SOME ASPECTS OF NON-SPECIFIC PROPHYLAXIS AND THERAPY OF ESPECIALLY DANGEROUS INFECTIONS
- Authors: Filippenko A.V1, Omelchenko N.D1, Ivanova I.A1, Bespalova I.A1, Doroshenko E.P1, Galicheva A.L1
-
Affiliations:
- Rostov-on-Don Research Institute of Plague Control
- Issue: Vol 92, No 5 (2015)
- Pages: 111-116
- Section: Articles
- Submitted: 09.06.2023
- Published: 15.10.2015
- URL: https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/14154
- ID: 14154
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Особо опасные инфекционные заболевания (ООИ) остаются одной из актуальных проблем медицины. В развитии тяжести инфекционного процесса важная роль принадлежит воздействию возбудителей на иммунную систему макроорганизма, следствием которого является формирование в той или иной степени выраженности иммунодефицитного состояния. Патогенетические механизмы развития иммунодефицита при ООИ обусловлены повреждающим действием возбудителя или продуктов его жизнедеятельности на иммунокомпетентные клетки организма [13]. Другой проблемой настоящего времени является увеличение контингента лиц с пониженной резистентностью к вирусным и бактериальным инфекциям [14]. У них нарушены механизмы формирования как постинфекционного, так и поствакцинального иммунного ответа. Ситуация осложняется тем, что вакцинация людей и животных, наряду со специфическим иммунным ответом, вызывает неспецифические сдвиги в состоянии иммунной системы, длительность и интенсивность которых варьируют в зависимости от свойств вакцины, дозы, кратности введения и т.д. Кроме этого, появление антибиотиков каждого следующего поколения приводит к возникновению все более резистентных штаммов микроорганизмов, а применение антибиотиков у лиц с ослабленной иммунной системой нередко усугубляет иммунодепрессию. Разорвать этот порочный круг призваны вещества, обладающие иммуномодулирующим действием, направленным как на определенные звенья системы иммунитета в соответствии с патогенетическими механизмами инфекционных заболеваний, так и повышающие эффективность и безопасность вакцинопрофилактики и антибиотикотерапии. Одним из решений данного вопроса может быть применение, наряду с экстренной и вакцинопрофилактикой ООИ, средств неспецифической профилактики этих заболеваний, поиск и изучение которых остаются актуальной проблемой. Несмотря на эффективность существующих сибиреязвенных вакцин, а также схем экстренной профилактики антибиотиками широкого спектра действия этой инфекции, специалисты ищут способы усовершенствования профилактических средств, увеличивающих длительность иммунитета, повышающих уровень продукции про-тективных антигенов и обеспечивающих менее выраженные общие и местные реакции [2]. Из данных литературы известно о положительных результатах применения вакцины СТИ с левамизолом [16] или Т-активином [17, 18] в эксперименте и в полевых испытаниях на добровольцах. Коготкова О.И. и др. показали, что применение лико-пида [9] при вакцинации СТИ подстегивает клеточное звено иммунитета и повышает выживаемость животных, по сравнению с иммунизированными животными, при их заражении типичным штаммом возбудителя сибирской язвы. Кроме того, под действием амиксина и лейкинферона повышалась эффективность антибиотикотерапии этой инфекции, способствуя выживаемости экспериментальных животных на 20 - 30% [10]. Полученные результаты доказывают целесообразность введения этих иммуномодуляторов в схему экстренной и специфической профилактики сибиреязвенной инфекции. Проблема борьбы с мелиоидозом осложняется отсутствием средств вакцинопрофилактики, прежде всего потому, что механизмы иммунитета при этой инфекции остаются недостаточно ясными, а протективность большинства изученных антигенов возбудителя мелиоидоза является недостаточной для создания эффективного профилактического препарата, способного обеспечить высокий уровень невосприимчивости к заражению Burkholderia pseudomallei [34]. В связи с этим, остается актуальной проблема повышения иммуногенных и протективных свойств антигенов возбудителя мелиоидоза, поиска препаратов для совершенствования экстренной профилактики этого заболевания, а также средств неспецифической стимуляции макроорганизма при этой инфекции. Не менее важным представляется изучение возможности цитокинов стимулировать иммунный ответ к мелиоидозным антигенам в процессе иммунопрофилактики, учитывая низкую протективность антигенных препаратов B. pseudomallei. Демьянова О.