Особенности микробиоценоза мокроты у пациентов с хронической профессиональной легочной патологией в зависимости от сопутствующих заболеваний Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

МАРТ № (270 ЗНиСО

17

УДК 616-057:616.233-002

ОСОБЕННОСТИ МИКРОБИОЦЕНОЗА МОКРОТЫ У ПАЦИЕНТОВ С ХРОНИЧЕСКОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ЛЕГОЧНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОПУТСТВУЮЩИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

В.Д. Федотов1,2, Н.В. Мокеева1, И.А. Макаров1, И.С. Добротина2

1ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, г. Нижний Новгород, Россия

2ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава России,

г. Нижний Новгород, Россия

Обследовано 374 человека (616 образцов свободно отделяемой мокроты) с хроническим необ-структивным бронхитом и нетяжелой ХОБЛ стабильного течения профессиональной этиологии. Были сделаны выводы о том, что инфицирование бронхиального дерева отмечается вне зависимости от наличия или отсутствия бронхиальной обструкции. Вместе с тем, бронхиальная обструкция приводит к качественным различиям характеристик микробиоценоза мокроты. Наличие сопутствующей бронхиальной астмы не приводит к значимому изменению микробиоценоза мокроты, а сахарный диабет 2-го типа достоверно способствует формированию микробных ассоциаций.

Ключевые слова: хронический необструктивный бронхит, ХОБЛ, микробиоценоз мокроты.

V.D. Fedotov, N.V. Mokeeva, I.A. Makarov, I.S. Dobrotina □ PECULIARITIES OF SPUTUM MICROBIOCENOSIS AMONG PATIENTS WITH COPD IN DEPENDENCE TO A CONCURRENT PATHOLOGY □ Nizhny Novgorod Research Institute of Hygiene and Occupational Diseases of Rospotrebnadzor, Nizhny Novgorod, Russia; Nizhny Novgorod State Medical Academy of the Ministry of Health of Russia, Nizhny Novgorod, Russia.

There were 374 patients studied (616 samples of easily obtained sputum) with chronic non-obstructive bronchitis and non-severe stable COPD of occupational etiology. It was concluded that an infection of bronchial apparatus took place notwithstanding the presence or the absence of bronchial obstruction / wheezing. On the other hand, bronchial obstruction leads to qualitative difference of sputum micrbobiocenosis characteristics. However, the presence of bronchial asthma does not lead to a significant change in the sputum microbiocenosis and diabetes mellitus type II positively contributes to the development of microbial associations.

Key words: chronic non-obstructive bronchitis, COPD, sputum microbiocenosis.

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является одной из актуальных медико-социальных проблем современной медицины. Эта патология выходит на первое место среди причин преждевременной смерти легочных больных [5]. Известно, что важной особенностью течения этой патологии является чередование обострений и периодов стабильного течения. Согласно данным научной литературы, частота обострений в большинстве случаев коррелирует с тяжестью заболевания, а одной из главных причин обострений является активация условно патогенной микрофлоры бронхиального секрета [3]. По данным авторитетных исследователей, при нетяжелых формах ХОБЛ основными возбудителями являются Haemophylus influenza, Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarralis и т. д. [6]. Вместе с тем при тяжелых формах болезни ведущее значение приобретают синегнойная палочка и некоторые другие условно патогенные микроорганизмы [4, 7]. Учитывая то, что традиционная терапия обострений ХОБЛ кроме бронхолити-ческих включает в себя применение системных глюкокортикостероидных препаратов в сочетании с антибиотиками, увеличивается риск присоединения грибковой инфекции [1].

Однако в настоящее время данных о характеристике микрофлоры у пациентов с ХОБЛ

профессиональной этиологии в фазе стабильного течения, отягощенной серьезной комор-бидной патологией, недостаточно.

Цель исследования - изучить изменение микробного пейзажа мокроты у пациентов с хроническим поражением нижних дыхательных путей профессиональной этиологии в стабильной фазе заболевания в зависимости от степени тяжести, а также наличия сопутствующей патологии (бронхиальная астма и сахарный диабет 2-го типа).

