. Применение лаборатоных методов позволилоохарактеризовать особенности эпидемиологического процесса ВИЧ инфекции, определить группы риска для иммунологического мониторинга, предложить систему защитных мер, ограничивающих распространение ВИЧ инфекции.
Новые горизонты в диагностике и профилактике инфекционных болезней открывает использование метода полимеразной цепной реакции (ПЦР-амплификация генов), разработанного Кэри Мюллисом в 1983 г., за что спустя 10 лет автор был удостоен Нобелевскойпремии. К несомненным достоинствам реакции относятся: высокая чувствительность и специфичность, возможность исследовать любой материал, включая гистологические препараты, сухую каплю крови, простота метода, экономичность (стоимость анализа ниже,нежели бактериологического и иммунологического метода), экспресс-ответ (в тот же день). Сочетание ПЦР и ИФА (иммуно-ПЦР) повышает чувствительность ИФА более чем в 100000 раз и отражает возможность прямого детектирования единичных копий вирусов ибактерий.
При ВИЧ инфекции дополнение ИФА ПЦР диагностикой позволяет выявлять инфекцию на ранних ее этапах, до сероконверсии, что очень важно при проверке переливаемой крови. Традиционный метод проверки крови в ИФА и иммунном блоте не всегда гарантирует отзаражения при гемотрансфузиях. ПЦР диагностика позволяет также дифференцировать материнские антитела у новорожденных от антител, связанных с наличием в организме детей возбудителя. ПЦР не только расширяет диагностические возможности, но и позволяетопределять концентрацию вируса, экспрессию его генов, контролировать эффективность лечения и прогнозировать течение ВИЧ инфекции. Метод ПЦР перспективен при диагностике гепатита С, проверке крови доноров, так как традиционные методы исследования ориентированы на обнаружение антител, появление которых может запаздывать на несколько недель и месяцев. Открывается перспектива широкого применения ПЦР для диагностики гепатита В, цитомегало- и герпес-вирусной инфекции, дифтерии, хеликобактериоза, хламидиоза, бруцеллеза, туберкулеза и других инфекций. Ранняя исчерпывающая полная диагностика создаетпредпосылки для оперативного проведения противоэпидемических и профилактических мероприятий.

Одним из важных направлений применения лабораторных исследований является мониторинг за лекарственной устойчивостью возбудителей инфекционных болезней. Значительная генетическая пластичность возбудителей инфекционных болезней, относительная легкостьв приобретении некоторых плазмид ведет к формированию штаммов, обладающих новыми биологическими характеристиками, в первую очередь, устойчивостью к действию противомикробных препаратов.
Широкое распространение возбудителей инфекционных заболеваний, устойчивых к действию различных лекарственных препаратов, запоздалое их выявление, неупорядоченное использование антимикробных препаратов для лечения людей, животных и в различныхобластях народного хозяйства, ведущее к увеличению циркуляции резистентных и полирезистентных микроорганизмов, не только приводит к неэффективной химиотерапии, но является причиной возникновения внутрибольничных инфекций. Национальнаяантибиотикотерапия увеличивает сроки пребывания больных в стационарах, приводит к серьезным осложнениям и летальным исходам. Это диктует настоятельную необходимость организации системы мониторинга за лекарственной устойчивостью бактерий как натерритории отдельных стран, так и в международном масштабе.
Систематический сбор и анализ данных о лекарственной устойчивости служат основой для проведения лечебных и организационных мероприятий, направленных на предупреждение распространения антибиотикоустойчивых бактерий и профилактику вызываемых имизаболеваний. Инфекция, касающаяся типов лекарственной устойчивости микроорганизмов, выявления у них новых детерминант резистентности чрезвычайно важна для выработки рациональной стратегии и тактики применения антимикробных препаратов. Она также можетслужить научной основой при разработке национальной и международной политики в области производства, закупки и применения антибиотиков. Предотвращение неправильного и чрезмерного использования этих препаратов может вести к существенным экономическим выгодам.

Внедрение системы слежения за лекарственной устойчивостью микроорганизмов показало, что полирезистентные штаммы чаще всего встречались на тех территориях, где регистрировались наиболее высокие показатели заболеваемости теми инфекциями, этиологическими агентами которых они являлись. Более того, в этиологической структуре соответствующих возбудителей нарастала значимость тех сероваров, среди которых наиболее велика была доля полирезистентных штаммов. Изучение спектров резистентности выделенных бактерий позволяет использовать эти характеристики в эпидемиологическом анализе. С помощью такой эпидемиологической метки в частности была подтверждена роль человека как основного источника возбудителяинфекции при госпитальных сальмонеллезах.