Б. и др. показали, что препараты рекомбинантных цитокинов, воздействующие преимущественно на механизмы клеточного иммунитета, могут быть использованы для повышения иммуногенности и протективности антигенов возбудителя мелиоидоза [6]. При этом для стимуляции первой фазы иммунного ответа целесообразно применять ИФН-у, инициирующий неспецифические клеточные факторы защиты, а для усиления вторичного иммунного ответа использовать ИЛ-2, стимулирующий механизмы специфического клеточного иммунитета [5]. Применение, наряду с этими цитокинами, иммуномодуляторов бестима и имунофана повышало уровень иммунологической перестройки макроорганизма и иммуногенные свойства мелиоидозных препаратов, обеспечивая увеличение выживаемости экспериментальных животных после заражения высоковирулентными штаммами возбудителя мелиоидоза [6]. Рядом зарубежных исследователей доказано, что использоваие ИФН-у может значительно повысить эффективность обычной антибактериальной терапии для лечения острой инфекции B. рseudomaПei [25, 29]. Интерес представляют исследования применения полисахарида, полученного из ягод асаи, который усиливает устойчивость хозяина к инфекции, вызываемой B. pseudomallei и Francisella tularensis за счет увеличения синтеза ИФН-у, что свидетельствует о возможности применения его в дополнение к терапии антибиотиками [33]. Иммунитет, обусловленный живой туляремийной вакциной, сохраняется от 5 до 15 лет. Даже одна иммунизирующая доза этой вакцины обеспечивает напряженный иммунитет. Эффективность живых вакцин, по сравнению с другими, объясняют пер-систенцией вакцинного штамма в организме и разнообразием эпитопов, в отношении которых реализуется иммунный ответ. Однако введение живых аттенуированных вакцин больным с нарушениями иммунитета может вызвать неспецифические сдвиги в состоянии иммунной системы, а также развитие поствакцинальных осложнений в виде местных реакций. Поэтому актуальной проблемой является поиск средств, способных потенциировать иммунные реакции макроорганизма в ответ на введение иммуногенного препарата. Зарубежными исследователями показано, что применение ИЛ-12 у иммунизированных живым вакцинным штаммом животных за 24 часа до заражения снижало бактериальную нагрузку в легких, печени, селезенке и увеличивало процент выживших мышей [21]. Кроме того, ИЛ-12 повышал эффективность антибиотикотерапии легочной туляремии: сочетанное применение этого цитокина с гентамицином через 8 и 24 ч после заражения положительно влияло на выживаемость от легочной инфекции по сравнению с животными, получавшими только антибиотик [27]. Интересные результаты получены при изучении влияния препарата галантами-на, используемого для лечения когнитивных расстройств при болезни Альцгеймера, на течение и исход экспериментальной туляремии у мышей. Галантамин влияет на иммунный ответ через холинергические противовоспалительные пути, повышая уровень ИНФ-у и снижая уровень ИЛ-6. Выявлено, что применение этого препарата после заражения вирулентными штаммами возбудителя туляремии приводило к увеличению процента выживших животных [28]. Повышение эффективности живой чумной вакцины (ЖЧВ) и уменьшение ее побочного действия остается актуальной проблемой. Экспериментально показана адьювантная способность препарата беталейкина (рекомбинантного ИЛ-ф) в отношении иммуногенной и протективной активности живой противочумной вакцины в опытах на взрослых кроликах и морских свинках [15]. Доказано, что этот препарат усиливает как раннюю фазу антигенспецифического, так и эффекторную фазу иммунного ответа. При экспериментальной легочной чуме у иммунизированных мышей оказалось перспективным применение в качестве адьюванта ИЛ-12 [21, 24]. Бондарева Т.А. и др., изучая возможность использования полиоксидония при лечении генерализованной формы чумы у мышей, вызванной штаммом 231, выявили повышение эффективности антибиотикотерапии, увеличение продолжительности жизни и повышение качества выживших животных как при профилактическом, так и при экстренном введении иммуномодулятора с антибиотиками [3]. Изучение механизмов иммунокоррегирующего действия препаратов растительного происхождения открывает новые перспективы для их использования в медицинской практике. Так, Витязева С.