5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Туберкулёз Под ред. Фридена Т

43.В чем состоит различие между типами лекарственной устойчивости?1

М. Эспинал (M. Espinal)2

Первичной устойчивостью называют устойчивость инфекции у больного, ко торый заразился туберкулезными микобактериями от другого больного, у ко торого возбудители уже приобрели устойчивость к противотуберкулезным препаратам вследствие несоответствующей химиотерапии. Таким образом, больной с первичной устойчивостью к какому либо антибактериальному пре парату никогда ранее не принимал этого средства, однако лечение этим препа ратом получал тот человек, от которого заразился данный больной. Приобре тенная лекарственная устойчивость возникает в тех случаях, когда пациент уже подвергался воздействию одного единственного препарата. Причинами подобного нарушения могут стать несовершенство мер по контролю за регу лярностью лечения, избирательный прием препаратов, нерегулярность в обес печении противотуберкулезными препаратами, плохое качество самих ле карств, неправильное их назначение и в редких случаях – нарушение абсорбции препаратов. В результате подобных факторов микроорганизмы, чув ствительные к препаратам, подавляются, а размножение устойчивых микро организмов продолжается.

При изучении частоты первичной устойчивости, так же как и в клинических исследованиях, очень непросто установить, является ли данная лекарственная устойчивость первичной, поскольку сами больные могут не знать или отрицать проведенную ранее противотуберкулезную химиотерапию. Поэтому правиль нее употреблять выражение «лекарственная устойчивость у вновь выявленного больного». Оно означает присутствие устойчивых штаммов микобактерий ту беркулеза у пациента, который никогда ранее не получал противотуберкулез ные препараты или же принимал их менее 1 мес.

Термин «приобретенная лекарственная устойчивость» означает, что паци ент изначально имел чувствительные к противотуберкулезным препаратам штаммы возбудителя, но в процессе химиотерапии они приобрели устойчи вость к ним. Практические наблюдения показали, что в большинстве регионов мира со значительным распространением туберкулеза не удается получить до стоверных сведений о лекарственной чувствительности перед началом тера пии. Кроме того, на основании данных эпидемиологических исследований

1 На основе главы в предыдущем издании, написанном К. Томеном.

2Специалист по здравоохранению Отдела инфекционных болезней Всемирной организа% ции здравоохранения, Женева (Швейцария).

233

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 подъ ема» в отношении изониазида. Подобный феномен нередко наблюдается при несоответствующем лечении больных туберкулезом [1, 2]

Первая пара столбиков представляет популяцию бактерий до начала хи миотерапии. Микобактерии туберкулеза обнаруживаются при прямой бакте риоскопии мазков мокроты, а общее их количество составляет 100 млн (108) или даже больше, что нередко имеет место в кавернах средней величины. Му танты, устойчивые к какому либо противотуберкулезному препарату (напри мер, к изониазиду) в концентрации, в которой это лекарство обычно обнару живается 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 «Ка кое 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 численно сти 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 бак терий остается практически неизменным, однако структура бактериальной популяции радикально меняется – число лекарственно устойчивых бактерий мутантов начинает существенно увеличиваться.

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

1 На основе главы в предыдущем издании, написанном К. Томеном.

2Специалист по здравоохранению Отдела инфекционных болезней Всемирной организа% ции здравоохранения, Женева (Швейцария).

235

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

Таким образом, вначале результаты бактериоскопического исследования маз ков мокроты положительны, так как в ней содержится огромное количество ту беркулезных бактерий. После начала лечения количество бактерий в мокроте уменьшается до тех пор пока не снизится практичеcки до порога чувствительно сти бактериоскопического метода (на рисунке показан горизонтальной линией между величинами 104 и 105). (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 и 105, см. табл. 2 в главе 5 «Насколько достоверны результаты бактериоскопи ческого исследования мазков мокроты?») Позже количество бактерий еще боль ше снижается; результаты бактериоскопии мазков мокроты становятся отри цательными, 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 положитель ными – это период «подъема». В реальности же происходит «падение» числа чув ствительных бактерий и «подъем» числа лекарственно устойчивых мутантов.

236

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 устойчи востью к лекарственным препаратам, происходит спонтанно, и отдельные ле карственно устойчивые микобактерии обычно присутствуют в составе диких штаммов, т. е. и в нормальной популяции бактерий, которые никогда не под вергались воздействию противотуберкулезных препаратов. Этот феномен был выявлен вскоре после открытия стрептомицина [1], а позже аналогичный вы вод 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 противоту беркулезный препарат (например, изониазид) в возрастающих концентраци ях – 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 отмеча ется, однако примерно через 3 нед в них также появляются колонии микобак терий. В течение нескольких последующих недель их количество увеличива ется и может достигать нескольких сотен, в зависимости от концентрации препарата в питательной среде. Как правило, каждая из таких колоний вырас тает из одной лекарственно устойчивой бактериальной клетки, уже ранее со державшейся 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 по казано в табл. 49, вероятность выявления лекарственно устойчивых мутантов

1 На основе главы в предыдущем издании, написанном К. Томеном. 2 Заместитель директора Фонда Рокфеллеров, Нью%Йорк (США).

