Нетуберкулезные микобактерии в целом включают увеличивающуюся группу микобактерий, кроме Mycobacterium tuberculosis и родственных ей видов, а также М. leprae. Другие используемые названия включают «атипичные микобактерии», «микобактерии нетуберкулезного комплекса» и «микобактерии окружающей среды». Количество видов нетуберкулезных микобактерий быстро увеличивается вследствие появления метода секвенирования ДНК с целью определения критериев для определения видоспецифичности.
Соответственно количество видов нетуберкулезных микобактерий увеличилось почти до 170 и в ближайшее время будет продолжать расти.
а) Этиология. Идентификация микобактерий любого вида требует проведения соответствующих тестов, поскольку рутинное микробиологическое исследование не обеспечивает идентификацию вида микобактерий. Нетуберкулезные микобактерии обычно сначала выявляют в кислотоустойчивых мазках мокроты или других биологических жидкостях.
Если концентрации микроорганизмов достаточно высокие, микобактерии могут обнаруживаться при окрашивании по Граму в виде грамположительных зернистых палочек, однако такой метод не надежен. На первом этапе выявления необходимы соответствующий мазок (кислотоустойчивый/флюорохромный) и культуральное исследование. Нетуберкулезные микобактерии делятся на быстрорастущие (<7 сут) и медленнорастущие (>7 сут) формы. В отличие от этого для роста культуры М. tuberculosis требуется ≥2 нед.
Оценка образования пигмента при свете (фотохромогенные виды)/в темноте (скотохромогенные виды) или отсутствие пигмента (нехромогенные виды) также используется в качестве вспомогательного инструмента для классификации нетуберкулезных микобактерий. Применяемые в настоящее время диагностические методы определения видоспецифичности микобактерий используют анализ биохим., нуклеотидного состава и состава клеточной стенки методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (табл. 1). В целях диагностики, прогноза и лечения идентификация нетуберкулезных микобактерий должна проводиться на видовом уровне.
б) Эпидемиология. Как группа, нетуберкулезные микобактерии повсеместно распространены в почве и воде; также они часто обнаруживаются в организмах некоторых животных, однако заболевание у человека они взывают редко. Передача нетуберкулезных микобактерий от человека к человеку наблюдается в очень редких случаях. Вместе с тем возбудитель М. massiliense стал причиной возникновения эпидемических вспышек в специализированных центрах по лечению муковисцидоза.
Поскольку эти инфекции не подлежат статистической отчетности в ООЗ, а их идентификация иногда представляет определенные трудности, достоверные данные о заболеваемости и распространенности отсутствуют. Вместе с тем в США в течение многих лет число полученных изолятов нетуберкулезных микобактерий превышает число изолятов М. tuberculosis. У пациентов с муковисцидозом, например, частота выявления микобактериальной нетуберкулезной инфекции составляет до 40%, при этом еще большее число пациентов являются носителями данных микроорганизмов. ДД активного заболевания и носительства микроорганизмов остается достаточно сложной проблемой.
В других группах пациентов, в частности, у больных бронхоэктатической болезнью, также наблюдается повышенная частота выявления микобактериальной нетуберкулезной инфекции. Основная масса случаев заболеваний, вызванных микобактериальной нетуберкулезной инфекцией, обусловлена патогенами М. kansasii, М. avium complex и М. abscessus.
в) Патофизиология. Поскольку воздействие патогенов на человеческий организм имеет в высшей степени повсеместный характер и при этом случаи заболеваний наблюдаются редко, нормальный уровень иммунологической защиты организма-хозяина, очевидно, является высокоэффективным. Соответственно в целом ЗЛ, у которых наблюдается развитие активного заболевания, по всей видимости, имеют специфичные факторы чувствительности, обеспечивающие проникновение данных инфекционных агентов в организм, их размножение и развитие болезни.
С появлением инфекции, обусловленной ВИЧ, Т-лимфоциты CD4+ были идентифицированы в качестве ключевых эффекторных клеток, действие которых направлено против нетуберкулезных микобактерий. Значительная часть генетической основы предрасположенности к развитию диссеминированных форм нетуберкулезной микобактериальной инфекции — вне связи с ВИЧ-инфекцией — обусловлена специфическими мутациями в сигнальных путях синтеза и реакции IFN-γ/IL-12. Вместе с тем в ~70% случаев диссеминированных форм, не связанных с ВИЧ-инфекцией, установлен генетический диагноз, при этом генетические причинные факторы предрасположенности к развитию легочных форм заболеваний нетуберкулезной микобактериальной этиологии остаются крайне немногочисленными.
