Проблема лечения острых и хронических гнойно-воспалительных заболеваний ЛОР-органов (риносинусит, тонзиллит, аденоидит, эпиглоттит, острый наружный и средний отиты и др.) не теряет своей актуальности, что подтверждается высоким уровнем заболеваемости и обращаемости пациентов к врачам общей практики и оториноларингологам. В структуре причин всех обращений в поликлинику оториноларингологические заболевания занимают 5-е место. Гнойно-воспалительные заболевания верхних дыхательных путей в структуре заболеваемости населения в столичном регионе стабильно занимают 2-е место и составляют 19% [1]. В последнее время в практике все чаще отмечены случаи затяжного течения заболевания, хронизация воспалительного процесса, а также различного рода осложнения. Данные статистики показывают, что из года в год все большему числу больных требуется стационарное лечение, причем число больных, госпитализированных по поводу заболеваний околоносовых пазух, ежегодно увеличивается на 1,5—2% [2].

Именно поэтому до настоящего времени антибактериальные препараты остаются основными средствами терапии данных заболеваний.

В современной медицине антибиотики играют решающую роль в лечении как легких, так и тяжелых форм бактериальных инфекций.

Злоупотребление и неправильное назначение антибиотиков не только в медицине и ветеринарии, но также в сельском хозяйстве способствовали резкому росту антибиотикорезистентных бактериальных штаммов. Устойчивость к антибиотикам была названа одной из самых насущных проблем общественного здоровья в мире (Get smart: know when antibiotics work, 2014) [3]. Бактерии с множественной лекарственной устойчивостью стали глобальной угрозой, и фаготерапия может быть использована и в качестве альтернативы антибиотикам, и как сопутствующая терапия в лечении ряда бактериальных инфекций.

Представленный обзор включает данные различных исследований, опубликованных в российской и англоязычной научной литературе.

В 2017 г. мировое научное сообщество отмечало столетие с момента открытия бактериофагов. За этот век фаготерапия пережила несколько этапов. С самого начала бактериофаги использовали для лечения кишечных и кожных инфекций [4, 5]. В 30-х и 40-х годах ХХ века в СССР бактериофаги применяли в хирургической практике для лечения гнойных ран и послеоперационных инфекционных осложнений [6—8]. После Второй мировой войны, в 1940-х годах, использование фагов в качестве метода лечения отошло в западных странах на второй план в связи с широким применением пенициллина.

В то время как в Западной Европе началась эпоха использования антибиотиков, терапия бактериофагами продолжала активно применяться для лечения и профилактики бактериальных инфекционных заболеваний в бывшем Советском Союзе и Восточной Европе. Фаги продолжали использоваться вместе с антибиотиками или вместо них.

В Российской Федерации, Республике Грузия и Польше в этот период было опубликовано большое количество исследований по фаготерапии [9—16]. Однако с появлением угрозы заражения бактериями с множественной лекарственной устойчивостью и ограниченными перспективами появления новых антибиотиков исследования в области фаготерапии получили новый виток развития и приобрели международный масштаб [17]. Кроме того, В. Chan и соавт. [18] было показано, что использование фаговых смесей исключает потенциальную возможность развития антибиотикоустойчивых бактерий.

Недавно были опубликованы результаты исследований по использованию бактериофагов для лечения различных гнойно-воспалительных заболеваний, в том числе и ЛОР-органов [19—22]. Несмотря на многообещающие результаты фаговой терапии, до сих пор не опубликовано общепринятых рекомендаций или терапевтических схем применения фагов. Вероятно, это связано с разнообразием используемых фаговых препаратов, путей введения и терапевтических схем при различных локализациях бактериальных инфекций [17]. В этом обзоре мы фокусировались на результатах фаговой терапии, применяемой при лечении бактериальных инфекций ЛОР-органов.

Распространение антибиотикорезистентности среди возбудителей заболеваний ЛОР-органов наряду с токсическими, иммуносупрессивными и аллергическими реакциями на введение антибиотиков является ведущей причиной снижения эффективности антибактериальной терапии. В последние годы появилось большое количество штаммов микроорганизмов, не чувствительных к широко используемым в практике антибиотикам [2].

