Автореферат и диссертация по медицине (14.01.09) на тему:Клинико-иммунологические особенности противотуберкулезных антител и специфических иммунных комплексов у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/Туберкулез

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

04201362245

Герасимова Светлана Валерьевна

«Клинико-диагностическое значение противотуберкулезных антител и специфических иммунных комплексов у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/туберкулез»

14.01.09-инфекционные болезни 14.03.10 - клиническая лабораторная диагностика.

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор И.М.Хаертынова доктор медицинских наук, профессор А.П.Цибулькин

Казань - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Список сокращений 4

Введение 5

Глава 1. Литературный обзор 10

1.1. Клинико-иммунологические аспекты сочетанной инфекции 12 ВИЧ/туберкулез

1.2. Современное состояние проблемы диагностики туберкулеза у 22 больных ВИЧ-инфекцией

Глава 2. Материал и методы исследования 37

2.1. Клиническая характеристика больных 37

2.2. Методы исследования 40

2.2.1. Иммунофенотипирование лимфоцитов 40

2.2.2. Иммуноферментный анализ 41

2.3. Статистическая обработка данных 42 Результаты собственных исследований и их обсуждение

Глава 3. Клинико-иммунологическая и социально- 43 эпидемиологическая характеристика сочетанной инфекции ВИЧ/туберкулез

3.1 Социально-эпидемиологическая характеристика больных ВИЧ- 43 инфекцией и сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ

3.2. Клинико-иммунологическая характеристика сочетанной инфек- 52 ции ВИЧ/ТБ

3.2.1. Клиническая характеристика сочетанной инфекции ВИЧ/ТБ в 53 сравнении с ВИЧ-инфекцией без туберкулеза

3.2.2. Гематологические показатели сочетанной инфекции ВИЧ/ТБ в 62 сравнении с ВИЧ-инфекцией без туберкулеза

3.2.3. Функциональное состояние иммунной системы у больных с 63 ВИЧ-инфекцией и сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ

Глава 4. Особенности специфического противотуберкулезного гумо- 67

рального иммунного ответа, у больных сочетанной инфекцией -ВИЧ/ ТБ

4.1. Особенности противотуберкулезного гуморального иммунного 69 ответа, у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ, на основании определения специфических циркулирующих антител

4.2. Характеристика противотуберкулезного гуморального иммунно- 75 го ответа у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ в зависимости от стадии ВИЧ-инфекции на основе определения ИТ AT

4.3. Характеристика противотуберкулезного гуморального иммунно- 77 го ответа у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ на основании определения специфических антител в составе циркулирующих иммунных комплексов

Глава 5. Усовершенствование стандартного метода ИФА с целью 85 увеличения его диагностической значимости в диагностике туберкулеза

5.1. Усовершенствование стандартного метода ИФА с целью увели- 86 чения его диагностической значимости в диагностике туберкулеза легких у ВИЧ-отрицательных больных

5.2. Усовершенствование стандартного метода ИФА с целью увели- 99 чения его диагностической значимости в диагностике туберкулеза у ВИЧ-положительных пациентов

5.3. Усовершенствование стандартного метода ИФА, с целью увели- 107 чения его диагностической значимости в диагностике туберкулеза легких у больных ВИЧ-инфекцией, в зависимости от стадии иммунодефицита

Заключение 111

Выводы 127

Практические рекомендации 128

Список основной использованной литературы 129

Список сокращений

АГ - антиген AT - антитело

ВИЧ - вирус иммунодефицита человека

ВИЧ/ТБ- сочетанная инфекция вируса иммунодефицита человека и ТБ

ИФА - иммуноферментный анализ МБТ - микобактерии ТБ ПЦР - полимеразная цепная реакция ПТАТ- противотуберкулезные антитела СД4 - лимфоциты - Т-хелперы/индукторы CD4/CD8 - иммунорегуляторный индекс CDS-лимфоциты - Т- супрессоры/киллеры ТБ - туберкулез

УИН - учреждения исполнения наказаний ФАН- фагоцитарная активность нейтрофилов ЦИК - циркулирующие иммунные комплексы kDa- молекулярная масса в килодальтонах

HLA - humanleucocyteantigens - человеческие лейкоцитарные антитела DC - dendritic cell - дендритные клетки Ig - иммуноглобулин NK - nature killers - натуральные киллеры

Введение

Актуальность проблемы. ВИЧ-инфекция во всем мире продолжает привлекать пристальное внимание не только специалистов, но и общественность в связи с продолжающимся ее распространением. Число больных, официально регистрируемых Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ), непрерывно растет, причем быстрыми темпами. Так в 2011 году в мире количество людей живущих с ВИЧ насчитывало 34 млн. Растет число людей, инфицированных ВИЧ и в нашей стране. Так, уровень распространенности ВИЧ-инфекции в Российской Федерации составил в 2011 г. от 730 тыс. до 1,3 млн. человек - 1,1% населения (UNAIDS, 2011). Следует отметить, что истинные масштабы распространенности ВИЧ-инфекции ещё больше, так как реальное число больных ВИЧ-инфекцией в несколько раз превышает данные официальной регистрации. На сегодняшний день эта инфекция унесла более 30 млн. жизней и ежегодно умирает около 2 млн. человек (UNAIDS, 2012).

