Роль стафилококков в развитии хронического полипозного риносинусита

Полиполипозный риносинусит (ПРС) представляет собой одно из самых распространенных хронических заболеваний, показатель встречаемости которого составляет 2,7% от общей численности населения [1]. В Финляндии при анкетировании взрослого населения выяснилось, что полипы в полости носа были у 4,3% опрошенных [2]. В Дании в 5 из 19 случаев вскрытия трупов были обнаружены полипы в полости носа [3]. Во Франции с помощью специфического опросника было выявлено, что назальные полипы имелись у 2,1% обследованных [4].

Однако, несмотря на широкую распространенность ПРС, на сегодняшний день нет единой точки зрения о целесообразности использования антибактериальных препаратов в его лечении, хотя давно известно, что он представляет собой воспалительное заболевание [5].

В последнее время часть исследователей придерживаются так называемой теории стафилококкового суперантигена, которая предполагает, что колонизация полости носа Staphylococcus aureus приводит к образованию суперантигенного токсина, усиливающего местное эозинофильное воспаление и образование полипов [6, 7]. Показана высокая корреляция между наличием стафилококков и ПРС [8].

Однако фактов, доказывающих роль стафилококкового суперантигена в патогенезе назальных полипов, недостаточно.

Цель исследования — изучить влияние стафилококков на эозинофильное воспаление при ПРС.

Задачи:

1. Изучить микробный пейзаж полости носа у пациентов с ПРС.

2. Изучить активность иммунологических факторов у пациентов с ПРС.

3. Определить взаимосвязь бактериальной контаминации полости носа и эозинофильного воспаления у пациентов с ПРС.

С 2013 по 2015 г. в Центре оториноларингологии ФГБУ ФСНКЦ ФМБА России было проведено обследование 69 пациентов с ПРС в возрасте от 18 до 70 лет. Все больные поступили в стационар для проведения планового хирургического лечения (полисинусотомии). Длительность заболевания у пациентов не превышала 5 лет, ранее операции по поводу полипоза не проводились. Перед операцией всем пациентам проводились бактериологическое и иммунологическое исследования.

Для определения влияния концентрации бактерий на уровень эозинофильного воспаления все пациенты с ПРС были разделены на 3 группы в зависимости от роста микроорганизмов: 1-ю группу составили 14 пациентов со скудным ростом (до 20 колоний, 10³ КОЕ/мл), 2-ю группу — 28 больных с умеренным ростом (от 21 до 100 колоний, 10⁴ КОЕ/мл), 3-ю группу — 27 исследуемых с обильным ростом (более 100 колоний, от 10⁴ КОЕ/мл).

В группу контроля были включены 45 здоровых добровольцев, которым также проводились бактериологическое и иммунологическое исследования.

Для бактериологического исследования брали мазок со слизистой оболочки среднего носового хода с последующим засеванием взятого материала на питательные дифференциально-диагностические среды (желточно-солевой и кровяной агары). Посев проводили секторным методом. Инкубировали в термостате при температуре 37,0 °С в течение 24 ч. Подсчет микроорганизмов проводили по расчетной таблице [9]. При микроскопическом исследовании нативного материала использовали окраску по Граму.

Выросшие колонии изолировали, выделяя чистую культуру для дальнейшего исследования. На скошенный мясопептонный агар отсеивали изолированные колонии для получения чистых культур и изучения признаков, используемых при идентификации. О чистоте культуры судили с помощью визуального и микроскопического контроля. Для видовой идентификации семейства Enterobacteriaceae использовали агар Эндо. Колонии микроскопировали, грамотрицательные палочки пересевали штрихом и уколом на скошенный агар Олькеницкого. Для определения видов использовали биохимические пластины, дифференцирующие энтеробактерии (НПО «Диагностические системы», Нижний Новгород).

Идентификация бактерий рода Staphylococcus проводилась по определителю Х.Дж. Берджи [10]. Для видового определения представителей рода Staphylococcus использовали следующие тесты: на каталазную активность, коагулазную активность в отношении плазмы кролика, образование ацетоина, кислот из маннита, мальтозы, сахарозы, лактозы и глюкозы в анаэробных условиях, наличие уреазы, β-галоктазидазы и оксидазы, устойчивость к новобиацину [11].

Иммунологическое исследование включало изучение уровня иммуноглобулинов и определение цитокинового статуса.

В этих целях в пробирки с гепарином забирали венозную кровь из локтевой вены. Для определения цитокинового статуса оценивали уровень концентрации фактора некроза опухоли-α (ФНО-α), интерлейкина ИЛ-1, ИЛ-6 и ИЛ-8 в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью тест-систем Вектор-Бест (ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирск). Определение иммуноглобулинов проводили методом радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини.

Статистическая обработка данных осуществлялась при помощи электронных таблиц Excel на базе персонального компьютера IBM P-700 с вычислением средних значений полученных показателей. Достоверность различий определялась по критериям Стьюдента и Фишера при нормальном распределении сравнительных рядов.