Материал и методы. Исследования проведены на базе терапевтической клиники ФБУН ННИИГП Роспотребнадзора. Объектом наблюдения были рабочие металлургической и машиностроительной промышленностей (270 мужчин и 104 женщины с производственным стажем соответственно 23,5 ± 7,4 года и 20,2 ± 4,8 лет), подвергавшиеся систематическому производственному воздействию крем-нийсодержащей и металлической пыли в концентрациях, превышавших предельно допус-тиые уровни (более 10 мг/м3, при ПДК 2,0 мг/м ). Все пациенты находились под динамическим наблюдением.

Обследованные были разделены на 4 группы, сопоставимые по полу и возрасту.

В первую группу вошли 66 больных (53 мужчины и 13 женщин) в возрасте 55,6 ± 1,9

18

ЗНиСО МАРТ № (270

лет с хроническим необструктивным бронхитом вне обострения.

Вторую группу составили 133 человека (115 мужчин и 18 женщин), страдающих нетяжелой ХОБЛ стабильного течения без сопутствующей патологии. Возраст обследованных этой групп-пы составил 55,7 ± 1,9 лет.

Третью группу составили 110 пациентов (67 мужчин и 43 женщины) с наличием нетяжелой ХОБЛ стабильного течения и вторичной бронхиальной астмой (БА) вне обострения. Их возраст составлял 56,4 ± 2,1 лет.

Четвертая группа включала в себя 65 лиц (35 мужчин и 30 женщин) нетяжелой ХОБЛ стабильного течения и ассоциированным сахарным диабетом (СД) 2-го типа. Возраст в группе равнялся 56,1 ± 2,0 годам. По поводу СД пациенты получали пероральную адекватную сахаро-снижающую терапию, у них отсутствовали клинически значимые микро- и макроангиопатии.

Длительность существования хронического необструктивного бронхита и ХОБЛ во всех группах колебалась от 6 до 12 лет.

Для повышения точности исследования посев мокроты производился дважды за время госпитализации (всего было получено 616 образцов мокроты у 374 пациентов).

В ходе исследования проведен сравнительный анализ микробиоценоза мокроты у всех пациентов указанных групп. Материалом для бактериологического анализа служила свободно отделяемая мокрота. Забор материала осуществлялся в соответствии с требованиями приказа Минздрава СССР от 22.04.1985 № 535 [2]. Все образцы окрашивались по Грамму с последующей бактериоскопией для оценки качества препарата и определения морфотипа бактерий. Образцы, удовлетворявшие критериям Murrey-Washington (< 10 эпителиальных клеток и > 25 лейкоцитов в поле зрения х 100) [8], исследовали на бактериальные культуры.

Для выявления аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов выполнялся посев на селективные и дифференциально-диагностические питательные среды: кровяной агар, шоколадный агар, энтерококкагар, среду Эндо, агар Бэрда-Паркера. Для выделения дрожжеподобных грибов рода Candida использовалась универсальная среда Сабуро и хромо-генная среда для грибов рода Candida.

Чашки с кровяным и шоколадным агаром инкубировали при температуре 35 °С в атмосфере с повышенным содержанием углекислого газа в течение 20-24 часов. Чашки с селективными средами инкубировали при температуре 37 °С в течение 24-48 часов. Грибы выращивали при 28-30 °С в течение четырех суток.

Идентификация аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов проводилась с использованием общепринятых стандартных методов и коммерческих тест-систем.

Статистическая обработка данных проводи- ^ лась с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel. При сравнении групп приме- ^^ няли двусторонний критерий Стьюдента. ._^

Результаты и обсуждение. При оценке состояния микробиоценоза мокроты выделены группы грамотрицательных бактерий (микроорганизмы семейства Enterobacteriacae: E. coli, Klebsiella spp, Enterobacter spp и другие; нефер-ментирующие грамотрицательные микроорганизмы (НГОМ): Ps. aeruginosa, Acinetobacter spp, Alcaligenes spp и др.), грамположительные кокки (стрептококки Pyogenicgroup, Staphylococcus aureus, Enterococcus spp) и грибы. Результаты микробиологического исследования у пациентов всех четырех групп показали отсутствие роста в 23,9 % образцов мокроты. В первых трех группах микроорганизмы высевались соответственно в 71,6; 78,4 и 67,8 %, а при сочетании ХОБЛ и СД - достоверно чаще (в 91,7 %) (р<0,001). Следует указать, что данные результаты были получены в период отсутствия обострения ХОБЛ при плановых обследованиях пациентов. Достоверное отличие данного показателя в четвертой группе, вероятно, связано с неблагоприятным влиянием комор-бидного СД.