Так, метициллинрезистентность отмечается у 30—40% Staphylococcus aureus. Отмечена тенденция к нарастанию резистентности к пенициллинам, макролидам, а также к аминопенициллинам и антибиотикам цефалоспоринового ряда первого и второго поколений [23, 24]. Таким образом, в оториноларингологии поиск и применение препаратов для борьбы с антибиотикорезистентными микроорганизмами являются актуальным направлением.

В России первый опыт применения фаготерапии в лечении гнойно-воспалительных заболеваний ЛОР-органов принадлежал двум группам советских врачей-исследователей: Н.А. Преображенскому, И.И. Гольдману, А.И. Липкину и Л.Л. Волосевич, Л.Д. Кривохатской, А.С. Чемеркину. Этими клиницистами была отработана методика монотерапии хронического гнойного среднего отита лекарственными препаратами стафилококкового и синегнойного бактериофагов [23, 25].

В 1992 г. в Российской Федерации был разработан и зарегистрирован препарат поливалентного клебсиеллезного бактериофага, эффективность которого доказана в клинических испытаниях. Этот препарат успешно использовали при таких заболеваниях, как озена, риносклерома, синусит и гнойный отит. Помимо положительного клинического эффекта, авторы отмечали отсутствие побочных реакций на применение препарата [26].

В 1991 г. В.М. Саканделидзе опубликовал результаты лечения 1360 пациентов с разными проявлениями инфекционных аллергозов (ринит, фарингит, дерматит и конъюнктивит), вызванных Staphylococcus, Streptococcus, E. coli, Proteus, Enterococcaceae и P. aeruginosa. Из этого количества 370 пациентов получали монотерапию препаратами бактериофагов, 414 пациентов принимали только антибиотики и 576 пациентов — комбинацию фагов и антибиотиков. Клиническое улучшение наблюдалось в 86, 48 и 83% случаев соответственно [27].

В 1996 г. В. Weber-Dabrowska и соавт. сообщили о своих результатах лечения хронического верхнечелюстного синусита. У большинства пациентов возбудителем был S. аureus. Фаги применяли перорально, а также при промывании пазух после пункций. Лечение продолжали в течение 4—12 нед. Из 32 пациентов общая ремиссия симптомов и элиминация возбудителя были отмечены у 24 (76,8%) и только у 2 пациентов не было отмечено улучшения. Никаких побочных реакций не наблюдалось [28]. В 2000 г. те же авторы опубликовали результаты фаготерапии у 1307 пациентов с гнойными инфекциями, вызванными бактериями с множественной лекарственной устойчивостью. У 83% пациентов, страдающих синуситом, после терапии фагами наблюдали полное выздоровление, в то время как только в 11% случаев положительный эффект не был отмечен [9].

В 2007 г. Н.М. Султанов в работе «Антибактериальная активность и клиническая эффективность препарата пиобактериофага поливалентного очищенного при лечении хронического гнойного риносинусита» пришел к следующим выводам: пиобактериофаг обладает широким спектром антибактериальной активности (от 88,2 до 100%); более активен, чем все изученные антибиотики, в отношении ряда штаммов K. pneumoniae, Е coli и P. aeruginosa; обладает равной активностью в отношении бактерий родов Staphylococcus и Streptococcus в сравнении с цефотаксимом, рифампицином и ампициллином (р>0,05). По данным Н.М. Султанова, использование пиобактериофага поливалентного очищенного в лечении хронического гнойного риносинусита позволяет в 94,3% случаев элиминировать возбудителя из очага воспаления, что превосходит степень элиминации бактерий как при традиционной антибиотикотерапии (76%), так и при комбинированной терапии антибиотиком и пиобактериофагом (79%). Применение пиобактериофага поливалентного очищенного в монотерапии хронического гнойного риносинусита, вызванного бактериями родов Staphylococcus и Streptococcus, стимулировало местный клеточный иммунитет слизистых оболочек полости носа, о чем свидетельствовали высокая фагоцитарная активность нейтрофилов и завершенность фагоцитоза [29].

Вследствие высокой безопасности и ареактогенности бактериофаги разрешены к применению в педиатрии без возрастных ограничений (в том числе и при лечении недоношенных детей) [30].