А. обнаружила более высокую степень иммунной перестройки организма при изучении динамики морфологических изменений в селезенке и лимфатических узлах экспериментальных животных при сочетанном введении ЖЧВ с арабиногалактаном и его металлопроизводными [4]. Продолжительные эпидемии и появление новых штаммов, вызывающих тяжелые клинические формы, заставляют искать средства неспецифической профилактики холеры. Поиск ведется в нескольких направлениях: во-первых, они должны обладать антиадгезивной активностью в отношении холерных вибрионов и препятствовать их размножению; во-вторых, должны стимулировать как местный, так и системный иммунитет. Создание эффективных препаратов из полиантибиотикорезистентных штаммов пробиотиков, способных конкурировать с патогенной микрофлорой за место адгезии и питательные вещества, синтезировать антибактериальные вещества и стимулировать иммунную систему, делает перспективным их использование для неспецифической профилактики холеры. В Ростовском-на-Дону противочумном институте создан биотерапевтический препарат на основе штамма Lactobacillus acidophilus, полученного из производственного симбиоза ацидофильных бактерий, обладающий наибольшей антагонистической активностью в отношении холерных вибрионов О1 и не О1/не О139 серогрупп [11, 16]. Комплекс биотехнологических свойств обусловливает предпосылки для использования этого препарата как в качестве профилактического средства при холере, так и для сочетанного применения на фоне этиотропной терапии этой инфекции. Зарубежными исследователями показано, что лактобациллы обладают выраженным антагонистическим действием на патогенные вибрионы и оказывают такой же эффект, как антибиотики неомицин, хлортетрациклин и окситетрациклин [23, 32, 35]. Доказано, что определенные штаммы пробиотиков могут действовать как адъюванты на фоне противохолерной вакцинации, модулируя адекватный иммунный ответ как у экспериментальных животных, так и у добровольцев [26, 36]. Интересные данные получены в Ростовском-на-Дону противочумном институте при изучении действия имунофана на формирование поствакцинального противохолерного иммунитета и его влияния на течение и исход инфекционного процесса у экспериментальных животных. Было исследовано влияние этого иммуномодулятора на функциональную активность иммунокомпетентных клеток, их уровень в состоянии апоптоза у зараженных холерой и иммунизированных животных, антителообразование и цитокиновый профиль, а также действие имунофана на развитие холерогенного и энтеропатогенного эффектов, течение и исход заболевания холерой у интактных и иммунизированных животных [7, 8]. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности применения имунофана для профилактики поствакцинального тран-зиторного апоптотического иммунодефицита и снижения степени выраженности инфекционного процесса при экспериментальной холере, что доказывает перспективность его использования для совершенствования специфической и неспецифической профилактики этого заболевания. Появление большого числа штаммов Vibrio cholerae с множественной антибиотикорезистентностью представляет большую проблему при лечении больных тяжелой формой холеры. Анализ литературы свидетельствует о том, что поиск новых средств лечения и профилактики холеры продолжается. Изучаются свойства растений, используемых в народной медицине для лечения холеры и других диарей [20, 31]. Так, например, капсаицин (один из основных компонентов во фракциях красного перца чили) ингибировал продукцию холерного токсина различными штаммами V. cholerae, независимо от их серогруппы и биовара, и резко снижал экспрессию основных генов, связанных с вирулентностью, таких как ctxA, tcpA и toxT [37]. Установлено, что полученные из растений препараты эффективны и обладают антимикробными, а некоторые из них - антиадгезивными свойствами. Препараты из растительного сырья являются перспективными для использования в комплексе с регидратационной и этиотропной терапией [1, 12]. Кроме того, молекулярное разнообразие растительного царства представляет богатый источник небактериальных веществ, обладающих адъювантной способностью, которую можно исследовать в системах по производству растений для разработки новых составов растительных вакцин [19, 22, 30]. ЛИТЕРАТУРАAbout the authors
A. V Filippenko
Rostov-on-Don Research Institute of Plague Control
N. D Omelchenko
Rostov-on-Don Research Institute of Plague Control
I. A Ivanova
Rostov-on-Don Research Institute of Plague Control
I. A Bespalova
Rostov-on-Don Research Institute of Plague Control
E. P Doroshenko
Rostov-on-Don Research Institute of Plague Control
A. L Galicheva
Rostov-on-Don Research Institute of Plague Control
References
- Андрусенко И.Т., Бардых И.Д. Лекарственные растения при лечении холеры. Здоровье нации и среда обитания. 2008, 5: 21-25.