В 39,1 % положительных образцов мокроты была высеяна бактериальная монокультура, причем достоверно чаще в первой и второй группах - в 41,9 и 43,2 % соответственно (pi-2 = 1,0). При наличии у пациентов ХОБЛ-сопутствующей патологии достоверно чаще высевались микробные ассоциации. Так, при ХОБЛ и БА (третья группа) моноколонии были получены только в 37,1 % (p1-3 < 0,001, p2-3 < 0,001), а при ХОБЛ и СД 2-го типа (четвертая группа) - только в 31,3 % положительных микробиологических посевов (p1-4 < 0,001). Монокультуры наиболее часто были представлены семейством Enterobacteriaceae (28,4 %), грибами рода Candida (43,0 %) и бета-гемолитическими стрептококками (26,6 %). Несмотря на отсутствие в выборке пациентов с тяжелой и крайне тяжелой ХОБЛ S. aureus высевалась в 17,3 %, а Ps. aeruginosa - в 7,3 %.

Достаточно часто выделялись ассоциации двух, трех и более микроорганизмов (в 36,9 % положительных образцов мокроты). В первых трех группах пациентов частота выделения ассоциаций микробов достоверно не различалась и составляла 29,7; 35,3 и 30,7 % соответственно. При ХОБЛ с сопутствующим СД 2-го типа этот показатель оказался статистически значимо выше - 59,4 % (p < 0,001). Наиболее частыми участниками ассоциаций выступали грам-положительные кокки (бета-гемолитические стрептококки группы А, S. aureus и Staphylo-coccus-spp, Enterococcus spp), грибы рода Candida и грамотрицательные бактерии (E. coli, Klebsiella spp, Enterobacter spp, Ps. aeruginosa).

МАРТ № (27t) ЗНиСО

19

с^ Таблица 1. Доля встречаемости микроорганизмов в мокроте обследованных больных, (М ± т)

Микрофлора Доля встречаемости микроорганизмов в мокроте по группам больных, %

M i n = 74 M 2 n = 24i M 3 n = 205 M 4 n = 96

Грамположительные кокки, в том числе: 45,9 i 5,8 37,8 i 3,i; ti-2 = i,2 36,1 i 3,3; ti-3 = i,5 75,0 i 4,4; ti-4 = 2,7

— Streptococcus группы бета (1 х 10' КОЕ*) 20,3 i 4,7 25,7 i 2,8; ti-2 = 0,98 22,9 i 2,9; ti-3 = 0,5 4i,6 i 5,0; ti-4 = i,i

- S. aureus (0,4 х 10' КОЕ) 25,7 i5,i i2,i i 2,i; ti-2 = 2,5 i3,2 i 2,4; ti-2 = 2,2 33,3 i 4,8; ti-2 = i,i

Грамотрицательные бактерии, в том числе: 33,8 i 5,5 45,3 i 3,2; ti-2 = i,8 26,3 i 3,i; ti-3 = i,2 46,9 i 5,i; ti-4 = i,7

- сем. Enterobacter (1 х 10' КОЕ) 28,4 i 5,2 34,4 i 3,i; ti-2 = i,0 i8,5 i 2,7; ti-3 = i,7 34,4 i 4,8; ti-4 = 0,84

- неферментирующие грамо трицательные микроорганизмы (0,02 х 10 КОЕ) 5,4 i 2,б 5,4 i i,5 7,8 i i,9; ti-3 = 0,75 i2,5 i 3,4; ti-4 = i,7

Грибы рода Candida (1 х 103 КОЕ) 33,8 i 5,5 4i,9 i 3,2 ti-2 = i,3 43,4 i 3,5; ti-3 = i,5 52,i i 5,i; ti-4 = 2,4

Колопиеобразующая единица

Как следует из материалов таблицы, частота выделения микроорганизмов из мокроты у больных первых трех групп не имеет существенных различий. Только сочетание ХОБЛ и СД 2-го типа создает благоприятные условия для размножения микроорганизмов в дыхательных путях, что доказывается достоверным увеличением частоты микробных ассоциаций. В нашем исследовании не было выявлено превалирования гемофильной палочки, которая при ХОБЛ, по данным литературы, является основной причиной бактериальных обострений [3].

