Бактериофаги -- работа над ошибками антибиотикотерапии

 5894

Бактериофаги -- работа над ошибками антибиотикотерапии

Ирина ФИЛИППОВА, «Ремедиум»



Антибиотики с начала своего применения в середине прошлого столетия спасли, наверное, не один миллион человеческих жизней. Однако чересчур широкое, подчас бесконтрольное, использование этих средств обернулось для человечества многими проблемами: нарастающей антибиотикорезистентностью, массовым развитием неблагоприятных явлений на фоне проводимой терапии, нарушениями микробного баланса и возникновениями антибиотик-ассоциированных состояний. В связи с этим весьма актуальным представляется поиск, создание и применение средств, способных взять на себя противоинфекционные функции антибиотиков и при этом лишенных их негативных эффектов. В настоящее время все большее внимание привлекают давно известные, но в эру антибиотиков несколько отодвинутые с широкого пути развития медицины бактериофаги. Эти биологические препараты находят все больше приверженцев среди исследователей и клиницистов, особенно в гастроэнтерологии.

Антибиотик-ассоциированная диарея (ААД), вызванная дисбиозом кишечника, развивается, по разным данным, у 5--25% пациентов, получающих антибактериальную терапию. По клиническому течению выделяют диарею острую, возникающую в первые несколько дней применения «виновного» препарата, и хроническую -- продолжительностью 3--4 нед. и более. Как острая, так и хроническая диарея могут иметь различную тяжесть течения. По степени тяжести ААД варьирует от субклинического, доброкачественного течения до тяжелейшего, протекающего в форме псевдомембранозного колита (ПМК).

Как правило, развитие диареи провоцируют антибиотики широкого спектра, обладающие способностью подавлять рост анаэробной флоры, такие как линкомицин, ампициллин, клиндамицин, бензилпенициллин, цефалоспорины, тетрациклины, эритромицин. При приеме внутрь, помимо эрадикации микроорганизмов, происходит воздействие антибиотика на слизистую оболочку тонкой кишки. При парентеральном введении антибиотики воздействуют на биоценоз кишечника, выделяясь со слюной, желчью, секретами тонкой и толстой кишок.

В основе развития простой ААД лежит гибель части представителей нормальной микрофлоры, которые участвуют в переработке углеводов и метаболизме жирных кислот. В этих случаях отмена антибактериального препарата приводит к быстрому прекращению патологических симптомов. Однако нередко погибшая микрофлора замещается микробами, усиливающими проявление ААД. Причиной диареи, ассоциированной с антибиотиками, могут быть такие микроорганизмы, как стафилококки, протей, дрожжевые грибы, энтерококки, синегнойная палочка, клебсиелла [1]. В тяжелых случаях ААД может развиться псевдомембранозный колит (ПМК), при котором возможны летальные исходы. Наиболее высокий риск ПМК наблюдается у пациентов в стационарах, находящихся в тяжелом состоянии. При ПМК, несмотря на прекращение антибиотикотерапии, в большинстве случаев частота стула растет, появляются дегидратация и гипопротеинемия. В сложных случаях быстро наступает обезвоживание, развиваются токсическое расширение и перфорация толстой кишки, возможен летальный исход.

Развитие ААД связывают с нарушением количественных и качественных соотношений короткоцепочечных жирных кислот и низкомолекулярных в кишечнике. При приеме антибактериальных средств погибает часть представителей нормальной микрофлоры, имеющих основное значение для метаболизма углеводов и выработки жирных кислот. Как правило, развитие диареи провоцируют антибиотики широкого спектра, обладающие способностью подавлять рост анаэробной флоры [7]. Развитию ААД преимущественно подвержены дети и люди пожилого возраста. В некоторой степени объяснение этому дает исследование M.J. Hopkins и соавт., в котором сравнивались основные группы кишечных бактерий (по их содержанию в кале) у людей разных возрастных групп [2]. Было показано, что существует принципиальное различие между детьми (от 16 мес. до 7 лет) и взрослыми (в возрасте 21--34 лет), заключающееся в существенно более высоком содержании энтеробактерий и менее разнообразной («менее зрелой») микрофлоре у детей. У пожилых людей отмечалось относительное снижение содержания бифидобактерий. У пожилых пациентов (68–73 лет) с инфекцией Clostridium difficile в сравнении со здоровыми обследованными того же возраста выявлено уменьшение разнообразия видов микрофлоры, нарастание популяции факультативных анаэробов, снижение содержания бифидобактерий и бактероидов.