Обычно микобактерии фагоцитируются макрофагами, которые реагируют продукцией IL-12, гетеродимерного соединения, состоящего из субъединиц р35 и р40, в комплексе составляющих IL-12p70 (рис. 1). IL-12 активирует Т-лимфоциты и естественные клетки-киллеры посредством связывания с их рецепторами (состоящими из IL-12Rβ1 и IL- 12Rβ2/IL-23R) и последующим фосфорилированием преобразователя сигнала и активатора транскрипции 4 (signal transducer and activator of transcription 4, STAT4). Стимуляция IL-12 приводит к синтезу и секреции IFN-γ, который, в свою очередь, способствует продукции активных форм кислорода нейтрофилами и макрофагами с повышением экспрессии белков МНС и Fc-рецепторов.
Рисунок 1. Схематическое изображение критических цитокиновых взаимодействий между инфицированными макрофагами и Т-лимфоцитами и естественными Т-киллерами. Микроорганизмы (MYCO) инфицируют макрофаг, который высвобождает гетеродимерный IL-12. Он, в свою очередь, воздействует на рецепторный комплекс IL-12/23 и способствует образованию гомодимерного IFN-γ. IFN-γ воздействует на рецептор с целью активации синтеза ФНО-а и нейтрализации внутриклеточных микроорганизмов, таких как микобактерии, сальмонеллы и ряд грибов. Гомотримерный ФНО-а воздействует на свой собственный рецептор и также вносит свой вклад в нейтрализацию внутриклеточных микроорганизмов. IFN-γ и ФНО-α активируют синтез IL-12. Ингибиторы ФНО-а действуют посредством блокады лигандов (инфликсимаб, адалимумаб, цертолизумаб)/путем предоставления растворимых рецепторов (этанерцепт). Мутации в обеих цепях IFN-yR, IL-12p40 и IL-12Rβ1, IL-12Rβ2, а также сигнальные элементы IFN-γRand ФНО-αR были идентифицированы по их связи с предрасположенностью к микобактериальной инфекции. IRF8 — регуляторный фактор IFN-8; ISG — стимулируемый IFN ген; NEMO (nuclear factor к-В essential modulator) — основной модулятор ядерного фактора к-В; STAT1 (signal transducer and activator of transcription 1) — преобразователь сигнала и активатор транскрипции 1
IFN-γ реализует сигнальную стимуляцию через свои рецепторы (состоящие из субъединиц IFN-γR1 и IFN-γR2), таким образом обеспечивая фосфорилирование STAT1, который, в свою очередь, регулирует респонсивные гены IFN-γ, например, обеспечивающие синтез IL-12 и ФНО- α. Таким образом, наличие положительной обратной связи между IFN-γ и IL-12/IL-23 является базовым элементом формирования иммунного ответа на микобактерии и другие внутриклеточные инфекции (среди которых наиболее значимы Salmonella, Histoplasma, Coccidioides).
Появление мощных ингибиторов ФНО- α, таких как инфликсимаб, адалимумаб, цертолизумаб, этанерцепт и голимумаб, обеспечило возможность нейтрализации этих критично значимых цитокинов, что в ряде случаев привело к развитию микобактериальной и грибковой инфекций.
г) Клинические проявления:
1. Диссеминированное заболевание. Диссеминированные формы заболеваний нетуберкулезной микобактериальной этиологии, вызванные М. avium complex, обычно часто наблюдаются на фоне прогрессирующей формы СПИДа, но в настоящее время в странах Северной Америки выявляются нечасто вследствие профилактики М. avium complex и более эффективного лечения ВИЧ-инфекции. Входными воротами инфекции был кишечник с дальнейшим распространением в костный мозг и кровеносное русло. Быстрорастущие микобактерии, такие как М. fortuitum, в ряде случаев колонизируют глубоко введенные катетеры.