Частое обнаружение в посеве мокроты грибов рода Candida в диагностическом титре во всех четырех группах можно рассматривать как следствие регулярно проводимой антибактериальной и гормональной терапии, а у больных с ХОБЛ и СД 2-го типа активному размножению грибов способствовала и гипергликемия.

Среди грибов рода Candida во всех группах превалировал C. albicans (91,0 %). Другие виды грибов встречались, как правило, с ней в ассоциации (C. krusei, C. kefyr, S. cerevisiae), и лишь у трех больных были выделены в монокультуре C. tropicalis (1) и C. krusei (2).

Выводы. Хроническое воспаление в бронхах способствует их инфицированию вне зависимости от наличия или отсутствия бронхиальной обструкции.

Степень инфицированности дыхательных путей и частота выявления микробных ассоциаций не отличалась у пациентов с хроническим необструктивным бронхитом и ХОБЛ.

При профессиональной ХОБЛ по сравнению с профессиональным хроническим необ-структивным бронхитом в мокроте достоверно реже обнаруживался S. aureus.

Присоединение к профессиональной ХОБЛ вторичной бронхиальной астмы не приводит к достоверному изменению микробиоценоза свободно отделяемой мокроты.

Выраженные количественные и качественные изменения микробиоценоза дыхательных путей у пациентов, страдающих профессиональной ХОБЛ, наблюдаются лишь при развитии у них ассоциированного СД 2-го типа. Это

- ♦

обусловлено с одной стороны изменением им-мунореактивности, характерной для сахарного диабета, с другой - хронической гипергликемией, создающей идеальные условия для активного роста микроорганизмов.

Обнаружение грибов рода Candida при хроническом бронхите и ХОБЛ дополнительно свидетельствует о необходимости назначения антибактериальной терапии по строгим показаниям, исключения самолечения и бесконтрольного применения противомикробных препаратов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Авдеев С.Н. Антибактериальная терапия при обострении хронической обструктивной болезни легких. // Пульмонология. 2010. № 2. С. 96-106.

2. Приказ МЗ СССР от 22 апреля 1985 г. № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений».

3. Boixeda R. et al. Microbiological study of patients hospitalized for acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AE-COPD) and the usefulness of analytical and clinical parameters in its identification (VIRAE study) / R. Boixeda, N.A. Rabella, G. Sauca [et al.] // Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2012. Vol. 7. P. 327-335.

4. Garcia-Nuñez M. et al. Severity-Related Changes of Bronchial Microbiome in Chronic Obstructive Pulmonary Disease / M. Garcia-Nuñez, L. Millares, X. Pomares [et al.] // J ClinMicrobiol. 2014. Vol. 52 (12). P. 4217-4223.

5. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) Global strategy for diagnosis, management, and prevention of COPD. 2014. [Electronic resource]. Available from: http://www.goldcopd.org / (Accessed June 5, 2014).

6. Han M.K. et al. Significance of the microbiome in obstructive lung disease / M.K. Han, Y.J. Huang, J.J. LiPuma [et al.] // Thorax. 2012. Vol. 67 (5). P. 456-463.

7. Hillas G. et al. Managing comorbidities in COPD / G.Hillas, F.Perlikos, I.Tsiligianni[et al.] // International Journal of COPD. 2015. Vol. 10. P. 95-109.

8. Murray P.R. et al. Microscopic and bacteriologic analysis of expectorated sputum / P.R. Murray, J.A. Washington // Mayo Clin Proc. 1975. Vol. 50. P. 339-344.

Контактная информация:

Федотов Василий Дмитриевич, тел.: +7 (920) 014-61-06, e-mail: [email protected] Contact information: Fedotov Vasily, phone: +7 (920) 014-61-06,

e-mail: [email protected] + -