Значительное внимание ученых всего мира обращено оппортунистическим заболеваниям. Среди которых у больных ВИЧ-инфекцией лидирующее место занимает туберкулез (ТБ), являющийся частой причиной их смерти (Любзин Ю.В., Жданов К.В., Пастушенков B.JL, 2003; Юркевич И., Шумилова И., Даврон М. и др., 2012; Эйсмонт Н.В., Цветков А.И., 2012; UNAIDS, 2012). По меньшей мере, треть ВИЧ-позитивных во всем мире инфицированы М. tuberculosis (ВОЗ, 2011; Иванов А.К., Нечаев В.В., Сакра А., 2012; Pascal Launois, Annie Drowart, Eliane Bourreau et al., 2011). Динамика распространения сочетанной патологии ВИЧ/ТБ в РФ в первом десятилетии XXI века представляет собой восходящий тренд, который при сохранении темпов роста, в ближайшие 5 лет приведет к лавинообразному росту числа больных сочетанной патологией. В России, в 2010 году среди впервые выявленных больных, умерших от ТБ - каждый четвертый был больной сочетанной инфекцией, а среди умерших от ВИЧ-инфекции - практически все (Цыбикова

Э.Б, 2012; Эйсмонт Н.В., Цветков А.И., 2012).

Не решенными остаются вопросы диагностики ТБ у больных ВИЧ-инфекцией. Известно, что для выявления ТБ нельзя ограничиваться только скрининговым обследованием на туберкулез, так как на поздних стадиях ВИЧ-инфекции на фоне выраженного иммунодефицита изменяется иммуно-патогенез ТБ и верификация диагноза затрудняется (Ерохин В.В., Корнилова З.Х., Алексеева Л.П., 2005; Волова Л.Ю., Босенко A.A., 2009; Ермак Т.Н., 2010). Многообразие клинических форм ТБ у больных ВИЧ-инфекцией и неспецифичность их проявлений определяют необходимость дальнейшего изучения клинических и иммунологических маркеров ТБ у больных ВИЧ-инфекцией и определения четких критериев специфической диагностики ТБ (Фролова О.П., Приймак A.A., Рахманова А.Г., Воронин Е.Е., 1997; Мишин Ю.В.,Чуканов В.И., Васильева И.А., 2002; Покровский В.В., Фролова О.П., Кравченко A.B. и др., 2002; Рахманова А.Г., Виноградова E.H., Воронин Е.Е., Яковлев A.A., 2004; Ерохин В.В., Корнилова З.Х., Алексеева Л.П., 2005; Волова Л.Ю., Босенко A.A., 2009; Ермак Т.Н., 2010; Аксенова В.А., Клевно Н.И., Барышникова Л.А., 2011; Champ М.Е., Watt С.J., Walker N., 1993).

Известно, что основным механизмом противотуберкулезной защиты является клеточное звено иммунитета. Однако, нельзя исключить и значимость специфических противотуберкулезных антител в элиминации антигенов М. tuberculosis за счет образования циркулирующих иммунных комплексов (Покровский В.И., 1999; Рахманова А.Г., 2000; Ройт А., 2000; Рахманова А.Г., Виноградова E.H., Воронин Е.Е., Яковлев A.A., 2004; Есимова И.Е., Новицкий В.В., Уразова О.И., 2012; Raja A., Uma Devi K.R., Ramalingam В., Brennan P.J., 2004). Понимание механизмов развития специфического гуморального иммунитета, может повысить их значимость в диагностике различных форм ТБ. В случае ВИЧ-инфекции последнее особенно важно, поскольку диагностическая значимость классических методов (культуральные, поиск кислотоустойчивых микобактерий, кожное тестирование, рентгенография) резко снижается (Литвинова Н.Г., Кравченко A.B., Шахгильдян В.И., Груздев

Б.М., 2007; Новицкая H.H., 2007; Никитина JI.B., Сельцовский П.П., Кочет-кова Е.Я., 2007; WHO, 2006; Perkins M.D., Cunningham J., 2007; Cain K.P., McCarthy K.D., Heilig C.M., 2010; Lemaireand Casenghi, 2010). Поэтому остро встает вопрос дальнейшего изучения клинико-лабораторных маркеров ТБ у больных ВИЧ-инфекцией

Цель исследования: оптимизировать клинико-иммунологические подходы в диагностике ТБ у больных ВИЧ-инфекцией.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать клинико-иммунологические особенности течения сочетанной инфекции ВИЧ/ТБ.

2. Выявить особенности специфического гуморального иммунного ответа у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ.

3. Оценить диагностическую значимость идентификации противотуберкулезных антител в выявлении активных форм туберкулеза у больных ВИЧ-инфекцией методом ИФА.

4. Разработать подходы к оптимизации ИФА-метода выявления противотуберкулезных антител, с целью диагностики активного туберкулеза у больных ВИЧ-инфекцией.

5. Оценить значимость специфических циркулирующих иммунных комплексов у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ.

Научная новизна. У больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ выраженность противотуберкулезного гуморального иммунного ответа выше, чем у больных туберкулезом без ВИЧ-инфекции.

При сочетанной инфекции ВИЧ/ТБ не происходит подавления специфического гуморального иммунного ответа по мере прогрессирования иммунодефицита.

Выявление противотуберкулезных антител в составе специфических иммунных комплексов у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ отражает диссеминацию и генерализацию туберкулезного процесса.

Практическая значимость. Для своевременной диагностики туберкуле-

за у больных ВИЧ-инфекцией рекомендовано проведение обследования на выявление ПТАТ методом ИФА в дополнительном разведении сыворотки до титра 1:400.

Положения, выносимые на защиту:

1. Сочетанная инфекция ВИЧ/ТБ характеризуется преобладанием числа форм туберкулезного процесса с распадом и диссеминированием.

2. Выраженность специфического противотуберкулезного иммунного ответа у больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ возрастает по мере увеличения признаков распада и генерализации туберкулезного процесса и не подавляется по мере прогрессирования иммунодефицита.

3. Определение противотуберкулезных антител методом ИФА у больных ВИЧ-инфекцией в стандартном титре характеризуется выраженным снижением его диагностической значимости.

4. Диагностическая значимость метода ИФА в выявлении туберкулеза у больных ВИЧ-инфекцией возрастает при дополнительном 4-х кратном разведением испытуемых проб.

5. Уровень противотуберкулезных антител в составе циркулирующих иммунных комплексов отражает степень диссеминирования и генерализации туберкулезного процесса у больных ВИЧ-инфекцией.

Внедрение результатов исследования. Рекомендации по методам оптимизации диагностики туберкулеза у больных ВИЧ-инфекцией и сочетанной инфекции ВИЧ/туберкулез внедрены в клинико-диагностический алгоритм больных Республиканской клинической инфекционной больницы им. проф. А.Ф. Агафонова. Полученные данные используются в учебном процессе на кафедре инфекционных болезней; фтизиатрии и пульмонологии и клинической лабораторной диагностики ГБОУ ДПО «Казанская государственная медицинская академия» Минздрава России и на кафедрах инфекционных болезней и детских инфекций ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации до-

ложены и обсуждены на: научно-практической конференции молодых ученых Приволжского федерального округа с международным участием (Казань, 2010); Межрегиональной научно-практической конференции «Инфекционные болезни взрослых и детей. Актуальные вопросы диагностики, лечения и профилактики» (Казань, 2011); II Международной научно-практической конференции «Новые концепции механизмов воспаления, аутоиммунного ответа и развития опухоли» (Казань, 2011); IV Ежегодном Всероссийском Конгрессе по инфекционным болезням (Москва, 2012); Международной конференции молодых ученых, посвященной Всемирному дню борьбы с туберкулезом, «Новые технологии в эпидемиологии, диагностике и лечении ТБ взрослых и детей» (Москва, 2012); республиканской научно-практической конференции «День инфекциониста. Эпидемиология, клинико-иммунологи-ческая и лабораторная диагностика вирусных гепатитов» (Казань, 2012); V Ежегодный Всероссийский конгресс по инфекционным болезням (Москва, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ и 1 учебное пособие.

Личный вклад диссертанта. Автор проводил клиническое и лабораторное обследование больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ, больных ВИЧ-инфекцией и туберкулезом, с заполнением индивидуальной карты больного. Автором выполнена статистическая обработка и обобщение полученных клинико-лабораторных данных, сформулированы основные положения диссертации, составляющие ее новизну и практическую значимость.

Глава 1

Литературный обзор

Современное состояние проблемы сочетанной инфекции ВИЧ/ТБ

В настоящее время проблема ВИЧ-инфекции и ТБ является одной из самых актуальных (Ерохин В.В., Корнилова З.Х., Алексеева Л.П., 2007; Покровский В.В., Юрин О.Г., Кравченко A.B. и др., 2012; UN AIDS, 2012; Zumla A., Raviglione M., Hafner R., Reyn C.F., 2013). По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) количество лиц инфицированных вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) в мире на 2011 г. насчитывает 34 млн. На сегодняшний день эта инфекция унесла более 30 млн. жизней. Ежегодно умирает около 2 млн. человек, из них 40% от ТБ (WHO, 2012).

Вирус иммунодефицита человека, поражая иммунную систему, увеличивает чувствительность к туберкулезной инфекции и повышает риск про-грессирования в активную фазу заболевания (Хаертынова И.М., Валиев Р.Ш., Цибулькин А.П. и др., 2009). Увеличение заболеваемости туберкулезом следует ожидать в тех регионах мира, где иммунитет населения серьезно подорван распространением ВИЧ-инфекции (Иванов А.К., Нечаев В.В., Тоан Ле и др., 2008). Учитывая, что треть населения всей планеты (2 млрд.) инфицирована М. tuberculosisв виде латентной формы, рост числа больных сочетанной инфекцией ВИЧ/туберкулез неизбежен (ВОЗ, 2011; Иванов А.К., Нечаев В.В., Сакра А., 2012; Владимиров К.Б., Журавлев В.Ю., Кочоров С.Д. и др., 2012; Pascal Launois, Annie Drowart, Eliane Bourreau et al., 2011). Так на фоне роста числа больных ВИЧ-инфекцией заболеваемость туберкулезом резко повысилась как в эндемичных странах, так и в тех странах, где ранее частота ТБ снижалась (Page K.R., Chaisson R., Godfrey-Faussett P., 2006). К таким относится и Российская Федерация, где распространенность ВИЧ-инфекции составляет 1,1% от общего числа населения, что в абсолютных цифрах

730000-1300000 инфицированных ВИЧ. Россия находится на 9-м месте после стран Африканского континента и США по общему количеству инфицированных ВИЧ (UNAIDS, 2012), принадлежит к числу 22 стран с наибольшим распространением ТБ (ВОЗ, 2012).

По данным ВОЗ за 2011 год в мире зарегистрировано 8,7 млн. новых случаев активным туберкулезом, в том числе 1,1 млн. среди ВИЧ-позитивных людей. В 2011 году от ТБ умерло 1,4 млн. человек из них ВИЧ-инфицированных 430 тыс. По последним данным в мире насчитывается более 5,6 млн. человек живущих с сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ (WHO, 2011).

Туберкулез, главным образом, поражает молодых людей в их самые продуктивные годы и является основной причиной смерти людей с ВИЧ-инфекцией. У больных ВИЧ-инфекцией высока вероятность реактивации латентной туберкулезной инфекции, даже, при нормальном уровне CD4-лимфоцитов (Pascal Launois, Annie Drowart, Eliane Bourreau, Pierre Couppie, Claire-Michèle Farber, 2011; Sharma S.K., Mohan A., 2004;Corbett E.L., Watt С.J., Walker N., Maher D., Williams B.G., 2003).Урон, наносимый как туберкулезом, так и ВИЧ-инфекцией, особенно их сочетанным течением в мировом масштабе, представляет собой глобальную угрозу здоровью населения.

Рост заболеваемости ТБ, тесно связан с такими социально-экономическими факторами, как высокое число дезадаптированных лиц, в том числе потребители инъекционных наркотиков, к которым в большинстве своем относятся и больные ВИЧ-инфекцией (Греймер М.С., Рахманова А.Г., Чайка Н.А., 1991; Волкова К.И., Кокосов А.Н., Браженко Н.А., 2001; Рахманова А.Г., 2004; Иванов А.К., Нечаев В.В., Тоан Ле и др., 2008; Лиознов Д.А., Ни-колаенко С.Л., Сабадаш Н.В., 2010; Богданова Е.Н., Никишова Е.И., Перхин Д.В. и др., 2012). Указанные факторы влияют на иммунитет и адаптационные способности организма (Медведев С.Ю., 2002; Веревщиков В.К., Власов Э.В., Борзунов В.М. и др., 2003; Перельман М.И., 2003; Андреева О.А., Марьяндышев О.А., Низовцева Н.И., Игумнова Е.Г., 2007). В то же время по-

веденческие особенности этих лиц приводят к уклонению от проведения профилактических мероприятий, направленных на раннее выявление ТБ и позднему обращению за медицинской помощью при появлении клинических симптомов заболевания (Никитина JI.B., Сельцовский П.П., Кочеткова Е.Я., 2007; Новицкая H.H., 2007). Установлено, что у 30% лиц, перенесших ТБ, фо