Тяжелые формы диссеминированной инфекции, наблюдаемые у ИКП, обычно сопровождаются общим недомоганием, лихорадкой и снижением МТ, а также часто — органомегалией и лимфаденопатией. Диссеминированное поражение (≥2 органов) у детей в отсутствие фоновой ятрогенной причины всегда должно сопровождаться оперативным исследованием продукции IFN-γ/IL-12. Остеомиелит нетуберкулезной микобактериальной этиологии особенно часто наблюдается при наличии доминантных отрицательных мутаций в IFN-γR1.
Мужчины с конической формой зубов или аномальным ростом волос и диссеминированной формой нетуберкулезной микобактериальной инфекции должны быть исследованы на предмет дефектов сигнального пути, активирующего ядерный фактор кВ.
У некоторых пациентов с диссеминированными формами, вызванными быстрорастущими видами инфекций (преимущественно М. abscessus), выявляют высокие титры аутоАТл к IFN-γ.
2. Легочная форма заболевания. Поражение легких нетуберкулезной микобактериальной этиологии на сегодняшний день является наиболее распространенной формой данной инфекции в Северной Америке. Предрасполагающие факторы включают наличие фонового заболевания легких, такого как бронхоэктатическая болезнь, пневмокониоз, ХОБЛ, первичная цилиарная дискинезия и муковисцидоз. Клинические проявления инфекции, вызванной М. kansasii, могут быть очень похожими на симптомы туберкулеза и включают кровохарканье, боль в груди и деструктивные изменения в легких.
Инфекция, вызванная М. avium complex, чаще всего развивается у женщин 60-70 лет, у которых в течение нескольких месяцев/лет отмечались мучительный прерывистый кашель и повышенная утомляемость мокротой (без нее) или с болью в груди (без нее).
Часто наблюдается сочетанное существование бронхоэктатической болезни и нетуберкулезной микобактериальной инфекции с одновременным прогрессированием обоих патологических процессов, что затрудняет определение причинно-следственной связи. В сравнении с курящими мужчинами с деструктивным процессом в верхней доле легкого, у которых наблюдается тенденция к носительству одного и того же штамма М. avium complex в течение неопределенного времени, у некурящих женщин с нодулярным вариантом бронхоэктатической болезни отмечается тенденция к носительству одновременно нескольких штаммов и их смене в течение заболевания.
Пациенты с легочным альвеолярным протеинозом предрасположены к развитию легочной нетуберкулезной микобактериальной инфекции и инфекции, вызванной Nocardia, что, вероятно, отражает их связь с наличием аутоАТл к гранулоцитарно-макрофагальному колониестимулирующему фактору и нарушением функции альвеолярных макрофагов. Нарушения моторики пищевода, например ахалазия, сопровождается развитием легочной формы заболевания, в особенности вызванной быстрорастущими видами нетуберкулезных микобактерий, такими как М. abscessus.
Важно отметить, что легочные формы редко диссеминируют, отражая тот факт, что дефекты, сопровождающиеся развитием изолированного поражения легких, являются специфичными для эпителия ДП, тогда как дефекты, сопровождающиеся развитием диссеминированных форм заболевания, поражают иммунные клетки. Таким образом, при обследовании пациентов с изолированным поражением легких следует сконцентрировать внимание на причинах, вызывающих поражение ДП.
3. Шейные лимфатические узлы. В Северной Америке изолированная шейная лимфаденопатия, чаще всего обусловленная инфекцией М. avium complex, является наиболее распространенной формой нетуберкулезной микобактериальной инфекции у детей младшего возраста. Патогенным микроорганизмом, как правило, является М. avium complex, но другие виды нетуберкулезных микобактерий также могут быть причиной развития заболевания. Отечность в области шеи часто имеет плотную консистенцию, относительно безболезненная с отсутствием системных проявлений.
Поскольку ДД безболевой лимфаденопатии предусматривает исключение ЗНО, многие виды этих инфекций в качестве случайной находки обнаруживают при биопсийном исследовании.
Местные свищи обычно полностью разрешаются при хирургической резекции/АБТ/применении обоих методов.
4. Поражение кожи и мягких тканей. Mycobacterium marinum вызывает инфекции кожи — обычно с элементами в виде папул и язв, вызванных контактом с водой и известных под названием «аквариумная гранулема». Многочисленные эпидемические вспышки кожных инфекций, вызванных видами быстрорастущих микобактерий (особенно М. abscessus, М. fortuitum и Mycobacterium chelonae), обусловлены контаминацией кожи через инструменты, используемые в ходе хирургических операций (особенно в косметической хирургии), инъекций и других процедур.