В настоящее время предложено также дополнить традиционные методы типирования штаммов их генетическим маркированием. Специфичность типирующих систем, использующих молекулярно-генетическую технику, такова, что она может быть использована даже тогда,когда классические методы типирования оказываются неэффективными. Анализ плазмидной ДНК является основой для большинства таких исследований. Применение указанных методов позволило сформулировать гипотезу о клоновом происхождении микроорганизмов,способных к эпидемическому распространению.
Проведенные исследования выявили высокую лекарственную устойчивость подавляющего большинства возбудителей внутрибольничных инфекций. Штаммы Kl. pneumonie, P. aeruginosa, S. marcescens были полирезистентны (к 5-10 препаратам) в 86-90% случаях, средиS.aureus к пенициллину устойчивы 95 %, к эритромицину - 38 %, к тетрациклину - в 35 % случаев.
Установлено нарастание среди возбудителей внутрибольничных инфекций метициллинрезистентных (МЗ А) стафилококков - до 14 %. Отличительной особенностью МР А является устойчивость к большинству применяемых в клинике антибиотиков и нечувствительность кфагам международного набора.
Комплексное маркирование метициллинрезистентных стафилококков с использованием антибиотикограмм, фагов экспериментальной коллекции, определения энтеротоксигенности и плазмидного профиля, позволили установить несколько клонов, ответственных завнутрибольничные вспышки.
Наибольшее число сальмонелл, резистентных к действию антибиотиков, приходится на микроорганизмы, принадлежащие только к одному серовару S. typhimurium. От 47,9 % до 74,2 % штаммов в отдельные годы были резистентны к действию хлорамфеникола,ампициллина, цепорина, неомицина, карбенициллина и налидиксовой кислоты. Наиболее выраженной полирезистентностью характеризовались микроорганизмы, выделенные у детей раннего возраста. Кроме S. typhimurium достаточно выраженная лекарственная устойчивость обнаружена у S. haifa, S. java, S. infantis, S. virchow.

В качестве еще одного из возможных факторов формирования лекарственной устойчивости являются R-плазмиды. Показано наличие у 64 % штаммов сальмонелл некоторых сероваров, способности к конъюгантному переносу R-плазмид.
Особого внимания заслуживают данные о способности к конъюгативной передаче устойчивости к действию гентамицина, тобрамицина и триметоприма, являющихся препаратами резерва.
У некоторых штаммов показана одновременная передача устойчивости к действию аминогликозидов и цефалоспоринов первого поколения, что может вызвать значительные осложнения при лечении больных с тяжелым клиническим течением сальмонеллезов. При изучении плазмидного профиля сальмонелл показано, что у этих микроорганизмов были обнаружены 61 плазмида. При этом для госпитальных штаммов S. typhimurium общей являлась плазмида 96Md, а для S. enteritidis, наиболее широко распространенных в настоящее время, - плазмида 38 Md. Причем S. enteritidis, имеющие указанную плазмиду, обнаружены как в изолятах у людей, так и среди выделенных у кур и из пищевых продуктов, содержащих куриные яйца, что подтверждает роль этих источников и факторовпередачи возбудителя в эпидемиологическом процессе сальмонеллезов, вызванных этими микроорганизмами.
Слежение за лекарственной устойчивостью оказывает существенную помощь для выработки рациональной стратегии и тактики.

Условиями, определяющими эффективность антибиотикотерапии, является чувствительность возбудителя к антибиотику и создание терапевтической концентрации препарата в очаге инфекции. Чрезвычайно важным, помимо определения антибиотикограммы возбудителя, является индивидуальный подбор дозы антибиотика, режима и способа его введения, слежение за фармакодинамикой препарата в процессе лечения. И в этом случае невозможно обойтись без современных лабораторных методов исследования.
В лабораторной практике развитых зарубежных стран широко осуществляется мониторинг терапии антибиотиками путем определения их концентрации с помощью экспрессных и высокочувствительных методов иммунохимического анализа. Для этого рядом фирм выпускаются специфические тест-системы, число которых однако значительно отстает от числа используемых в настоящее время антибиотиков. Более универсальным методом определения концентрации является высокоэффективная жидкостная хроматография и разработанные в последнее время методы капиллярного электрофореза.
К сожалению, в России мониторинг терапии антибиотиками осуществляется пока в единичных клиниках, на основе дорогостоящего оборудования и реагентов зарубежных фирм.