238

КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО УСТОЙЧИВЫХ К ЛЕКАРСТВЕННЫМ ПРЕПАРАТАМ ТУБЕРКУЛЕЗНЫХ МИКОБАКТЕРИЙ МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ В МОКРОТЕ ПАЦИЕНТОВ…

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 препаратамиа

а Источник: пункты 4–7 в списке литературы.

бИсследования с рифампицином требовали гораздо большего числа бактерий и указы< вали на более редкое развитие спонтанной устойчивости.

тем ниже, чем меньше общее число бактерий. Например, в популяции, насчи тывающей около 1 млн (106) туберкулезных микобактерий, число лекарствен но устойчивых мутантов при концентрации изониазида 0,05 мкг/мл варьиру ется от 20 000 до 40 000, однако в популяции из 100 (102) бактерий количество лекарственно устойчивых мутантов при той же концентрации лекарства соста вит всего лишь от 0 до 4 клеток. Эта количественная зависимость имеет боль шое практическое значение.

239

ЛЕЧЕНИЕ (ХИМИОТЕРАПИЯ)

Таблица 50

Оценочное количество лекарственно устойчивых мутантов в бактериальных популяциях, содержащих 108 и 105 микобактерий туберкулезаа

а Источник: пункт 4 в списке литературы.

Таким образом, лекарственно устойчивые мутанты будут присутствовать наиболее часто в участках поражения, где имеется большое число возбудите лей туберкулеза, например в легочных кавернах у нелеченых больных. Коли чество бактерий, обнаруживаемых обычно в каверне диаметром около 2,5 см, составляет около 100 млн (108). Установлена четкая закономерность, соглас но которой число мутантных штаммов микобактерий туберкулеза, устойчи вых 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 де структивных изменений, а также после интенсивной фазы противотуберку лезной химиотерапии.

Втабл. 50 показано число лекарственно устойчивых мутантов, по оценкам,

вдвух популяциях микобактерий: в одной с содержанием 100 млн (108) и в дру гой с содержанием 100 000 (105) бактерий, растущих на средах с концентрацией препаратов, которая обычно создается в каверне. Показатели, приведенные

вэтой таблице, приобретают особое практическое значение в приложении к актуальной ситуации. Например, пациент с кавернозной формой туберкуле за и массивным бактериовыделением по данным бактериоскопии мазков полу

240

КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО УСТОЙЧИВЫХ К ЛЕКАРСТВЕННЫМ ПРЕПАРАТАМ ТУБЕРКУЛЕЗНЫХ МИКОБАКТЕРИЙ МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ В МОКРОТЕ ПАЦИЕНТОВ…

чает химиотерапию одним изониазидом. Как видно из таблицы 50, количество мутантов, устойчивых к изониазиду, уже в начале лечения может быть достаточ но большим. Так, в каверне может насчитываться 300 микобактерий, устойчи вых к концентрации препарата 1 мкг/мл, и около 500 – устойчивых к концент рации 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, находя щихся в туберкулезной каверне, может присутствовать достаточно большое ко личество микобактерий, не поддающихся действию одного препарата (в данном случае изониазида) и способных размножаться. Эти данные в значительной ме ре объясняют частые неудачи, наблюдаемые при монотерапии больных с боль шим 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 пре паратов, как правило, чувствительны к другому, и наоборот. Трудности возни кают 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 во обще имеет место) у штаммов туберкулезных бактерий только при очень низ ких концентрациях антибактериальных препаратов. К счастью, такие ситуа ции возникают редко.

Другой важный факт – это уменьшение количества бактерий (например, с 108 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 препа ратов, а вероятность присутствия штаммов, устойчивых к двум лекарственным средствам, практически сводится к нулю.

Все приведенные выше данные показывают, что химиотерапия с исполь зованием двух или большего числа противотуберкулезных препаратов почти неизбежно приведет к гибели всех устойчивых мутантов. Правильная химио терапия, особенно в начальной интенсивной фазе лечения, способна на столько уменьшить численность микобактериальной популяции, что практи чески не останется шансов для появления новых устойчивых мутантов. Таким образом, по окончании фазы интенсивной химиотерапии лечение может быть продолжено менее «агрессивно» – например, вместо четырех противотубер кулезных препаратов можно будет использовать только два. Эта гипотеза бы ла подтверждена результатами экспериментальных исследований на мышах и в конечном итоге заложила основы концепции двухфазной противотуберку лезной химиотерапии.

241