В 1995 г. опыт применения бактериофагов при патологии ЛОР-органов в педиатрической практике продемонстрировала О.В. Стратиева, предложившая способ лечения острых и рецидивирующих параназальных синуситов у детей посредством введения пиобактериофага поливалентного очищенного в пазухи в течение 6 дней. Следует отметить, что О.В. Стратиева получила положительный клинический эффект у 66,7% больных без нарушения проходимости естественных соустий [31].

Специалисты Башкирского государственного медицинского университета на фоне местного применения жидкого комбинированного бактериофага у 30 детей, больных гнойным риносинуситом, добились статистически достоверного улучшения мукоцилиарного клиренса. Это позволяет отнести бактериофаги не только к этиотропной, но и к патогенетической терапии гнойно-воспалительных заболеваний ЛОР-органов [32].

В последнее время появляется все больше как отечественных, так и зарубежных публикаций об эффективном лечении пациентов с патологией носа и околоносовых пазух препаратами бактериофагов. Так, в литературе описывается доказанная эффективность препаратов бактериофагов в лизисе биопленок антибиотикорезистентных штаммов S. aureus, P. aeruginosa, полученных от пациентов с хроническим риносинуситом [33—35]. В исследовании A. Drilling и соавт. изучали изоляты S. aureus от 66 пациентов с хроническим риносинуситом, в ходе работы определяя чувствительность полученного материала к бактериофагам. Изоляты высеивали на питательные среды, выращивали, а затем в течение 48 ч обрабатывали фаговым коктейлем, специфичным для S. aureus. После этого культуру флуоресцентно окрашивали и просматривали с использованием конфокальной сканирующей лазерной микроскопии: в результате из 66 изолятов было лизировано 62. Обработка фаговым коктейлем значительно уменьшила массу полученных биопленок, а также предотвратила образование фагорезистентности бактерий [33].

S. Fong и A. Drilling исследовали активность фагового коктейля ex vivo против биопленок, образованных P. аeruginosa, от пациентов с хроническим риносинуситом. Изоляты включали в себя 44 штамма P. аureginosa. После обработки выращенных биопленок специфическим фаговым коктейлем через 24 и 48 ч измеряли их биомассу: в результате она уменьшалась в среднем на 76% через 48 ч. Уменьшение биопленки сопровождалось увеличением количества фаговых титров для всех, кроме одного изученного штамма. Авторы пришли к выводу, что разовая доза фагов способна значительно уменьшить in vitro биопленки P. aeruginosa, полученных от пациентов с хроническим риносинуситом [35].

A. Drilling и соавт. в 2017 г. опубликовали результаты экспериментального исследования, в котором были доказаны безопасность и эффективность введения бактериофагов в лобные пазухи овец. Исследователи вводили смесь NOV012, содержащую 2 высокоспецифичных бактериофага к S. аureus, дважды в день в течение 20 дней. Было установлено, что применение NOV012 для лечения воспалительного процесса в параназальных синусах в течение 20 дней является безопасным, при этом в слизистой оболочке синуса не наблюдалось воспалительной инфильтрации или повреждения тканей [36].

Описанные данные указывают на то, что фаготерапия обладает большим потенциалом для лечения хронического бактериального риносинусита.

Использование бактериофагов в оториноларингологии не ограничивается лечением синуситов. Хорошие результаты были получены и при местном введении бактериофага в комплексной терапии хронического аденоидита [37]. В результате монотерапии специфическим бактериофагом больных с хроническим тонзиллитом отмечались клиническое улучшение и уменьшение высеваемости S. aureus со слизистой оболочки миндалин [38]. В исследовании принимали участие 65 пациентов с хроническим тонзиллитом. Лечение включало промывание лакун небных миндалин растворами фитопрепаратов. За этой процедурой следовал фонофорез с использованием комбинированного поливалентного бактериофага в течение 7—10 дней. Эффективность терапии достигла 89,2%. Сделан вывод, что лечение хронического тонзиллита с использованием бактериофагов и растворов фитопрепаратов в сочетании с ультразвуковой терапией без применения антибиотиков является эффективным методом.

