Современный взгляд на оптимизацию антибактериальной терапии

Modern sight at optimization of antibacterial therapy. Введение. Антибиотики являются одними из самых востребованных средств современной медицины. Однако применение их остается серьезной проблемой как фундаментальной науки, так и практической медицины. Более 80 лет назад, в 1928 году, когда Александр Флемминг впервые описал антибактериальное действие природного пенициллина, началась «эра антибиотиков». Однако еще в 1913 году на XVII Международном медицинском конгрессе Пауль Эрлих, основываясь на экспериментальных данных, изложил теорию избирательного действия лекарственных веществ, а именно: «Паразитов убивают только те вещества, к которым они имеют определенное сродство; благодаря наличию этого сродства такие вещества фиксируются паразитами; паразиты имеют различные специфические химиорецепторы; вещество … должно обладать определенной группой, в химическом отношении близкой одному из хеморецепторов паразита; если бы удалось найти рецептор у паразита, отсутствующий в организме хозяина, то найдя такую группу, которая связывалась бы только с рецептором паразита, мы бы получили возможность для создания идеального средства …».

Очевидно, что только благодаря антибиотикам человечество избавилось от многих смертельно опасных болезней. Однако развитие этой области фармакологии с трудом поспевает за меняющимся микробным миром, который преподносит врачам и ученым все новые сюрпризы.

Современная стратегия и тактика терапии инфекционных болезней в большинстве случаев предусматривает комплексное лечение больных с использованием разнообразных этиотропных средств, иммуноориентированной и иных видов патогенетической терапии и симптоматического лечения.

Эти соображения вызывают необходимость поиска, изучения и внедрения в повседневную практику вспомогательных средств обеспечения и усиления основного лечения, так называемой сервис— и бустер-терапии (от англ. service — обслуживание и booster — усилитель).

В последние годы в этом качестве стала широко использоваться системная энзимотерапия (СЭТ). Разнообразие полезных действий полиэнзимных препаратов, например «Вобэнзима», «Флогэнзима» и «Вобэ-Мугоса»: противовоспалительное, противоотечное, аналгезирующее, фибринолитическое, антиагрегантное, иммуномодулирующее — позволяет использовать их в комплексном лечении широкого круга заболеваний.

«Вобэнзим» (Mucos Pharma, Gmbh, Германия; рег. номер П № 011530/01 от 15.04.2005) выпускается в виде таблеток, покрытых кишечнорастворимой оболочкой.

Таблица 1.

Состав «Вобэнзима»

* — F.I.P-Ед — единицы Federation International Pharmaceutical

** — прот. Евр. Фарм.-Ед. — протеолитические единицы Европейской Фармакопеи

Многочисленные фундаментальные и клинические исследования показали фармакологическую эффективность системного воздействия протеолитических энзимов при отсутствии серьезных побочных эффектов. В литературе подробно освещены особенности резорбции перорально назначаемых энзимов, изучены проникновение интактных энзимов в кровь и сохранение их специфической и неспецифической активности, взаимодействие с ингибиторами плазмы крови, фибринолитическое и иммунотропное воздействие экзогенных протеиназ. Сочетание системных и местных воздействий протеолитических энзимов лежат в основе ключевых комплексных клинико-фармакологических феноменов и могут служить практическим обоснованием использования полиферментных препаратов в комплексной терапии инфекционных болезней.

Главными механизмами интегрального клинического потенцирования действия этиотропных препаратов являются (Ремезов А.П., Кнорринг Г.Ю., 2004, с сокращениями):

бустер-эффекты:

1. Улучшение условий доставки этиотропных препаратов.

2. Улучшение доступности рецепторного аппарата клетки-носителя и возбудителя (особенно важно для некоторых противовирусных средств).

3. Снижение кислотности среды в очаге воспаления, особенно — в полостях, улучшающие условия для работы антибиотиков.

4. Изменение свойств микробных биопленок в присутствии протеолитических ферментов (формирование поверхностной мембраны, межклеточные взаимодействия, транспорт и метаболизм питательных веществ, передача генетического материала, в том числе факторов резистентности) (Тец В.В. и соавт, 2009);

сервис-эффекты:

1. Снижение выраженности побочных эффектов этиотропных препаратов:

• уменьшение токсичности, гепатопротекция, уменьшение выраженности вторичного (ятрогенного) МДК и его основных симптомов.

