Файл: ТУБЕРКУЛ ЕЗ.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.09.2021

Просмотров: 1707

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

44. Что представляет собой феномен «падение и подъем» и в чем состоит механизм «последовательных схем»?1

М. Эспинал (M. Espinal)2








На рис. 16 представлено графическое изображение феномена «падения и подъ­ема» в отношении изониазида. Подобный феномен нередко наблюдается при несоответствующем лечении больных туберкулезом [ 1, 2]

Первая пара столбиков представляет популяцию бактерий до начала хи­миотерапии. Микобактерии туберкулеза обнаруживаются при прямой бакте­риоскопии мазков мокроты, а общее их количество составляет 100 млн (108) или даже больше, что нередко имеет место в кавернах средней величины. Му­танты, устойчивые к какому-либо противотуберкулезному препарату (напри­мер, к изониазиду) в концентрации, в которой это лекарство обычно обнару­живается в кавернах, составляют лишь незначительную часть этой популяции (вероятно, всего лишь несколько сотен бактериальных клеток) (см. главу 41 «Как развивается устойчивость к лекарственным препаратам?» и главу 45 «Ка­кое количество устойчивых к лекарственным препаратам туберкулезных ми-кобактерий можно обнаружить в мокроте пациентов, которые никогда ранее не получали противотуберкулезную химиотерапию?»).

После начала лечения общее количество бактерий быстро уменьшается (вторая пара столбиков). Однако это происходит за счет снижения численно­сти чувствительной популяции бактерий (светлый столбик), в то время как количество лекарственно-устойчивых бактерий (темный столбик) остается практически неизменным. На втором месяце лечения (третья пара столбиков) общее количество бактерий продолжает сокращаться за счет чувствительных микроорганизмов.

В последующий период (четвертая пара столбиков) общее количество бак­терий остается практически неизменным, однако структура бактериальной популяции радикально меняется — число лекарственно-устойчивых бактерий-мутантов начинает существенно увеличиваться.

На следующем этапе лечения лекарственно-устойчивые бактерии, имею­щие теперь биологическое преимущество, начинают быстро доминировать над популяцией чувствительных микроорганизмов (пятая пара столбиков). После 4-го месяца (шестая пара столбиков) чувствительные бактерии полностью за­

мещаются мутантами; штамм становится полностью лекарственно-устойчи­вым, общее количество бактерий возвращается к исходному уровню (седьмая пара столбиков).

Таким образом, вначале результаты бактериоскопического исследования маз­ков мокроты положительны, так как в ней содержится огромное количество ту­беркулезных бактерий. После начала лечения количество бактерий в мокроте уменьшается до тех пор пока не снизится практически до порога чувствительно­сти бактериоскопического метода (на рисунке показан горизонтальной линией между величинами 104 и105). (Для обнаружения около 10 кислотоустойчивых микобактерий примерно в 100 полях зрения под иммерсионным увеличением необходимо, чтобы в 1 мл мокроты их содержание достигало 50 000, т. е. между 104 и105, см. табл. 2 в главе 5 «Насколько достоверны результаты бактериоскопи­ческого исследования мазков мокроты?») Позже количество бактерий еще боль­ше снижается; результаты бактериоскопии мазков мокроты становятся отри­цательными, а наличие в ней бактерий можно продемонстрировать только при посеве — это период «падения». Через некоторое время число бактерий в мокроте вновь увеличивается, результаты бактериоскопии снова становятся положитель­ными — это период «подъема». В реальности же происходит «падение» числа чув­ствительных бактерий и «подъем» числа лекарственно-устойчивых мутантов.

Развитие феномена «падение и подъем» можно предотвратить, если про­водится адекватная химиотерапия с одновременным использованием многих препаратов. Лечение туберкулеза, предусматривающее назначение четырех про­тивотуберкулезных препаратов в первой интенсивной фазе и не менее двух пре­паратов в фазе продолжения лечения, снижает риск селекции устойчивых форм микобактерий. Основной принцип полилекарственной химиотерапии состоит в том, что мутанты устойчивые к препарату А (например, к рифампицину) будут убиты препаратом Б (например, изониазидом), а микобактерии, устойчивые к препарату Б (например, к изониазиду), будут убиты препаратом А (например, рифампицином) [3].