Инстилляции бактериофага в гортань при хроническом ларингите, а в случае тяжелого обострения — и путем приема внутрь, по данным Т.Н. Зариповой и соавт., позволяет существенно сократить продолжительность лечения, добиться более длительной ремиссии болезни и снизить частоту обострений [39].

В 2009 г. A. Wright и соавт. в проведенном рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом клиническом исследовании I/II фазы показали достоверную клиническую эффективность фаготерапии при лечении пациентов с хроническим отитом, вызванным антибиотикорезистентными штаммами P. aeruginosa. При этом о побочных явлениях не сообщалось [20].

Интерес к фаготерапии в мире не угасает, и постоянно проводятся исследования, направленные на совершенствование препаратов бактериофагов. Результаты недавно проведенных исследований показали клиническую эффективность нескольких модификаций бактериофагов. Например, химическое ПЭГилирование (замещение аминокислоты в главном белке λ-фагового капсида (E)) увеличивает время циркуляции фагов [40, 41].

Другой важной задачей генной инженерии является разработка фагов с более широким диапазоном действия (например, фагов со способностью заражать многие, если не все, вирулентные штаммы патогенных видов микроорганизмов). В последнее время шаг к достижению этой цели был сделан за счет создания сконструированных вирулентных фаговых частиц против E. coli [42] и рекомбинации двух разных видоспецифичных фагов [43]. Благодаря этому фаг T2 получил более широкий диапазон действия, сохраняя при этом свою выраженную литическую активность [44]. Эти результаты показывают наличие перспектив в области модификации и улучшения антибактериальных свойств бактериофагов.

D. Nelson и соавт. представили результаты изучения активности муреиновой гидролазы (лизина), которая продуцируется стрептококковым бактериофагом С (1), в отношении стрептококков групп А, С и Е. В исследованиях на экспериментальных животных было показано, что лизин оказывает летальное действие на стрептококки группы, А in vitro и in vivo без воздействия на другие микроорганизмы. В частности, 1000 единиц этого фермента было достаточно для эрадикации 10⁷ стрептококков в течение 5 с. При введении лизина перорально в дозе 500 ЕД мышам с высокой степенью колонизации ротоглотки стрептококками эти микроорганизмы не обнаруживались уже через 2 ч после начала лечения лизином [45].

Все описанные до сих пор подходы включают фаги или их ферменты, которые непосредственно уничтожают бактериальные патогены путем лизиса клеток-хозяев. Однако лизис бактерий может повлечь за собой риск высвобождения токсичных веществ, например эндотоксина в случае грамотрицательных бактерий. Использование «лизис-дефицитных» фагов решает эту проблему. Фаги с дефицитом литической способности были недавно применены в отношении S. aureus. При этом ген эндолизина, который отвечает за лизис бактериальной клетки для высвобождения фагового потомства, инактивируется. В результате успешное лечение инфекции, вызванной метициллин-резистентным S. aureus (MRSA) у мышей, было возможным на основе активности только холина, который разрушал цитоплазматическую мембрану с последующей гибелью клеток без их лизиса [46, 47].

Изучение фаготерапии интенсивно осуществлялось в течение последних нескольких десятилетий в странах Запада, а до этого — в странах Восточной Европы. Однако, несмотря на это, в настоящее время нет рекомендаций, которые были бы одобрены либо находились в стадии клинических испытаний III фазы в Европейском союзе или США. При этом несколько плацебо-контролируемых клинических испытаний продемонстрировали, что фаготерапия является безопасной. Например, в исследовании, проведенном на группе, состоящей из 15 взрослых, принимавших фаги Escherichia coli T4 с питьевой водой, было отмечено наличие умеренных побочных реакций только у 5 пациентов. При этом синтеза специфических антител против Т4 бактериофага не наблюдалось. В недавнем исследовании, проведенном в Бангладеш, пероральное введение смеси фагов (фагового коктейля) из 9 различных фагов Т4 против диарейных штаммов E. coli 15 здоровым взрослым не вызывало никаких побочных эффектов, даже при увеличении дозировки в 100 раз [48].

