The idle possibilities of laboratory diagnostic under treatment of patients with drug resistant tuberculosis

Full Text

Б орьба с туберкулезом (ТБ) как социально значимым заболеванием по определению ООН относится к приоритетным задачам человечества [1]. В последнее десятилетие важность решения этой задачи повысилась, что обусловлено высоким распространением возбудителя с множественной лекарственной устойчивостью (ТБ с МЛУ), появлением туберкулеза, вызванного возбудителем с широкой лекарственной устойчивостью (ТБ с ШЛУ), вспышками ТБ среди растущего числа ВИЧ- инфицированных людей, а также повышением мобильности населения [2]. Несмотря на то что затрачиваются значительные средства и имеются научные достижения Reviews в этой области, эффективность лечения больных ТБ практически не повышается [3]. Одной из причин недостаточно высокой эффективности лечения больных ТБ в настоящий период является распространение инфекции с полирезистентностью к противотуберкулезным препаратам (ПТП) на фоне возрастания числа случаев с быстрым прогрессированием процесса [4, 5]. Другой причиной является отсутствие возможности соблюдения оптимальных (стандартных) режимов лечения в силу высокой частоты побочных реакций на ПТП [6]. Свой вклад вносит вынужденная длительность приема (до 24 мес) противотуберкулезных препаратов, обладающих токсичностью и истощающих репаративные способности организма больного. Наиболее частыми и серьезными являются лекарственные поражения печени, при которых фтизиатрам приходится не только менять режим приема препаратов, но и отказываться от применения наиболее эффективных препаратов по отношению к микобактериям ТБ. Проявления гепатотоксичности могут варьировать от бессимпомного повышения активности сывороточных трансаминаз до развития тяжелого гепатита, заканчивающегося смертельным исходом [7]. Лекарственно-индуцированное поражение печени при ТБ развивается у 26,8% больных в течение первых 2-8 нед в интенсивной фазе противотуберкулезной терапии [8], его частота выше у больных с сопутствующими заболеваниями печени [9] и достигает 88,5% при сопутствующем хроническом вирусном гепатите [10]. У больных ТБ с лекарственноустойчивым возбудителем, как правило, имеется целый ряд сопутствующих хронических заболеваний (гастриты и гастродуодениты, язвенная болезнь, алкоголизм, наркомания, а также ВИЧ-инфекция), что часто сопровождается различными видами патологии печени [11, 12]. Частота распространения ТБ среди больных циррозом печени многократно выше, чем в общей популяции [13]. В настоящее время гепатопротекторы назначаются эмпирически, и в условиях повышенной медикаментозной нагрузки во время химиотерапии они зачастую оказываются недостаточно эффективными [14, 15]. Длительный и неадекватный подбор гепатопротекторов в этих условиях ведет к повышению риска летальности таких больных, особенно на фоне приема высоких доз ПТП. В Российской Федерации ТБ является основной причиной смертности от инфекционных заболеваний (11,3 случая на 100 тыс. населения в 2013 г.) [16]. Несмотря на стабилизацию показателя заболеваемости, сохраняется высокий уровень остро прогрессирующих и распространенных форм ТБ легких, и все большее распространение получает ТБ с МЛУ/ШЛУ. Лечение таких больных длится более 18 мес, проходит особо тяжело, и оно чрезвычайно чувствительно к временному фактору диагностики и ее информативности [17]. На сегодня эффективность лечения таких больных не превышает 35-40%, и они представляют серьезную эпидемиологическую опасность для окружающих в силу массивного и стойкого бактериовыделения, длящегося, как правило, полгода и более [18]. Из-за низкой эффективности схем лечения при ТБ с МЛУ фтизиатры в ряде случаев назначают режимы, включающие повышенные дозы препаратов, что ведет к нежелательным побочным эффектам на фоне длительной терапии и соответственно к многочисленным отказам от лечения. По этой же причине в последнее время клиницистам разрешено использовать дополнительные антибактериальные препараты, которые обладают противотуберкулезным потенциалом, однако их клиническая эффективность не вполне доказана. Например, карбопенемы в международной практике и в нашей стране в настоящее время рассматриваются как препараты выбора при ТБ с ШЛУ [19, 20]. Сульфаниламиды (ко-тримоксазол) активно изучаются