Ферментные препараты существенно повышают концентрацию антибактериальных препаратов в тканях и крови (рисунок 1.).

Рис. 1. Повышение концентрации антибиотиков в сыворотке крови после сочетанного приема с «Вобэнзимом» (по Barsom S. et al., 1982, 1983)

Помимо повышения концентрации антибиотиков, в плазме крови и тканях показано увеличение продолжительности экспозиции антибиотиков, в том числе при экспериментальных воспалительных процессах (Гостищев Н.К., Стручков В.И., 1970). Согласно результатам работы J.P. Guggenbichler (1988), «Вобэнзим» способен увеличивать проникновение антибиотиков в стафилококковые абсцессы.

В исследованиях последних лет показано прямое потенцирующее действие отдельных ферментов и их комбинаций на эффекты антибиотиков в экспериментах in vitro на микроорганизмах различных не родственных групп — представителей основных групп микроорганизмов. Использовались тест-штаммы грамположительных, грамотрицательных бактерий из различных коллекций: Staphylococcus aureus АТСС 29213, Escherichia coli АТСС 25922.

Использованы ферменты: папаин, трипсин и ферментный комплекс «Вобэнзим»; антибиотики: ампициллин, гентамицин, линкомицин, цефотаксим, ципрофлоксацин, канамицин, хлорамфеникол.

Биопленки получали, внося 0,4 мл ночной бульонной культуры (5*10⁸ КОЕ) в стеклянную посуду с покровным стеклом, инкубировали 3 часа при 37⁰С и после этого добавляли свежую среду. Ферменты в концентрации 0,5-100мкг/мл вносили в различные сроки формирования биопленки: вместе с микробами, через 3 и 24 часов роста. Формирование биопленки оценивали микроскопически через 4, 6, 24, 48 и 72 часов роста путем промывания фосфатным буфером, окраски генцианвиолетом и учета результатов на ридере (Stat-Fax-2100).

Показано, что внесение отдельных ферментов (папаин, трипсин) или их смеси («Вобэнзим») приводит к изменению формирования биопленок использованных штаммов (E. сoli АТСС 25922) (рисунок 2 а., б).

Рис. 2. Биопленка (E.сoli АТСС 25922). а — контроль, б — биопленка в присутствии «Вобэнзима»

Изучение числа жизнеспособных бактерий растущих диффузно (планктонный рост) показало, что в присутствии только антибиотика оно уменьшается примерно в 100 раз, а при действии совместно с ферментами в 1000 раз. Таким образом, ферменты способствуют снижению выживаемости бактерий в присутствии антибиотика. Эффект снижения числа жизнеспособных бактерий сохраняется при увеличении продолжительности инкубации бульонной культуры с антибиотиками и ферментами до 48 часов и более.

Открытие бактериальных биопленок, образующихся в ходе практически любого инфекционного процесса, показало неизвестные ранее причины недостаточной эффективности использования антибиотиков. Бактерии в биопленках имеют повышенную выживаемость в присутствии агрессивных веществ, факторов иммунной защиты и антибиотиков. Устойчивость бактерий в биопленках связывают с уменьшением доступа препарата за счет барьерной функции поверхностной оболочки и компонентов матрикса и образования бактерий, получивших название «персистеры», находящихся в состоянии полной устойчивости практически ко всем препаратам. Также возможным механизмом устойчивости следует признать развитие резистентности, реализуемой за счет передачи хромосомных или плазмидных генов, в том числе — через матрикс биопленок. Показано, что для повышения эффективности действия антибиотиков можно воздействовать не только на сами бактерии, но и на компоненты матрикса — белки, липиды и нуклеиновые кислоты, например, используя ферменты: протеазы, липазы, нуклеазы.

В связи с этим нами было предпринято исследование возможности влияния на изменчивость бактерий за счет действия экзогенных ферментов на бактериальные биопленки.