Развитие множественной лекарственной устойчивости является следстви­ем нескольких последовательно используемых и неадекватных схем лечения (в последнее время это явление называют механизмом «последовательных схем») [4]. Принято считать, что лекарственная устойчивость может возникать из-за нерегулярности химиотерапии, даже если назначаются несколько препа­ратов. Селекция лекарственно-устойчивых мутантов может иметь место после различных неадекватных схем химиотерапии, использующихся последова­тельно и сопровождающихся сменой циклов уменьшения микобактериальной популяции и ее последующим ростом за счет лекарственно-устойчивых му­тантов. Лекарственная устойчивость может первоначально развиться к одно­му из препаратов в назначенной комбинации, а в последующем она возникает и к другим противотуберкулезным средством. Это и приводит к появлению штаммов микобактерий с множественной лекарственной устойчивостью.



Литература

  1. Crofton J., Mitchison DA. Streptomycin resistance in pulmonary tuberculosis. British Medical Journal, 1948, 2:1009—1015.

  2. Mitchison D.A. Sensitivity testing. In: Heaf F, Rusby NL, eds. Recent advances in tuberculosis. London, Churchill, 1968.

  3. Iseman M.D. Treatment and implications of multidrug-resistant tuberculosis for the 21st century. Chemotherapy, 1999, 45:34—40.

  4. Mitchison D.A. How drug resistance emerges as a result of poor compliance during short course chemotherapy for tuberculosis. International Journal of Tuberculosis

and Lung Disease, 1998,2:10—15.


45. Какое количество устойчивых к лекарственным препаратам туберкулезных микобактерий можно обнаружить в мокроте пациентов, которые никогда ранее не получали противотуберкулезную химиотерапию?1

А. Паблос-Мендез (A. Pablos-Mendez)2








Появление генетически детерминированных мутантов, обладающих устойчи­востью к лекарственным препаратам, происходит спонтанно, и отдельные ле­карственно-устойчивые микобактерии обычно присутствуют в составе диких штаммов, т. е. и в нормальной популяции бактерий, которые никогда не под­вергались воздействию противотуберкулезных препаратов. Этот феномен был выявлен вскоре после открытия стрептомицина [1], а позже аналогичный вы­вод был сделан и в отношении других противотуберкулезных препаратов [2—5] (см. главу 41 «Как развивается устойчивость к лекарственным препаратам?»).

Продемонстрировать присутствие лекарственно-устойчивых мутантов в любой дикой культуре M. tuberculosis относительно несложно. Для этого производят посев на питательные среды, содержащие какой-либо противоту­беркулезный препарат (например, изониазид) в возрастающих концентраци­ях — от 0 до 5 мкг/мл. Примерно через 14 дней отмечается интенсивный рост бактерий на среде, не содержащей изониазид, или на среде с минимальной концентрацией препарата (0,05 мкг/мл). В пробирках, где питательная среда содержит более высокие концентрации изониазида, рост бактерий не отмеча­ется, однако примерно через 3 нед в них также появляются колонии микобак-терий. В течение нескольких последующих недель их количество увеличива­ется и может достигать нескольких сотен, в зависимости от концентрации препарата в питательной среде. Как правило, каждая из таких колоний вырас­тает из одной лекарственно-устойчивой бактериальной клетки, уже ранее со­державшейся в оригинальной популяции (дикий штамм).