как дополнительный ресурс в лечении больных ТБ с МЛУ/ ШЛУ и назначаются в высоких дозировках [21]. В определенных случаях применение таких препаратов дает положительный эффект, как например применение ко- тримоксазола или меропенема с клавулановой кислотой при добавлении его в схемы лечения больных ТБ с МЛУ и ВИЧ-инфекцией [22, 23]. Однако их эмпирическое назначение не всегда завершается эффективной терапией [24] , что можно объяснить неизвестной исходной чувствительностью к ним возбудителя. Таким образом, становится понятным, что в случае с лекарственно-устойчивым ТБ режимы лечения, сформированные по аналогии с теми, которые рассчитаны на излечение больных с лекарственно-чувствительными формами возбудителя, не обладают должной эффективностью и стандартизация этих режимов не дает ожидаемого эффекта. Необходимо перейти от эмпирического назначения лечения ТБ с МЛУ/ШЛУ к более обоснованному - персонифицированному на основе максимально широкой информации как о возбудителе, так и о пациенте, позволяющему учитывать все возможности для повышения эффективности терапевтических мероприятий. Решение задачи о персонализации режимов лечения вполне достижимо и может быть получено на основе современных лабораторных методов исследований. Определение степени лекарственной устойчивости возбудителя на основе минимальных ингибирующих концентраций (МИК). Количественная оценка степени лекарственной устойчивости/чувствительности МБТ позволяет более обоснованно назначать высокие дозы препаратов, а также с большей вероятностью предсказывать результаты влияния перекрестной устойчивости внутри группы препаратов. Например, целесообразность применения высоких доз изониазида [19, 25, 26] вполне оправданна, если обнаружена устойчивость штамма к нему при МИК, равной 2 мкг/мл. В этом случае внутривенное назначение препарата с усилением приема per os при общей суточной дозе 900 мг приводит к его системной концентрации более 10 мкг/мл, что при среднем периоде полувыведения 2,5-3 ч поддержит его терапевтическую концентрацию в течение 9 ч. Напротив, при МИК более 10 мкг/мл назначение изониазида в указанном режиме не приведет к терапевтической концентрации препарата и не даст клинического эффекта. Из практики известно, что среди изониазид-устойчивых штаммов МБТ около 30% имеют устойчивость, близкую к критической (МИК в пределах 2-4 мкг/мл). Поэтому при получении из лаборатории положительного ответа о наличии устойчивости использование высоких доз изо- ниазида может приводить к хорошему терапевтическому эффекту в ряде случаев. Аналогично выгдядит ситуация с назначением мок- сифлоксацина при наличии устойчивости МБТ к офлок- сацину. В 70% случаев степень этой устойчивости (МИК 2 мкг/мл) остается в пределах клинической эффективности при рекомендованной суточной дозе офлоксацина. Активность моксифлоксацина в 4-8 раз выше таковой офлоксацина, что позволяет преодолеть критическую концентрацию, исходно определенную к офлоксацину. Именно такая ситуация привела к формированию режима № 5 по классификации ВОЗ, предназначенного для лечения больных ТБ с ШЛУ [27]. Если устойчивость к офлоксацину превышает 10 мкг/мл, что наблюдается в 20-25% случаев, то добиться преодоления лекарственной устойчивости с помощью моксифлоксацина практически невозможно, что и объясняет случаи неудачи лечения с применением этого препарата больных ТБ с МЛУ/ШЛУ. Расширение спектра препаратов при исследовании лекарственной чувствительности возбудителя. Определение степени лекарственной чувствительности МБТ следует проводить для большего числа препаратов, включая препараты с потенциальным противотуберкулезным действием. В последнее время в практику фтизиатрии для лечения больных ТБ с ШЛУ рекомендуются сульфаниламиды (ко-тримоксазол), карбапенемы (имипенем, меропенем) в сочетании с ингибиторами дегидропептидаз, азолиды (клотримазол, линезолид), пенициллины последнего поколения с ингибиторами бета-лактамаз (амоксиклав с клавулановой кислотой), макролиды (кларитромицин, азитромицин) [22, 28, 29]. Изучение лекарственной чувствительности и формирование режимов лечения с применением этих препаратов в последнее время активно проводится в международной практике [30-32]. Однако применяемые в настоящее время в Российской Федерации (как и за рубежом) тест-системы определения