- Боровской Д.В., Шевцов А.Н., Дармов И.В. и др. Новый иммуноглобулин для лечения сибирской язвы. Журн. микробиол. 2009, 3: 56-60.
- Бондарева Т.А., Поярков А.Ю., Вахнов Е.Ю. Использование полиоксидония в комплексном лечении генерализованных форм экспериментальной чумы. Проблемы ООИ. 2009, 1: 67-69.
- Витязева С.А. Морфологические изменения в иммунокомпетентных органах животных в динамике вакцинального процесса, вызванного живой чумной вакциной с иммуномодуляторами. Проблемы ООИ. 2008, 3: 50-53.
- Демьянова О.Б. Стимуляция иммуногенных и протективных свойств антигенов возбудителя мелиоидоза цитокинами. Автореф. дисс. канд. мед. наук. Волгоград, 2009.
- Демьянова О.Б., Жукова С.И., Занкович А.А. и др. Использование цитокинов и синтетических пептидов для повышения иммуногенности мелиоидозных антигенов. Проблемы ООИ. 2014, 3: 83-85.
- Иванова И.А., Омельченко Н.Д., Телесманич Н.Р и др. Изучение роли апоптоза лимфоцитов, индуцированного антигенами Vibrio cholerae, в формировании вторичного иммунодефицита и возможности его коррекции. Мед. вестник Юга России. 2013, 1: 24-27.
- Иванова И.А., Телесманич Н.Р., Кругликов В.Д. и др. Современное состояние вопроса и перспективы развития неспецифической профилактики холеры. Здоровье нации и среда обитания. 2012, 4: 15-17.
- Коготкова О.И., Буравцова Н.П., Ефременко Е.И. Сочетанное применение в эксперименте живой противосибиреязвенной вакцины СТИ с ликопидом. Иммунология. 2004, 25 (2): 109-111.
- Коготкова О.И., Оверченко В.В., Ефременко Е.И. и др. Повышение эффективности антибиотикотерапии сибирской язвы в эксперименте. Антибиотики и химиотерапия. 2002, 47 (12): 27-30.
- Кругликов В.Д. Научное обоснование возможности применения штаммов пробиотических микроорганизмов и оценка их биологической активности при экспериментальной холере. Автореф. дисс. д-ра мед. наук. Ростов-на-Дону, 2014.
- Маркина О.В., Алексеева Л.П., Маркин Н.В. и др. Влияние экстрактов растений на активность холерного токсина Vibrio choleraе. Журн. микробиол. 2013, 1: 9-13.
- Медуницын Н.В. Вакцинология. М., Триада-Х, 2010.
- Пономарева Т.С., Дерябин П.Н., Каральник Б.В. и др. Влияние беталейкина на показатели антигенспецифического иммунного ответа в модельных опытах иммунизации животных живой противочумной вакциной. Цитокины и воспаление. 2014, 13 (1): 5762.
- Пинегин Б.В. Современные представления о стимуляции антиинфекционного иммунитета с помощью иммуномодулирующих препаратов. Антибиотики и химиотерапия. 2000, 45 (12): 3-11.
- Рыжко И.В., Кругликов В.Д., Цураева Р.И. и др. Перспективы применения пробиотиков в профилактике и лечении холеры. Эпидемиол. и инф. болезни. 2000, 4: 55-57.
- Шляхов Э.Н., Кику В.Ф. Стимуляция поствакцинального процесса на примере иммунизации против сибирской язвы. Кишинев, Штиинца, 1984.
- Шляхов Э.Н. Гылка В.В., Кику В.Ф. и др. Опыт использования иммуномодулятора Т-активина для стимуляции поствакцинального иммунитета. Изв. АН Молд. ССР. 1988, 4: 46-50.
- Birdi T., Daswani P, Brijesh S. et al. Newer insights into the mechanism of action of Psidium guajava leaves in infectious diarrhea. BMC Complement Altern. Med. 2010, 10 (1): 33.