Лечение антибиотик-ассоциированной диареи

Развитие симптомов ААД требует немедленной отмены антибактериального препарата. В качестве этиотропной терапии предлагается применение ванкомицина, метронидазола и других противомикробных средств, которые также не лишены побочных эффектов в отношении отрицательного действия на кишечную микрофлору. В результате формируется замкнутый круг. Есть сообщения о возможности лечения ААД пробиотиками. Однако подобная терапия далеко не всегда приводит к ожидаемому результату, поскольку количество микробов, обеспечивающих лечебный эффект, на несколько порядков превышает дозы обычных препаратов пробиотиков.

Оптимальным является использование средств, оказывающих минимальное влияние на симбионтную микрофлору и направленно подавляющих рост протея, стафилококков, дрожжевых грибов и других агрессивных штаммов. Этими характеристиками обладают препараты бактериофагов.

Адсорбция фага на бактериальной клетке происходит только при соответствии фаговых рецепторов, расположенных на конце отростка, с рецепторами бактериальной клетки, связанными с клеточной стенкой. После возникновения устойчивой связи между специфическим рецепторным участком микробной клетки и вирионом адсорбция фага становится необратимой. Фаговая ДНК или РНК поступает в цитоплазму бактериальной клетки, вызывает блокирование синтеза ее белков и после репликации и сборки зрелых вирионов наступает лизис клеточной стенки изнутри с выходом 60--70 вирионов во внешнюю среду. Циклы репродукции специфических бактериофагов с их накоплением в месте локализации воспалительного процесса являются важной особенностью фаготерапии, отличающей ее от применения этиотропных химиотерапевтических средств, обладающих широким антимикробным спектром и часто затрагивающих нормальную микрофлору организма хозяина.

Бактериофаги обладают и другими существенными преимуществами в качестве противомикробных средств:

•   самостоятельно контролируют свое воспроизведение, размножаясь только при наличии чувствительной культуры;
•   могут снижать вирулентность даже резистентных к ним штаммов за счет использования в качестве мишени для адсорбции рецепторов, участвующих в патогенезе бактерии;
•    не имеют побочных эффектов [4];
•    могут применяться у пациентов с аллергией к антибиотикам, у беременных и детей грудного возраста;
•  не препятствуют реализации лечебного действия других препаратов (антибиотики, пробиотики, синбиотики) и нечувствительны к их воздействию.
 
Лечебные бактериофаги, активные в отношении многочисленных возбудителей гнойно-воспалительных процессов, вызывающих кишечные инфекции, известны с начала ХХ в. и начали применяться в 30-е гг. Однако в то время отсутствовал контроль качества производственных процессов, что приводило к разнородности составов и концентраций готовых препаратов бактериофагов и, соответственно, к трудно прогнозируемым результатам лечения.

В настоящее время НПО «Микроген», производящее препараты бактериофагов, модернизировало технологии, которые соответствует современных требованиям, предъявляемым к производству иммунобиологических препаратов.

Во всем мире сейчас отмечается усиление внимания к бактериофагам. К примеру, в 2006 г. Управление по контролю за продуктами и лекарственными средствами США (FDA) разрешило использование бактериофагов Listeria monocytogenes в качестве антибактериального компонента в сырах, а в 2007 г. -- во всех готовых к употреблению продуктах. Препарат представляет собой смесь из шести фагов, активных в отношении Listeria monocytogenes. В 2008 г. в США была завершена фаза I рандомизированного двойного слепого клинического исследования препарата бактериофагов, содержащего восемь фагов, специфически лизирующих Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus и Escherichia coli. Продемонстрирована безопасность применения бактериофагов, однако получены недостоверные данные по эффективности. Авторы объяснили это применением в составе стандартной терапии ран препаратов серебра, лактоферрина, которые подавляли жизнеспособность фагов [4] . В европейском исследовании была продемонстрирована эффективность фаговой терапии при хронических отитах, вызванных синегнойной палочкой [5]. Кроме того, многочисленные экспериментальные исследования бактериофагов показали их эффективность и безопасность при таких различных заболеваниях, как инфицированные ожоги и раны, легочные инфекции при муковисцидозе и др.