Количество лекарственно-устойчивых мутантных клеток в диком штамме зависит от происхождения штамма, вида противотуберкулезного препарата, его концентрации и в значительной мере от общего количества бактерий. Как по­казано в табл. 49, вероятность выявления лекарственно-устойчивых мутантов

Таблица 49

Среднее количество мутантов, резистентных к различным препаратам, в бактериальных популяциях разной величины. Наблюдения основаны на подсчете числа колоний после 28 дней инкубации более чем 50 диких штаммов туберкулезных микобактерий на среде Левенштейна - Йенсена с противотуберкулезными препаратами3

Концентрация препарата, мкг/мл


108


106


104


102


Число бактерий в популяции, подвергшихся действию препарата6

Изониазид 0,05 0,1 0,2 1,0 5,0

Рифампицин

5 10 20

40 80

Этамбутол

1,0 1,5 2,0

3,0

Пиразинамид

10,0 50,0

Стрептомицин

1,0

4,0 10,0 100,0



4 000 500 330



~20 000 ~750 0-1

0 0


20 000-40 000 0-200 0-40 0-10 0-10







0-15 000 0-120 0-2 0


0-1 000 000

0-30 000 1 000-200 000

0-100 0-10 0-1


0-400 0-2

0

0

0












0-10 000 0-300


10-2 000 0-1 0 0


0-4 0 0 0 0


~2

0 0 0 0







0-100 0-3


0-20 0 0 0

а Источник: пункты 4-7 в списке литературы.

6 Исследования с рифампицином требовали гораздо большего числа бактерий и указы­вали на более редкое развитие спонтанной устойчивости.

тем ниже, чем меньше общее число бактерий. Например, в популяции, насчи­тывающей около 1 млн (106) туберкулезных микобактерий, число лекарствен­но-устойчивых мутантов при концентрации изониазида 0,05 мкг/мл варьиру­ется от 20 000 до 40 000, однако в популяции из 100 (102) бактерий количество лекарственно-устойчивых мутантов при той же концентрации лекарства соста­вит всего лишь от 0 до 4 клеток. Эта количественная зависимость имеет боль­шое практическое значение.


Таким образом, лекарственно-устойчивые мутанты будут присутствовать наиболее часто в участках поражения, где имеется большое число возбудите­лей туберкулеза, например в легочных кавернах у нелеченых больных. Коли­чество бактерий, обнаруживаемых обычно в каверне диаметром около 2,5 см, составляет около 100 млн (108). Установлена четкая закономерность, соглас­но которой число мутантных штаммов микобактерий туберкулеза, устойчи­вых к изониазиду, равно 1 на 106, а к рифампицину — 1 на 108. Мутанты с двойной устойчивостью могут возникать крайне редко — 1 на 1014. Число микобактерий, устойчивых к любому из противотуберкулезных препаратов, резко снижается при латентной туберкулезной инфекции, у больных без де­структивных изменений, а также после интенсивной фазы противотуберку­лезной химиотерапии.

В табл. 50 показано число лекарственно-устойчивых мутантов, по оценкам, в двух популяциях микобактерий: в одной с содержанием 100 млн (108) и в дру­гой с содержанием 100 000 (105) бактерий, растущих на средах с концентрацией препаратов, которая обычно создается в каверне. Показатели, приведенные в этой таблице, приобретают особое практическое значение в приложении к актуальной ситуации. Например, пациент с кавернозной формой туберкуле­за и массивным бактериовыделением по данным бактериоскопии мазков полу-



чает химиотерапию одним изониазидом. Как видно из таблицы 50, количество мутантов, устойчивых к изониазиду, уже в начале лечения может быть достаточ­но большим. Так, в каверне может насчитываться 300 микобактерий, устойчи­вых к концентрации препарата 1 мкг/мл, и около 500 — устойчивых к концент­рации 0,2 мкг/мл. Возбудителей, устойчивых к очень низкой концентрации (0,1 мкг/мл), может оказаться около 4 000.

Таким образом, в многочисленной популяции микроорганизмов, находя­щихся в туберкулезной каверне, может присутствовать достаточно большое ко­личество микобактерий, не поддающихся действию одного препарата (в данном случае изониазида) и способных размножаться. Эти данные в значительной ме­ре объясняют частые неудачи, наблюдаемые при монотерапии больных с боль­шим количеством возбудителей в мокроте (см. главу 44 «Что представляет собой феномен «падение и подъем» и в чем состоит механизм «последовательных схем»?» и главу 39 «Почему химиотерапия бывает неэффективной и что можно предпринять, чтобы избежать неудовлетворительных результатов лечения?»).