- Brijesh S., Daswani P.G., Teteli P et al. Studies on Pongamia pinnata (L.) Pierre leaves: understanding the mechanism(s) of action in infectious diarrhea. J. Zhejiang Univ. Sci. B. 2006, 7 (8): 665-674.
- Duckett N.S., Olmos S., Durrant D.M., Metzger D.W. Intranasal interleukin-12 treatment for protection against respiratory infection with the Francisella tularensis live vaccine strain. Infect. Immun. 2005, 73 (4): 2306-2311.
- Granell A., Fernandez del-Carmen A., Orazez D. In planta production of plant-derived and non-plant-derived adjuvants. Expert Rev. Vaccines. 2010, 9 (8): 843-858.
- Kim P.I., Jung M.Y, Chang Y.H. et al. Probiotic properties ofLactobacillus and Bifidobacterium strains isolated from porcine gastrointestinal tract. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007, 74 (5): 1103-1111.
- Kumar D., Kirimanjeswara G., Metzger D. W Intranasal administration of an inactivated Yersinia pestis vaccine with interleukin-12 generates protective immunity against pneumonic plague. Clin. Vaccine Immunol. 2011, 18 (11): 1925-1935.
- Lauw F.N., Simpson A.J., Prins J.M. et al. The CXC chemokines gamma interferon (IFN-gamma)-inducible protein10 and monokine induced by IFN-gamma are released during severe melioidosis. Infect. Immun. 2000, 68: 2034-2042.
- Paineau D., Carcano D., Leyer G. et al. Effects of seven potential probiotic strains on specific immune responses in healthy adults: a double-blind, randomized, controlled trial. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2008, 53 (1): 107-113.
- Pammit M.A. Intranasal interleukin-12 treatment promotes antimicrobial clearance and survival in pulmonary Francisella tularensis subsp. novicida infection. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48 (12): 4513-4519.
- Pohanka M., Pavlis O., Pikula J. Galantamine effect on tularemia pathogenesis in a BALB/c mouse model. Iran Biomed J. 2012, 16 (3): 156-161.
- Propst K. L., Troyer R. M., Kellihan L. M. et al. Immunotherapy markedly increases the effectiveness of antimicrobial therapy for treatment of Burkholderia pseudomallei. Infection Antimicrob Agents Chemother. 2010, 54 (5): 1785-1792.
- Rattanachaikunsopon P., Phumkhachorn P. Assessement of factors influencing antimicrobial activity of carvacrol and cymene against Vibrio cholerae in food. J. Biosci. Bioeng. 2010, 110 (5): 614-619.
- Sharma A., Patel V.K., Chaturvedi A.N. Vibriocidal activity of certain medicinal plants used in Indian folklore medicine by tribals ofMahakoshal region ofcentral India. Indian J. Pharmacol. 2009, 41 (3): 129-133.
- Silva S.H., Vieira E.C., Dias R.S., Nicoli J.R. Antagonism against Vibrio cholerae by diffusible substances produced by bacterial components of human faecial microbiota. J. Med. Microbiol. 2001, 50 (2): 161-164.
- Skyberg J. A. Nasal acai polysaccharides potentiate innate immunity to protect against pulmonary Francisella tularensis and Burkholderia pseudomallei infections. PLoS Pathog. 2012, 8 (3): е1002587.
- Stephens D.P., Thomas J.H., Higgins A. et al. Randomized, double-blind, placebo-controlled trial of granulocyte colony-stimulating factor in patients with septic shock. Crit. Care Med. 2008, 36 (2): 448-454.
- Tatsuro K., Takashi M., Keji T. Antibacterial activity of Lactobacillus species against Vibrio species. Microbiol. Res. 1998, 153 (3): 271-275.
- Tejada-Simon M.V., Lee J.H., Ustunol Z. et al. Ungestion of yogurt containing Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium to potentiate immunoglobulin A responses to cholera toxin in mice. J. Dairy Sci. 1999, 82 (4): 649-660.
- Yamasaki S., Asakura M., Neogi S.B. et al. Inhibition of virulence potential of Vibrio cholerae by natural compounds. Indian J. Med. Res. 2011, 133 (2): 232-239.