Объектом исследования служили стандартные штаммы E. coli HB101, tetR, несущие хромосомный ген устойчивости к тетрациклину и E. coli DH5 alfa, puc 19 ampR, несущие ген устойчивости к ампициллину. Для проверки штаммов и последующего поиска переданных генов методом ПЦР были созданы праймеры для соответствующих генов. В качестве маркерного признака оценена передача плазмидных генов устойчивости к ампициллину. Оценка передачи устойчивости признака в биопленках после 24-48-72-96-120-144 и 168 часов инкубации в присутствии «Вобэнзима» и без него в качестве контроля.

Выявлено, что при действии высоких концентраций «Вобэнзима» на биопленки различного возраста происходит изменение числа выявления рекомбинантов антибиотикоустойчивости. При этом число рекомбинантов снижается в 2 раза. При действии ферментов, входящих в состав «Вобэнзима», зарегистрировано уменьшение количества внеклеточного матрикса, что очевидно снижает эффективность передачи генов между бактериями биопленок. При этом установлено статистически значимое снижение частоты передачи плазмидных генов антибиотикоустойчивости в бактериальных биопленках использованных штаммов. При этом возможность влияния на передачу факторов резистентности следует считать одним из важнейших аргументов в пользу использования системной энзимотерапии в сочетании с антибиотиками.

Безусловно, важным компонентом СЭТ в комплексной терапии инфекционных болезней является воздействие полиферментных препаратов как иммуноактивных средств на иммунитет. К настоящему времени накоплено достаточно много наблюдений в отношении влияния энзимов на иммунную систему, что позволяет комплементарно использовать их в схемах иммуноориентированной терапии.

Основные эффекты системной энзимотерапии в отношении иммунной системы.

1. Стимуляция моноцитов-макрофагов, естественных киллеров, цитотоксических Т-лимфоцитов и регуляция их уровня:

1) энзимы стимулируют различные иммунные клетки, продуцирующие цитокины, способствуют элиминации супрессорных факторов иммуноцитов;

2) энзимы повышают фагоцитарную активность клеток (увеличивают способность Fc-рецепторов нейтрофилов и макрофагов к взаимодействию с антигенами и клетками);

2. Регуляция уровня цитокинов:

3. Снижение продукции патогенных иммунных комплексов:

Многие работы последних лет также показали потенцирование «Вобэнзимом» и «Флогэнзимом» эффективности терапии инфекционных заболеваний и урогенитальных инфекций и связанных с ними состояний: урогенитальный хламидиоз; реактивные артриты; воспаления добавочных половых желез у мужчин, связанных с урогенитальными инфекциями; постхламидийный простатит; пиелонефриты; хронические сальпингоофориты; актиномикоз гениталий; трихомониаз; распространенные формы мочеполового хламидиоза у лиц молодого возраста; Лайм-боррелиоз; менингококковая инфекция у детей; нейро-боррелиоз; иерсиниоз и псевдотуберкулез; ляблиоз и многих других состояний.

Заключение.

Таким образом, при назначении препаратов СЭТ в комплексном лечении инфекционных больных убедительно показаны:

1) эффект потенцирования действия антибактериальных препаратов основных фармакологических групп: пенициллинов (в том числе полусинтетических), цефалоспоринов, аминогликозидов, линкозамидов, макролидов, тетрациклинов, фторхинолонов, производных имидазола и другие, за повышения сывороточных и тканевых концентраций различных антибактериальных препаратов,

2) влияние на рост и формирование микробных сообществ, повышение проникновения антибиотиков внутрь микробных колоний, блокирование передачи факторов резистентности внутри микробных сообществ;

3) иммуномодулирующее действие препаратов системной энзимотерапии, в первую очередь, за счет увеличения количества и активации Т-лимфоцитов и NK-клеток, стимуляции процессов микробицидности, восстановления интерферон-продуцирующей функции лейкоцитов.

4) уменьшение степени выраженности побочных эффектов антибактериальной терапии при комбинировании их с препаратами системной энзимотерапии, в том числе и дисбиотических изменений.

Приведенные данные позволяют считать обоснованным включение препаратов системной энзимотерапии в комплексы лечения больных с использованием антибактериальных препаратов, при этом уточнение тонких механизмов потенцирования эффективности основной терапии, безусловно, требует дальнейших исследований.

Ю.И. Стернин, В.В. Тец, Г.Ю. Кнорринг

Медицинская академия последипломного образования, г. Санкт-Петербург

Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова