Streptococcus pneumoniae - бактериальный патоген, один из причин развития осложнений сезонных вспышек гриппа, в частности вторичных бактериальных пневмоний, ежегодно вызывает значительную часть заболеваемости и смертности. Исследование G.E. Cooper и соавт. продемонстрировало, что респираторновирусная инфекция макрофагов, исследованная на мышах, зараженных вирусом гриппа и респираторносинцитиальным вирусом, подавляет способность этих клеток фагоцитировать бактерии (S. pneumoniae) [5]. Также в работе Е.В. Араловой и соавт. проанализированы результаты иммунологического обследования детей 1-6 лет с ОРВИ, осложненными острым простым или острым обструктивным бронхитом, в котором выявлено снижение поглотительной функции фагоцитов в 1,1-1,4 раза по сравнению со здоровыми детьми [6].
Клиническая значимость зарегистрированного в нашем исследовании статистически значимого линейного повышения уровня фагоцитоза моноцитов заключается в активации иммунорезистентности к возбудителям респираторных инфекций на фоне приема исследуемого препарата Цитовир®-3. Фагоцитоз полиморфноядерных нейтрофилов у здоровых добровольцев исходно находился на достаточно высоком уровне (95 % при норме до 100 %), что говорит о высокой готовности фагоцитарной системы к встрече с инфекционным агентом. Некоторое повышение показателя относительного количества фагоцитирующих гранулоцитов в динамике в пределах интервала референсных значений свидетельствуют о высоком профиле безопасности длительного курсового приема препарата Цитовир®-3 и о тенденции к активации фагоцитоза исследуемым препаратом.
Вышеописанные данные подтверждаются ранее проведенным К.Ф. Хамидуллиной и соавт. [7] исследованием иммунотропной активности одного из действующих веществ комплексного препарата Цитовир®-3 -тимогена (дипептид глутамил-триптофан). У здоровых добровольцев показано статистически значимое дозозависимое увеличение уровня фагоцитоза нейтрофилов in vitro после 30-минутной инкубации с данным дипептидом - в 2 раза при максимально исследуемой дозировке тимогена.
К одной из ключевых функций фагоцитов крови относится киллинг (дезинтеграция) патогенов, осуществляемый при помощи кислород-зависимых и кислород-независимых микробицидных механизмов. Основой "респираторного взрыва" являются реакции, катализируемые НАДФ-Н-оксидазой, миелопероксидазой и NO-синтазой. В результате этих реакций образуются активные формы кислорода (АФК), высокотоксичные для любых патогенов [8, 9]. В НСТ-тесте определяли влияние препарата на кисло-род-зависимые процессы киллинга, опосредованные НАДФ-Н-оксидазой, определяющие продукцию одной из АФК - супероксид-анион-радикала.
В вышеупомянутой работе Е.В. Араловой и соавт. было отмечено повышение показателей спонтанного НСТ у детей, перенесших ОРВИ, осложненных острым бронхитом, что может говорить о формировании напряженности в системе "респираторного взрыва" фагоцитов после присоединения бактериальной инфекции [6].
По данным О.В. Филинюк и соавт., результаты спонтанного НСТ-теста у больных туберкулезом (лекарственно-чувствительным и лекарственно-устойчивым) не изменялись в процессе лечения и соответствовали нормальным показателям, тогда как показатели индуцированного НСТ-теста демонстрировали существенно сниженные уровни по сравнению со здоровыми донорами как до начала, так и в процессе противотуберкулезной химиотерапии, что, по мнению авторов, на фоне гиперактивации клеток тяжелой инфекцией может быть признаком формирующегося истощения механизмов АФК-зависимого киллинга возбудителя [10].
При иммунологическом обследовании больных с назофарингитами Е.П. Савлевич и соавт. отмечали снижение показателей стимулированного НСТ-теста у преобладающего большинства больных от общепринятых норм и снижение относительного содержания цитотоксических Т-лимфоцитов [11].
При обследовании больных коронавирусной инфекцией А.К. Дуда и соавт. показали снижение основных субпопуляций лимфоцитов, в частности Т-хелперов (р < 0,05), спонтанного и стимулированного НСТ-теста и повышение уровня натуральных киллеров (CD16+-клеток), что может говорить о развитии вторичного иммунодефицита по относительному гиперкиллерному типу при коронавирусных инфекциях с поражением нижних дыхательных путей. При других ОРВИ выявлены те же закономерности, но менее отличающиеся от нормы [12].
Таким образом при респираторных инфекциях наблюдается истощение функционального резерва нейтрофилов и моноцитов, способных к генерации "респираторного взрыва". Подобные структурно-функциональные изменения иммунологической реактивности могут способствовать более тяжелому и осложненному течению первичной инфекции.
Наши результаты спонтанного и стимулированного зимозаном НСТ-теста могут свидетельствовать о том, что препарат Цитовир®-3 не изменяет фоновый уровень активности фагоцитов. В то же время он достоверно повышает резервную метаболическую емкость нейтрофилов, проявляя способность усиливать "респираторный взрыв" при наличии инфекционных агентов [13, 14], т. е. в случае заражения. Следует подчеркнуть, что в данных условиях усиление респираторной активности носит не патологический (колебания параметра не выходили за пределы интервала нормы адаптивного реагирования), а защитный характер, оцениваемый при стимуляции клеток in vitro.
Аналогично НСТ-тесту, характеризующему кислород-зависимый механизм бактерицидной окислительной активности, К.Ф. Хамидуллиной и соавт. [7] показано достоверное дозозависимое увеличение показателей стимулированной зимозаном люминол-зависимой хемилюминесценции фагоцитов в присутствии тимогена (при минимальной и максимальной дозировке). Также авторами отмечено усиление продукции перекиси водорода нейтрофилами и моноцитами в тесте по свечению дихлорфлуоресцеина: моноцитами на 50 %, нейтрофилами - на 80 %. Таким авторами, показано положительное влияние тимогена на функциональную активность фагоцитов периферической крови.
В дополнение к НАДФ-оксидазной системе фагоцитов в противоинфекционную защиту включаются антимикробные белки и пептиды [гистоны, дефензины, лизоцим, лактоферрин, BPI-белок (bactericidal/permeability-increasing protein - бактерицидный белок, повышающий проницаемость), серпроцидины - гомологи сериновой протеазы (нейтрофильная эластаза, катепсин G, протеиназа-3 и азуроцидин)], причем, они, как правило, являются катионными полипептидами [9, 15], расположенными в азурофильных и секреторных гранулах нейтрофилов, которые совместно с матриксными металлопротеиназами (ММП - желатиназы, коллагеназы), кислыми фосфатазами и гидролазами реализуют бактерицидную активность нейтрофилов через анаэробные механизмы [8-10, 13, 14, 16, 17]. Показано, что хемокины моноцитов и макрофагов также являются катионными белками, которые, по аналогии с дефензинами, обладают антимикробной активностью [15, 18].
При хронических и затяжных заболеваниях бронхолегочной системы у больных может наблюдаться сниженный или близкий к норме уровень антимикробных белков фагоцитов. Так, отмечено, что у больных туберкулезом легких уровень катионных белков не выходит за пределы нормальных значений [10], тогда как после проведения интенсивной и поддерживающей терапии наблюдали существенный рост уровня антимикробных белков лизосом.
Полученные нами результаты ЛКТ свидетельствуют о том, что препарат Цитовир®-3 способствует повышению уровня лизосомальных катионных белков в течение всего курса приема, что имеет протективное значение, поскольку способствует более эффективному киллингу микроорганизмов по кислород-независимому пути при их попадании в фаголизосому с одновременным формированием адаптивного иммунного ответа (инаппарантной сероконверсии) на фрагменты микроорганизма (бактерии, вируса и т.д.) без развития манифестного заболевания.
Наши результаты согласуются с ранее полученными экспериментальными данными В. С. Смирнова и соавт. по дозозависимому повышению содержания лизоцима и миелопероксидазы (МП3) в сыворотке крови мышей в 2-6 раз по сравнению с данными контроля (изотонический раствор NaCl) с максимумом на 3-й день после однократного введения субстанции Цитовир®-3 [19]. Также автор показал дозозависимый подъем выживаемости мышей до 96 % при заражении вирулентным штаммом B. fragilis животных, предварительно однократно получивших перорально препарат, что свидетельствует о повышении резистентности организма к вирусным и бактериальным инфекциям. В контрольной группе выживаемость была достоверно ниже и не превышала 50 %.
Таким образом, препарат Цитовир®-3 усиливает потенциальную готовность нейтрофилов противостоять возможному вторжению патогена посредством активации кислород-независимых и кислород-зависимых НАДФ-Н-оксидазных респираторных реакций, обеспечивающих основную микробицидную активность, демонстрируя свое профилактическое действие в исследовании у добровольцев.
Следующий этап работы - оценка гуморального иммунного ответа с определением общего сывороточного IgA и sIgA слюны. При респираторных инфекциях первой линией защиты являются слизистые оболочки верхних дыхательных путей, в которых активируются факторы врожденного и адаптивного иммунного ответа. Частью этого адаптивного ответа является выработка антител против патогена, включая IgA. Общий сывороточный IgA проявляет системную активность и служит субстратом для синтеза секреторной фракции. sIgA составляет основную часть иммуноглобулинов, входящих с состав секретов слизистых оболочек. Секреторные IgA играют важную роль, инактивируя патогены (респираторные вирусы, в том числе грипп) на поверхности слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Описана нейтрализующая активность sIgA [20, 21].
Снижение уровня IgA, в том числе в слюне, способствует росту респираторных заболеваний и гриппа. В двойном слепом клиническом исследовании Y. Yamamoto и соавт. показали положительное влияние потребления йогурта с Lactobacillus bulgaricus OLL1073R-1 у пожилых людей с ослабленным иммунитетом на повышение уровня общего IgA и sIgA в слюне, специфичного по отношению к штамму гриппа А/И3№, что помогает предотвратить заражение вирусом [34]. В другом исследовании статистически значимое снижение сывороточного IgA наблюдали в острый период ротавирусной инфекции у детей в отличие от здоровых детей группы сравнения [23].
За последний год опубликовано множество работ, посвященных SARS-CoV-2, проникающему в организм через слизистую оболочку дыхательных путей, и описывающих определение продукции специфического IgA, имеющего фундаментальное значение для защиты слизистой оболочки [24]. В случае SARS-CoV-2 sIgA-антитела могут предотвращать адгезию вируса к целевым эпителиальным клеткам слизистой оболочки дыхательных путей за счет блокирования S-белка коронавируса или связывания с белком нуклеокапсида SARS-CoV-2 [21]. Несколько исследований COVID-19 показали наличие специфических сывороточных IgA против SARS-CoV-2, выявляемых с 4-5-го дня заболевания [25, 26].
Учитывая тот факт; что сывороточная фракция IgA является субстратом для формирования sIgA, выявленное в нашем исследовании повышение содержания данного компонента в слюне может служить подтверждением активации процессов, обеспечивающих резистентность слизистой оболочки верхних отделов респираторного тракта [24]. Эти результаты хорошо коррелируют с полученными ранее данными о клинической и профилактической эффективности препарата при его курсовом применении [27-29]. Так, в клиническом исследовании препарата Цитовир®-3 у здоровых детей от 6 лет и старше, применяемого для профилактики гриппа и ОРВИ, показано статистически значимое увеличение уровня sIgA в слюне после курсового применения в течение 12 дней [28, 30]. В другом клиническом исследовании для лечения гриппа и ОРВИ у детей применяли препарат Цитовир®-3 в виде порошка и сиропа в течение 4 дней, и также было показано статистически значимое увеличение секреции sIgA после курсового приема на фоне исходно сниженных показателей [10].
Цитовир®-3 в капсулах 7-дневным курсом успешно применяли при лечении COVID-19 в составе комплексной терапии (азитромицин и плаквенил). Описан клинический случай терапии медицинского работника НМИЦ ТО им. Р.Р. Вредена с нормализацией температуры тела на 3-и сутки со значительным разрешением пневмонических очагов (по данным компьютерной томографии), быстрой редукцией клинико-лабораторных проявлений COVID-19 как при первичном инфицировании, так и в случае суперинфекции [32]. Недавняя работа профессора В.С. Смирнова и академика А.А. Тотоляна также предполагает научно обоснованное использование препарата Цитовир®-3 в комплексной этиопатогенетической терапии коронавирусной инфекции [33].
Заключение
При инфекциях дыхательных путей, в том числе при гриппе и ОРВИ, чаще всего угнетенными оказываются поглотительная и функциональная активность фагоцитов - клеток врожденного иммунитета. В клиническом исследовании препарата Цитовир®-3 в капсулах выявлено активирующее влияние препарата на показатели фагоцитарной системы: стимулированной окислительной НСТ-активности и уровня лизосомальных катионных белков, повышение уровня фагоцитоза. Также отмечено усиление продукции sIgA, что в совокупности раскрывает механизмы профилактического действия препарата. Таким образом, по результатам клинического исследования показаны иммунотропное действие, безопасность и хорошая переносимость пролонгированного курса приема (14 дней) препарата Цитовир®-3 в отношении ряда показателей, определяющих усиление резистентности организма к возбудителям респираторных инфекций, что имеет клиническую значимость как при профилактическом, так и при лечебном применении данного лекарственного средства.
Вклад авторов
Сбор и обработка материала - Попова В.В., Лёвина А.В., Краснов А.А.; анализ данных отчета по клиническому исследованию, написание текста - Рулева А. А.; редактирование - Краснов А.А., Петленко С.В.
Литература
1. Андрюков Б.Г., Сомова Л.М., Дробот Е.И., Матосова Е.В. Защитные стратегии нейтрофильных гранулоцитов от патогенных бактерий. Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2017; 1 (68): 4-18.
2. Аралова Е.В., Куприна Н.П., Покатаева Н.И., Кокорева С.П., Сахарова Л.А. Клинико-иммунологические особенности острых бронхитов у детей. Детские инфекции. 2008; 3: 28-30.
3. Дуда А.К., Коцюбайло Л.П. Современная иммунотропная терапия больных коронавирусными инфекциями. Актуальная инфектология. 2016; 3 (12): 33-7.
4. Ерофеева М.К., Позднякова М.Г., Головачева Е.Г. Сравнительная клиническая эффективность лекарственных средств неспецифической профилактики гриппа и ОРВИ у детей в период сезонного подъема заболеваемости. Журнал инфектологии. 2020; 12 (2): 63-70.
5. Ким К.Ф. Влияние синтетических аналогов пептидов тимуса на продукцию цитокинов и фагоцитарную активность клеток периферической крови : автореф. дис. - канд. мед. наук. Москва, 2004.
6. Петленко С.В., Осидак Л.В., Смирнов В.С., Стукань Н.И., Афанасьева О.И., Головачева Е.Г. Сравнительная клинико-лабораторная эффективность препаратов для патогенетического лечения острых респираторных вирусных инфекций. Вопросы вирусологии. 2016; 61 (6): 263-9.
7. Петленко С.В., Смирнов В.С., Руденко В.В. Течение внутригоспитальной коронавирусной инфекции (COVID-19) на фоне профилактического и лечебного приема пептидных иммунотропных препаратов в составе комплексной терапии. Формулы фармации. 2020; 2 (3): 8-13.
8. Пигаревский В.Е. Лизосомально-катионный тест : методические рекомендации. Москва, 1979.
9. Савлевич Е.Л., Бродовская О.Б., Ремизова И.И., Чистякова Г.Н., Ищенко А.М., Симбирцев А.С. Клинико-иммунологическая эффективность применения новой аэрозольной формы рекомбинантного интерферона α2b в лечении больных с острыми назофарингитами. Цитокины и воспаление. 2010; 9 (1): 49-56.
10. Смирнов В.С., Петленко С.В., Осидак Л.В., Стукань Н.И., Лёвина А.В., Малахова Е.А., Мешкова М.Е. Сравнительная клинико-лабораторная оценка различных препаратов для этиопатогенетической терапии гриппа и ОРВИ. Российский иммунологический журнал. 2017; 11 (20) (2): 230-1.
11. Смирнов В.С. Цитовир-3 повышает активность гуморальных факторов системы врожденного иммунитета. Российский аллергологический журнал. 2012; 1 (1): 293-4.
12. Смирнов В.С., Зарубаев В.В., Петленко С.В. Биология возбудителей и контроль гриппа и ОРВИ. Санкт-Петербург, 2020: 338 с.
13. Смирнов В.С., Петленко С.В. Грипп и острые респираторные вирусные инфекции. Санкт-Петербург : Гиппократ, 2019: 248 с.
14. Смирнов В.С., Тотолян А.А. Некоторые возможности иммунотерапии при коронавирусной инфекции. Инфекция и иммунитет. 2020; 10 (3): 446-58.
15. Тихомирова А.Р., Рулева А.А. Клинико-иммунологическая эффективность отечественного иммунотропного препарата у детей при острых респираторных инфекциях с бронхообструктивным синдромом. Иммунология. 2020; 41 (3): 249-55.
16. Филинюк О.В., Земляная Н.А., Стрелис А.К., Уразова О.И., Воронкова О.В., Шевцова Н.М., Есимова И.Е. Цитохимическая и микробицидная активность фагоцитов крови у больных туберкулезом легких. Бюллетень сибирской медицины. 2007; 1: 62-7.
17. Чеснокова Н.П., Понукалина Е.В., Невважай Т.А., Жевак Т.Н., Бизенкова М.Н. Лекция 3. особенности структуры, функции и метаболизма моноцитов крови и мононуклеарно-фагоцитирующей системы тканей. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015; 4-2: 290-2.
18. Шипицын К.С., Огарков П.И., Смирнов В.С., Жоголев С.Д., Жоголев К.Д. Профилактика острых респираторных вирусных инфекций и пневмоний в организованном коллективе. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2010; 1: 57-61.
19. Agha N.H., Baker F.L., Kunz H.E., Spielmann G., Mylabathula P.L., Rooney B.V., Mehta S.K., Pierson D.L., Laughlin M.S., Markofski M.M., Crucian B.E., Simpson R.J. Salivary antimicrobial proteins and stress biomarkers are elevated during a 6-month mission to the International Space Station. J. Appl. Physiol. 2020; 128 (2): 264-75.
20. Cooper G.E., Pounce Z.C., Wallington J.C., Bastidas-Legarda L.Y., Nicholas B., Chidomere C., Robinson E.C., Martin K., Tocheva A.S., Christodoulides M., Djukanovic R., Wilkinson T.M., Staples K.J. Viral inhibition of bacterial phagocytosis by human macrophages: redundant role of CD36. PLoS One. 2016; 11 (10): e0163889.
21. García L.F. Immune response, inflammation, and the clinical spectrum of COVID-19. Front. Immunol. 2020; 11: 1441.
22. Kobayashi S.D., Malachowa N., DeLeo F.R. Neutrophils and bacterial immune evasion. J. Innate Immun. 2018; 10 (5-6): 432-41.
23. Levy O. Antimicrobial proteins and peptides: anti-infective molecules of mammalian leukocytes. J. Leukoc. Biol. 2004; 76 (5): 909-25.
24. Ma H., Zeng W., He H., Zhao D., Jiang D., Zhou P., Cheng L., Li Y., Ma X., Jin T. Serum IgA, IgM, and IgG responses in COVID-19. Cell. Mol. Immunol. 2020; 17 (7): 773-5.
25. Okba N.M.A., Müller M.A., Li W., Wang C., Geurtsvan-Kessel C.H., Corman V.M., Lamers M.M., Sikkema R.S., de Bruin E., Chandler F.D., Yazdanpanah Y., Le Hingrat Q., Descamps D., Houhou-Fidouh N., Reusken C.B.E.M., Bosch B.J., Drosten C., Koopmans M.P.G., Haagmans B.L. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2-specific antibody responses in coronavirus disease patients. Emerg. Infect. Dis. 2020; 26 (7): 1478-88.
26. Rajasekaran G., Dinesh Kumar S., Nam J., Jeon D., Kim Y., Lee C.W., Park I.S., Shin S.Y. Antimicrobial and anti-inflammatory activities of chemokine CXCL14-derived antimicrobial peptide and its analogs. Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 2019; 1861 (1): 256-67.
27. Saito S., Sano K., Suzuki T., Ainai A., Taga Y., Ueno T., Tabata K., Saito K., Wada Y., Ohara Y., Takeyama H., Odagiri T., Kageyama T., Ogawa-Goto K., Multihartina P., Setiawaty V., Pangesti K.N.A., Hasegawa H. IgA tetramerization improves target breadth but not peak potency of functionality of anti-influenza virus broadly neutralizing antibody. PLoS Pathog. 2019; 15 (1): e1007427.
28. Смирнов В.С., Савельев С.А., Петленко С.В., Редлих Г., Ерофеева М.К., Лёвина А.В., Завьялова Н.И. Открытое сравнительное исследование безопасности и эффективности препаратов "Цитовир-3" и "Арбидол" при профилактике детей в период сезонного подъема заболеваемости респиторными вирусными инфекциями. Инфекция и иммунитет. 2019; 9 (2): 273-8. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-2-273-278
29. Smiyan O.I., Smiian-Horbunova K.O., Bynda T.P., Loboda A.M., Popov S.V., Vysotsky I.Y., Moshchych O.P., Vasylieva O.G., Manko Y.A., Ovsianko O.L., Kolesnikova M.V., Dolgova N.O., Aleksakhina T.O., Al-Rawashdeh B. Optimization of the treatment of rotavirus infection in children by using bacillus clausii. Wiad. Lek. 2019; 72 (7): 1320-3.
30. Teng T.S., Ji A.L., Ji X.Y., Li Y.Z. Neutrophils and Immunity: From Bactericidal Action to Being Conquered. J. Immunol. Res. 2017; 2017: 9671604. Epub 2017 Feb 19. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/9671604
31. Varadhachary A., Chatterjee D., Garza J., Garr R.P., Foley C., Letkeman A.F., Dean J., Haug D., Breeze J., Traylor R., Malek A., Nath R., Linbeck L. Salivary anti-SARS-CoV-2 IgA as an accessible biomarker of mucosal immunity against COVID-19. medRxiv. 2020; Aug 11: 2020.08.07.20170258. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.08.07.20170258
32. Wiesner J., Vilcinskas A. Antimicrobial peptides: the ancient arm of the human immune system. Virulence. 2010; 1 (5): 440-64.
33. Xingyuan C., Chen Q. Serum BPI as a novel biomarker in asthma. Allergy Asthma Clin. Immunol. 2020; 16: 50.
34. Yamamoto Y., Saruta J., Takahashi T., To M., Shimizu T., Hayashi T., Morozumi T., Kubota N., Kamata Y., Makino S., Kano H., Hemmi J., Asami Y., Nagai T., Misawa K., Kato S., Tsukinoki K. Effect of ingesting yogurt fermented with Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 on influenza virus-bound salivary IgA in elderly residents of nursing homes: a randomized controlled trial. Acta Odontol. Scand. 2019; 77 (7): 517-24.