В марте текущего года Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний США (NIAID) включил фаготерапию в план по борьбе с устойчивостью к антибиотикам в качестве одного из семи ведущих направлений. В апреле на симпозиуме американского общества микробиологии (ASM) в Бостоне было анонсировано многоцентровое клиническое исследование Phagoburn по изучению эффективности фаготерапии в лечении инфекций человека, финансируемое Европейской комиссией. Исследование обойдется Европейскому союзу в 3,8 млн евро, и эта цифра без лишних слов демонстрирует значение, придаваемое лечебным фагам в условиях кризиса антибиотикотерапии.

В РФ на протяжении более четырех десятилетий выпускаются бактериофаги для лечения и профилактики дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллезов, а также бактериофаги против возбудителей ряда гнойно-воспалительных инфекций. В настоящее время НПО «Микроген» производит свыше десятка препаратов бактериофагов. Это стафилококковый, стрептококковый бактериофаги, бактериофаг коли жидкий, клебсиеллезный и протейный фаги, бактериофаг синегнойный жидкий. Известны комбинированные препараты из нескольких видов бактериофагов: колипротейный, Пиобактериофаг (против стафилококков, стрептококков, клебсиелл, протеев, синегнойной и кишечной палочек), Интести-бактериофаг (против шигелл, сальмонелл, стафилококков, энтерококков, протеев, кишечной и синегнойной палочек). Стоит особо отметить, что современное производство контролируется в соответствии со специально разработанными регламентами для каждого препарата [6]. Поиск фагорезистентных штаммов микроорганизмов и подбор для них фагов с последующим включением в производство позволяет поддерживать литическую активность препаратов в течение длительного времени на высоком уровне.
При лечении ААД и ПМК показано применение Интести-бактериофага, являющегося смесью стерильных фаголизатов бактерий. Также могут использоваться Пиобактериофаг комплексный жидкий, Бактериофаг клебсиелл поливалентный и Бактериофаг колипротейный. Поливалентные БФ предполагают использование их при более широком спектре возбудителей для профилактики и лечения ААД и ААК. Препараты используют для приема внутрь и в виде клизм.

Внутрь препарат принимают натощак за 0,5--1 ч до приема пищи 3 раза в день в течение 7--15 дней (по клиническим показаниям). При неукротимой рвоте препарат применяют в виде высоких клизм 2--3 раза в день по 20--40 мл. Дозировка препарата зависит от возраста пациента и указана в инструкции по применению.

В настоящее время адекватность препаратов бактериофагов этиологической структуре возбудителей может быть достигнута за счет постоянной адаптации бактериофагов к циркулирующим среди пациентов штаммов возбудителей. Для этого требуется обновление входящих в препараты рас бактериофагов, лизирующих вновь возникающие фагоустойчивые клоны возбудителей. Важным условием, обеспечивающим эффект фаготерапии, является определение чувствительности выделенного штамма к препарату назначаемого бактериофага.

Литература

1.    Бондаренко В.М. Роль условно-патогенных бактерий кишечника в полиорганной патологии человека. М., 2007. 64 c.
2.    Hopkins MJ, Sharp R, Macfarlane GTDig Liver Dis. Variation in human intestinal microbiota with age.2002 Sep; 34 Suppl 2: 12-8.
3.    Каттер Э., Сулаквелидзе А. (ред.). Бактериофаги. Биология и практическое применение. Пер. с англ. М.: Научный мир, 2012. 640 с.
4.     Rhoads RD, Wolcott MA, Kuskowski BM, Wolcott LS, Ward A. Sulakvelidze Bacteriophage therapy of venous leg ulcers in humans: results of a phase I safety trial Journal of Wound Care, 18, 6,  2009:  237–243.
5.    Wright A, Hawkins CH, Anggård EE, Harper DRClin Otolaryngol. A controlled clinical trial of a therapeutic bacteriophage preparation in chronic otitis due to antibiotic-resistant Pseudomonas aeruginosa; a preliminary report of efficacy. 2009 Aug, 34(4): 349-57. doi: 10.1111/j.1749-4486.2009.01973.x.
6.    Красильников И.В., Лобастова А.К., Лыско К.А. Краткий обзор современного состояния и перспективных направлений развития производства и применения лечебно-профилактических препаратов бактериофагов. Вестн. биотехнол. им. Ю.А. Овчинникова. 2010. 2: 28-33.
7. Шульпекова Ю.О. Диарея, ассоциированная с приемом антибиотиков, и пробиотики для ее профилактики и лечения. РМЖ, 2010, 2.



Фармацевтический рынок