В 2018 г. A. Górski и соавт. в своей статье суммируют результаты работ по изучению фаговой терапии при аллергозах. Группой исследователей было доказано, что фаги оказывают противовоспалительное действие in vitro и in vivo и могут подавлять аберрантные иммунные реакции. У пациентов, получающих фаги, аллергические реакции встречались редко. Авторы утверждают, что фаготерапия может быть полезна в конкретных случаях аллергических расстройств [49].

В работе Н.А. Арефьевой и соавт. «Сравнительное изучение влияния способов лечения на состояние местного иммунитета слизистых оболочек носа больных хроническим гнойным риносинуситом» показано значение местного (при введении препарата в пазухи) применения пиобактериофага поливалентного (НПО «Микроген», Россия), представляющего собой смесь стерильных фильтратов фаголизатов стафилококков, стрептококков, энтерококков, протея, K. pneumoniae, P. aureginosa и кишечной палочки, при лечении больных риносинуситом. В отличие от антибиотикотерапии, на фоне которой сохранялись признаки воспаления в виде активации нейтрофильного звена иммунной системы, увеличения внеклеточной пероксидазной активности и угнетения процесса фагоцитоза, применение пиобактериофага сопровождалось улучшением показателей завершенности фагоцитоза, что свидетельствовало о снижении интенсивности воспаления с восстановлением адекватного иммунного ответа слизистой оболочки носа, а также о положительной динамике клинических проявлений заболевания [50].

Целью работы К. Pagava и соавт. было изучение распределения фагов, применяемых по медицинским показаниям per os, у детей и характера иммунного ответа. Под наблюдением находились 102 ребенка в возрасте до 15 лет с различными заболеваниями бактериальной этиологии (пневмония, сепсис, инфекция мочевыводящих путей, фарингит/синусит, кишечные инфекции). В комплексную терапию включали пиобактериофаг. Далее брали образцы крови, мочи и кала для изучения наличия в них фагов.

Из 7 образцов, изученных на предмет обнаружения фагов в крови пациентов, в 6 случаях был получен положительный результат. Из 55 пациентов, обследованных на предмет обнаружения фагов в моче, положительный результат был получен у 48, из 75 пациентов, обследованных на предмет обнаружения фагов в образцах стула, положительный результат отметили у 64.

Через 2 нед определяли наличие антител к фагам. В результате была выявлена значительная возрастная особенность: у новорожденных и младенцев антитела не были выявлены или их активность была низкой. Полученные результаты подтверждают обоснованность применения препаратов бактериофагов перорально. В то же время было установлено, что при пероральном приеме бактериофагов последние проникают во внутреннюю среду организма, что доказывает возможность использования фагов для лечения системных инфекций. Отсутствие или низкое содержание антител к фагам у новорожденных и младенцев предполагает высокую эффективность фаготерапии в этой возрастной группе [51].

Кроме того, несколько современных исследований эффективности фаготерапии было проведено как в условиях in vitro, так и на моделях лабораторных животных. Так, было показано, что комбинированная терапия фагами и антибиотиками привела к значительному сокращению числа бактериальных патогенов.

С помощью фагов, созданных методами генной инженерии, могут быть решены многие проблемы, которые существуют при терапии традиционными препаратами бактериофагов: в частности, была продемонстрирована эффективность использования этих препаратов для преодоления уже сформировавшихся механизмов резистентности микроорганизмов к антибактериальным препаратам.

Кроме того, разрабатываются фаговые ингибиторы синтеза пептидогликана, а также методы поиска новых антибактериальных агентов с использованием фаговой генной инженерии.

Анализируя все вышеизложенное, приходится констатировать, что одной из актуальных проблем современной медицины является формирование резистентности бактерий ко всем известным антибактериальным препаратам. Исходя из накопленного опыта клинического применения препаратов бактериофагов, можно смело утверждать, что данные препараты обладают большим потенциалом в современной противомикробной терапии и являются достойной альтернативой антибактериальным препаратам. Фаготерапия компенсирует неизбежные осложнения химиотерапии, например появление множественной лекарственной устойчивости. Проблема бактериальных инфекций в оториноларингологии не является исключением.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: info@mnpco.mosgorzdrav.ru; https://orcid.org/0000-0002-0149-0676