В настоящее время начата разработка и внедрение иммунохимических отечественных тест-систем и приборов, ставится задача разработки компъютерных программ оптимальной антибиотикотерапии.
В терапевтическом аспекте в инфекционной клинике необходим также весь комплекс гематологических, биохимических и других лабораторных методов, без которых немыслима современная тактика диагностики и лечения. В качестве примера можно привестилабораторную биохимическую диагностику, которая особенно важна при генерации инфекционного процесса. Это связано с тем, что при любой инфекции отмечаются явные и неявные признаки поражения органов, постоянно требуется дифференцировать изменения,вызванные инфекцией от сопутствующей соматической патологии. Именно лабораторные признаки являются ведущим в прогнозе и оценке тяжести состояния больного. Основные клинические синдромы (тромбогеморрагический, цереброкардиальный,ликворно-гипертензионный, интоксикационный, нефротический и т.д.), приводящие к поражению органа, имеют свои характерные механизмы. Каждая инфекция имеет свое биохимическое лицо, это используется для постановки диагноза или проведениядифференциального диагноза. С помощью биохимических параметров возможно выяснение и доказательство отдельных патогенетических механизмов инфекции, назначение адекватной патогенетической терапии и контроль за лечением.
При любой форме и любой инфекции (менингококковая, пневмококковая, дифтерия, вирусный гепатит, рожа, кишечная инфекция, СПИД и др.) отмечается гипер- (многократное повышение активности) и поли- (несколько ферментов повышены) ферментемия. При этомглубина изменения хорошо коррелирует с тяжестью состояния.

Выраженное в баллах (в зависимости от кратности превышения нормы) повышение уровня активности ферментов может служить прогнозом в конкретной патологии. Так, при менингококковой инфекции трехкратное повышение АсАТ в течение двух суток может означатьлетальный исход. Повышение уровня КК до 500 МЕ/л и отсутствие положительной динамики в течение 2 суток означает неблагоприятный исход.
Гиперферментемия АсАТ в инфекционной патологии за исключением гепатита означает усиление перекисного окисления липидов и слабость антиоксидантных систем. Поэтому динамика АсАТ - это и требование включения соответствующих препаратов в терапию. Динамика КК чаще следствие фосфолипазного механизма поражения мембран на фоне значительного повышения уровня гормонов.
По состоянию антиоксидантной системы можно определить необходимость использования таких методов терапии как плазмофорез, ГБО или УФО в снятии интоксикации или детоксикации.
Классическое различие двух гепатитов (В и D) связано с различным отношением двух трансаминаз АсАТ/АлАТ. При гепатите В АлАТ выше АсАТ, а при гепатите D картина обратная и отношение АсАТ/АлАТ выше 1,0. Для СПИД характерно повышение амилазы при многихформах, а также аферментемия по ГГТ за счет вероятного угнетения детоксицирующей или транспортной для аминокислот системы. Резкое повышение ГГТ в динамике гепатита В на фоне улучшения состояния означает слабость детоксицирующих систем.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что показатели лабораторных исследований незаменимы не только на стадии постановки диагноза, они не менее нужны для оценки тяжести и прогноза течения болезни.

Неотъемлимым условием лабораторной диагностики при лечении хронических рецидивирующих форм инфекционных заболеваний является определение иммунных дефицитов, оценка состояния гуморального и клеточного звеньев иммунитета, что обусловливает назначение больному иммуномодуляторов.
Повышение эффективности использования лабораторных исследований в диагностике и мониторинге инфекционных болезней требует укрепления лабораторной службы в стране, создания клинических микробиологических лабораторий, химиотерапевтических отделений в больницах.

Необходимо материально-техническое оснащение лабораторий современными медицинскими приборами, реактивами, питательными средами.
Нельзя не привлечь внимание к необходимости автоматизации и компъютеризации лабораторных методов исследований, используемых в системе мониторинга за инфекционными болезнями.

В зарубежных лабораториях широко применяются слайд-тесты, патентованные биохимические панели - энтеротьюбы, системы для идентификации микроорганизмов и определения лекарственной устойчивости. Хорошо зарекомендовали себя спектрофотометры для идентификации микроорганизмов на основе ускоренного определения их энзиматической активности с автоматическим считыванием результатов.
Значительный выигрыш во времени получают при использовании микроанализаторов, определяющих степень бактериальнойобсемененности, антибиотикорезистентность, фармакокинетику антибиотиков.

Автоматизация различных этапов лабораторных иссследований позволяет значительно уменьшить трудоемкость анализов и сократить сроки исследования в 4-5 раз. Необходимо ориентировать медицинскую промышленность на создание аналогичных приборов.

Следует создать специальные компьютерные программы для организации и проведения различных лабораторных исследований, что будет способствовать унификации методов и получению сравнимых результатов.





жми здесь танцевальная одежда
НОВОСТИ АССОЦИАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА БИБЛИОТЕКА НОРМАТИВЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ ОСНАЩЕНИЕ КАЧЕСТВО

YACA @Mail.ru