лекарственной чувствительности не затрагивают изучение приведенных выше классов препаратов для МБТ. Разработка методов количественной оценки чувствительности возбудителя к этим препаратам и накопление опыта их использования в клинической практике создают платформу для перехода на молекулярно-генетические экспресс-методы комплексной оценки лекарственной устойчивости/чувствительности возбудителя. Получение более детализированной характеристики возбудителя до старта химиотерапии. Молекулярногенетические методы, основанные на выявлении фрагментов ДНК микобактерий в культуре или диагностическом материале, все шире используются с целью сокращения времени диагностики ТБ с МЛУ/ШЛУ [33]. Однако, как показывает практика, спектр исследуемых генов и характер использования получаемой информации недостаточны для обоснованного назначения эффективных режимов терапии больных ТБ с МЛУ/ШЛУ Как правило, исследуются мутации, свидетельствующие о наличии устойчивости МБТ лишь к ограниченному числу ПТП. В то же время технические возможности молекулярно-генетических методов позволяют анализировать любые мутации генов. Для многих препаратов, которые используют в режимах лечения больных ТБ с ШЛУ/МЛУ, известны гены, изменения в которых могут сопровождаться возникновением устойчивости к этим препаратам [34, 35]. Для современной клинической и лабораторной практики характерен тот факт, что многие методы не предусматривают получение информации о типе и количестве мутаций, хотя такая информация может дать представление о степени лекарственной устойчивости, ее перекрестной реакции с другими препаратами. Например, двойные мутации в генах katG и inhA в 90% случаев приводят к устойчивости к изониазиду с МИК более 16 мкг/мл, а одинарные мутации в генах inhA или ahpC приводят к мутациям, ассоциированным Обзоры с устойчивостью к относительно низким концентрациям данного препарата - с МИК 2-4 мкг/мл. Использование параметров фармакокинетики препаратов. В настоящее время клинические рекомендации, касающиеся доз и периодичности приема ПТП, приводятся на основе усредненных значений параметров фармакокинетики препаратов (максимально достижимая концентрация препарата, период полувыведения и т.д.) [36]. Однако фармакокинетика препарата зависит не только от режима дозирования и способа введения, но и от генотипических и фенотипических особенностей его метаболизма в организме пациента. Активность ферментов метаболизма лекарственных препаратов вследствие полиморфизма кодирующих их генов может различаться в 100 раз и более [37]. Фармакокинетика основного противотуберкулезного препарата - изониазида (и не только его), определяется в первую очередь скоростью его ацетилирования под действием фермента N-ацетилтрансферазы типа 2 (NAT2), различная активность которого кодируется соответствующим геном NAT2 [38, 39]. Аллельные варианты характеризуются различной активностью фермента, а их носителей подразделяют на «быстрых» и «медленных» ацетиляторов [40] в зависимости от сочетания аллелей этого гена [41, 42]. В исследовании, проведенном с участием добровольцев, получавших изониазид в дозе 3,3 мг/кг, медианное время выведения изониазида у медленных и быстрых ацетиляторов составляло соответственно 3,3 и 1,2 ч [43], а в исследовании, проведенном у больных ТБ легких, - 6,4 и 1,8 ч [44]. Высокая и стабильная концентрация в сыворотке крови характерна для медленных ацетилято- ров, низкая - для быстрых. У быстрых ацетиляторов при рекомендованной суточной дозе 0,3 г возможна ситуация, когда не достигается та концентрация ПТП, при которой уверенно ингибируется рост МБТ, или продолжительность насыщения крови препаратом недостаточна для обеспечения терапевтического эффекта. С другой стороны, медленным ацетиляторам с нормальной экс- кретирующей функцией почек нельзя назначать высокие дозы препарата во избежание токсических реакций. Знание типа ацетилирования у больного ТБ с МЛУ/ ШЛУ позволяет дифференцированно назначать высокие дозы препарата, прогнозируя эффективность схемы лечения и ее безопасность. В контексте этого в последнее время в современных руководствах индустриально развитых стран рекомендуется определять персональные параметры фармакокинетики назначаемых препаратов [25] . Проводится активный поиск генетических маркеров типа ацетилирования у