Общее количество бактерий у больных ПРС значительно превышало микробный пейзаж полости носа здоровых людей — 11 120 000 (6 051 004—51 650 004) КОЕ/мл против 10 000 (1160—23 000) КОЕ/мл (p<0,001). При родовой идентификации бактерий концентрация стафилококков была доминирующей и у пациентов с ПРС (2 131 001 (1 600 000—4 520 002) КОЕ/мл), и у здоровых добровольцев (10 000 (300—11 000) КОЕ/мл).

При видовом изучении у здоровых лиц более высокий титр наблюдался у Staphylococcusepidermidis — 1000 (100—1000) КОЕ/мл, что соответствует норме. У пациентов с ПРС большинство бактерий рода Staphylococcus были представлены Staphylococcusaureus — 500 000 (400 000—3 500 000) КОЕ/мл и Staphylococcusepidermidis — 500 000 (120 000—1 000 000) КОЕ/мл (табл. 1).

Несмотря на то, что большинство бактерий были представлены стафилококками, при видовой оценке микроорганизмов в целом у пациентов с ПРС доминирующими являлись Streptococcus pneumonia — 10 000 000 (500 000—7 000 000) КОЕ/мл и Moraxellacatarhalis — 10 000 000 (500 000—25 000 000) КОЕ/мл.

При анализе уровня провоспалительных цитокинов у пациентов с ПРС выявлено повышенное содержание ФНО-α, ИЛ-1, ИЛ-6 и ИЛ-8 по сравнению со здоровыми лицами (рис. 1). Отмечено, что наиболее интенсивно у пациентов с ПРС увеличивалось содержание ИЛ-8 — 45 (25—110) пг/мг против 5 (2—8) пг/мг у здоровых добровольцев (p<0,01), который обладает выраженными провоспалительными свойствами, вызывает экспрессию молекул межклеточной адгезии и усиливает прилипание нейтрофилов к эндотелиальным клеткам и субэндотелиальным матричным белкам. Выраженное повышение уровня ИЛ-8 у пациентов с ПРС свидетельствует о роли нейтрофильного воспаления в патогенезе данного заболевания.

Как видно на рис. 2, уровень иммуноглобулина класса Е (IgE) у пациентов с ПРС значительно выше, чем у здоровых лиц: 94 (17—165) МЕ/мл против 7 (3—10) МЕ/мл (р<0,001). Известно, что активность этого иммуноглобулина обусловлена эозинофильным воспалением, которое играет важную роль в патогенезе ПРС.

Как было сказано выше, чтобы определить влияние бактерий на уровень эозинофильного воспаления у пациентов с хроническим ПРС, они были разделены на 3 группы в зависимости от роста микроорганизмов.

У пациентов с ПРС 2-й и 3-й групп доминировали стафилококки 1 960 001 (1 465 051—2 321 001) КОЕ/мл и 4 730 002 (3 020 002—9 020 002) КОЕ/мл соответственно. У пациентов с ПРС, имеющих обильный рост микроорганизмов (3-я группа), наиболее высокая концентрация была у Staphylococcus aureus — 3 500 000 (1 000 000—4 000 000) КОЕ/мл как среди микробов этого вида, так и среди всех микроорганизмов (табл. 2).

При изучении уровня провоспалительных цитокинов достоверной взаимосвязи с ростом колоний у пациентов с ПРС получено не было. Во всех 3 группах пациентов с ПРС содержание ФНО-α, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8 было равномерно увеличено. Однако уровень IgE у пациентов 3 групп был различным. Так, максимальные значения этого показателя были у пациентов с ПРС 1-й группы (со скудным ростом культуры) — 150 (45—310) ME/мл, а минимальные — у больных 3-й группы (с обильным ростом — 34 (16—117) ME/мл (p<0,01) (рис. 3). Это свидетельствует о том, что у пациентов с обильным ростом микроорганизмов (за счет активности Staphylococcus aureus) влияние эозинофильного воспаления на заболевание снижалось, и наоборот, при скудной обсемененности полости носа активность эозинофильного воспаления была максимальной.

Таким образом, у пациентов с ПРС выявлено увеличение микробной обсемененности за счет повышения высеваемости грамположительных микроорганизмов, преимущественно стафилококков. Наибольшее число бактерий было представлено Streptococcus pneumonia и Moraxellacatarhalis, а среди стафилококков — Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis.

Содержание провоспалительных цитокинов (ФНО-α, ИЛ-1, ИЛ-6 и ИЛ-8) у пациентов с ПРС было повышенным, что свидетельствует о наличии выраженного воспалительного процесса при данном заболевании. При распределении больных в группы в зависимости от степени микробной обсемененности полости носа было выявлено, что доминирующей микрофлорой являлись стафилококки.

Определена обратная зависимость концентрации IgE от уровня обсемененности слизистой оболочки полости носа: чем выше титр обсемененности полости носа, тем ниже активность эозинофильного воспаления.

Таким образом, у 39% пациентов с ПРС доминирующим является не эозинофильное, а нейтрофильное воспаление, которое связанно с выраженной бактериальной обсемененностью полости носа. Это свидетельствует о необходимости применения антибактериальных препаратов при лечении ПРС.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующих раскрытия в данной статье.

Участие авторов:

Концепция и дизайн: К.Д.

Сбор и обработка материала: С.М.

Статистическая обработка данных: С.М.

Написание текста: С.М.

Редактирование: К.Д.