Однако когда больного лечат двумя активными препаратами, например изониазидом и стрептомицином, возникает совершенно иная ситуация (см. нижнюю часть табл. 50). Мутанты, устойчивые к одному из назначенных пре­паратов, как правило, чувствительны к другому, и наоборот. Трудности возни­кают только в тех случаях, когда мутанты устойчивы одновременно к двум препаратам. Как можно видеть из данных, представленных в нижней части таблицы, такая «двойная» лекарственная устойчивость наблюдается (если во­обще имеет место) у штаммов туберкулезных бактерий только при очень низ­ких концентрациях антибактериальных препаратов. К счастью, такие ситуа­ции возникают редко.

Другой важный факт — это уменьшение количества бактерий (например, с108 до 105), которое обычно отмечается после начала эффективной терапии (см. последнюю колонку в таблице 50). При подобной ситуации имеется очень небольшая вероятность сохранения мутантов, устойчивых к одному из препа­ратов, а вероятность присутствия штаммов, устойчивых к двум лекарственным средствам, практически сводится к нулю.

Все приведенные выше данные показывают, что химиотерапия с исполь­зованием двух или большего числа противотуберкулезных препаратов почти неизбежно приведет к гибели всех устойчивых мутантов. Правильная химио­терапия, особенно в начальной интенсивной фазе лечения, способна на­столько уменьшить численность микобактериальной популяции, что практи­чески не останется шансов для появления новых устойчивых мутантов. Таким образом, по окончании фазы интенсивной химиотерапии лечение может быть продолжено менее «агрессивно» — например, вместо четырех противотубер­кулезных препаратов можно будет использовать только два. Эта гипотеза бы­ла подтверждена результатами экспериментальных исследований на мышах и в конечном итоге заложила основы концепции двухфазной противотуберку­лезной химиотерапии.

Литература

  1. Crofton J., Mitchison D.A. Streptomycin resistance in pulmonary tuberculosis. British Medical Journal, 1948, 4:1009—1015.

  2. Canetti G., Saenz A. Sur l'apparition tardive de variantes bacillaires resistantes au cours dutitrage de la streptomycino-sensibilite du bacilli tuberculeux. [Late finding of resistant bacilliduring testing of tubercle bacilli sensitivity to streptomycin.] Annales de lInstitut Pasteur, 1949,77:611—619.

  3. Cohn M.L., Middlebrook G., Russell W.F. Jr. Combined drug treatment of tuber­culosis. I. Prevention of emergence of mutant populations of tubercle bacilli resist­ant to both streptomycin and isoniazid in vitro. Journal of Clinical Investigation,

1959, 38:1349—1355.

  1. Canetti G., Grosset J. Teneur des souches sauvages de Mycobacterium tuberculosis en variants resistants a l'isoniazide et en variants resistants a la streptomycine sur milieu de Loewenstein-Jensen. [Percentage of isoniazid-resistant and streptomycin-resistant variants in wild strains of Mycobacterium tuberculosis on Loewenstein-Jensen medium]. Annales de lInstitut Pasteur, 1961, 101:28—46.

  2. Canetti G., Le Lirzin M. Some comparative aspects of rifampicin and isoniazid.

Tubercle, 1968, 49:367—376.

6. Rist N. La resistance de bacilli tuberculeux a la rifampicine. [Resistance of tubercle
bacilli to rifampicin.] Revue de Tuberculose et Pneumologie (Symposium Rifadine),

1969, 33bis:33—38.

7. Le Lirzin M., Djurovic V. Etude sur milieu de Loewenstein-Jensen de la composi-
tion des souches sauvages de Mycobacterium tuberculosis en variants resistants a la
rifampicine et en variants resistants al l'ethambutol. [A study of the composition of
rifampicin- and ethambutol-resistant variants of wild strains of Mycobacterium
tuberculosis, cultivated on Loewenstein-Jensen medium]. Annales de lInstitut

Pasteur, 1971, 120:531—548.

Смотрите также файлы