представителей разных рас [26, 45, 46]. Предупреждение побочных реакций на основе персональных данных о генетическом полиморфизме генов, участвующих в метаболизме противотуберкулезных препаратов. Повысить эффективность фармакотерапии больных ТБ возможно на основе знания генотипических характеристик пациента. Продукция и элиминация токсических метаболитов ПТП зависят от активности нескольких ферментов, таких как NAT2, цитохром P450 оксидаза (CYP2E1) и глутатион S-трансфераза (GSTM1). Вариации генома в соответствующих локу- сах (NAT2, CYP2E1 и GSTM1) модулируют активность этих ферментов и, таким образом, меняется риск ге- патотоксичности [47-49]. Так, у пациентов с гомозиготным диким генотипом CYP2E1 cl/cl риск развития гепатотоксичности выше, чем у лиц с мутантным алле- Reviews лем с2 (СYP2E1 с1/с2 или с2/с2): 0,20 против 0,09 [50]. У носителей аллеля 857А гена NAT2 по сравнению с носителями аллеля 857G риск развития аллергических и токсико-аллергических реакций втрое выше [44]. Существует связь между типом ацетилирования и частотой возникновения побочных реакций. Медленные ацетиляторы, идентифицированные как по генетическому полиморфизму NAT2, так и по фармакокинетическим параметрам, больше предрасположены к появлению гепатотоксических реакций [51, 52], причем с более тяжелым их течением при ежедневном приеме лекарств [53]. Во всех случаях они проявлялись в ранние сроки (в течение первого месяца лечения) повышением активности трансфераз сыворотки крови и только в 22,2% случаев - клиническими симптомами (диспепсическим, астеновегетативным, гепатомегалией) [54]. Медленные ацетиляторы являются также более проблемными и в плане возникновения нейротоксических реакций [55]. Поражения печени могут протекать как гепатиты и как гепатозы, что обусловлено воздействием различных токсичных метаболитов, и требуют назначения гепато- протекторов с различным механизмом действия. Например, в печени у быстрых ацетиляторов прием изониазида сопровождается накоплением токсичного моноацетил- гидразина в высокой концентрации, который приводит к развитию жирового гепатоза. На экспериментальных моделях поражения печени показано, что при жировом гепатозе наиболее эффективным гепатопротектором был пирацетам, а при гепатите - рибоксин [56]. Накопленные знания в области генотипирования позволяют формировать группы риска возникновения токсических реакций. Учитывая, что гепатотоксическое действие оказывает на только изониазид, но и другие противотуберкулезные препараты (рифампицин, пира- зинамид и др.), знание связи фармакогенетики лекарственного метаболизма других противотуберкулезных препаратов с гепатотоксическими реакциями позволит существенно повысить эффективность коррекции побочного действия противотуберкулезных препаратов. Появится возможность избегать тактики эскалации дозировок назначаемых препаратов второго и третьего ряда, занимающей иногда несколько недель и сопровождающейся ожиданием развития побочных эффектов на протяжении нескольких месяцев. Сегодня существует реальная платформа для перехода от эмпирического лечения больных ТБ с МЛУ/ШЛУ к персонифицированному, позволяющему обеспечить необходимые стартовость, безопасность и длительность терапии, имеющей более высокий потенциал эффективности. Современные возможности лабораторных методов и получаемая с их помощью информация позволяют внести существенные коррективы в подходы к лечению больных ТБ с МЛУ/ШЛУ для повышения его эффективности, используя в том числе и сохраненные репаратив- ные ресурсы организма пациента. Все вышеприведенные принципы достаточно очевидны, однако пока реализуются с трудом, поскольку накопленные знания относятся к разным дисциплинам и не упорядочены. Они также требуют методического и, возможно, биоинформативного сопровождения на пути внедрения в практику.

About the authors

Sergey A. Popov

I.M. Sechenov first Moscow state medical university of Minzdrav of Russia

Email: tbcripp@rol.ru
MD, PhD 119992, Moscow, Russia

T. P Sabgayda

The central research institute for health organization and informatics of Minzdrav of Russia

127254, Moscow, Russia

G. N Mozhokina

I.M. Sechenov first Moscow state medical university of Minzdrav of Russia

The research institute of phthisiopulmonology 119992, Moscow, Russia

References

Supplementary files