Указанные инфекции сопровождаются образованием болезненных, эритематозных, вскрывающихся подкожных узелков обычно без сопутствующей лихорадки/системных проявлений.
д) Диагностика. Нетуберкулезные микобактерии в Северной Америке в настоящее время являются наиболее распространенной группой микобактерий, выделенных у человека. Традиционная туберкулиновая кожная проба (очищенное производное белка) стимулирует клеточно-опосредованную реакцию на секретируемые микобактериальные АГн. К сожалению, туберкулиновый тест не обеспечивает надежную ДД микобактериальной нетуберкулезной и туберкулезной инфекций, хотя выраженные реакции теста (>15 мм) чаще свидетельствуют в пользу туберкулеза.
На фоне прогрессирующего снижения уровня распространенности активного туберкулеза в США нетуберкулезные микобактерии, по всей видимости, определяют значительный процент «+»-тестов. Более современные тесты высвобождения IFN-γ (IGRA) основаны на инкубации крови с относительно специфичными для туберкулеза белками и активации секреции Т-клеток IFN-γ, таким образом способствуя определению, обусловлена ли туберкулиновая реактивность туберкулезной инфекцией. Вместе с тем в некоторых тестах IGRA наблюдается перекрестная реактивность патогенов М. kansasii, М. szulgai и М. marinum.
Выделение культуры нетуберкулезных микобактерий из образцов крови является прямым подтверждением заболевания. Однако поскольку медленнорастущие виды нетуберкулезных микобактерий обычно плохо растут на стандартных гемокультурах, для установления диагноза необходимо его заподозрить. Выделение культуры нетуберкулезных микобактерий из биопсийных образцов является абсолютным подтверждением инфекции, однако в действительности имеют место случаи лабораторной контаминации. Идентификация микроорганизмов на окрашенных срезах биопсийного материала подтверждает аутентичность выделенной культуры.
Некоторые атипичные виды нетуберкулезных микобактерий требуют более низких температурных режимов или специальных добавок для роста на средах (в частности, М. haemophilum).
Рентгенологические признаки нетуберкулезной микобактериальной инфекции в легких варьируют от нормальной рентгенологической картины до наличия узелковых очагов, бронхоэктазов, участков снижения прозрачности легочной ткани и обширных полостных образований, аналогичных таковым при туберкулезе (рис. 2). Выделение культур нетуберкулезных микобактерий в образцах биологического материала из ДП сопряжено с особыми проблемами как в отношении чувствительности, так и в отношении специфичности метода. М. gordonae часто выделяют в образцах биоматериала из ДП, однако практически никогда не рассматривают в качестве истинного патогена.
Рисунок 2. Данные компьютерной томографии органов грудной клетки у пациента с тяжелой формой легочной инфекции, вызванной Mycobacterium abscessus. Стрелками отмечены бронхоэктазы. Обратите внимание на обширные очаги деструкции в верхней доле левого легкого и диффузную реакцию со стороны плевры. Кроме того, размеры левого легкого меньше размеров правого, что обусловлено массивной деструкцией легочной паренхимы
У многих пациентов, в особенности с наличием бронхоэктазов, в ряде случаев в посевах мокроты выделяют культуры нетуберкулезных микобактерий, которые не обнаруживались в мазках мокроты при микроскопическом исследовании.
Специфические ДК для установления окончательного диагноза заболевания легких нетуберкулезной микобактериальной этиологии разработаны для таких патогенов, как М. avium complex, М. abscessus и М. kansasii, но, по всей вероятности, они могут быть приемлемы в качестве рекомендаций и для других видов нетуберкулезных микобактерий. Для подтверждения диагноза необходимо наличие роста нетуберкулезных микобактерий в 2 из 3 образцов мокроты (независимо от результатов исследования мазка мокроты); «+»-результат исследования бронхоальвеолярного лаважа, полученного при фибробронхоскопическом исследовании (независимо от результатов исследования мазка мокроты); наличие очага гранулематозного воспаления в биопсийном образце легочной паренхимы; выявление микобактерий при исследовании тканевых срезов или выявление нетуберкулезных микобактерий методом посева.
При выделении чистой культуры значение имеет идентификация нетуберкулезных микобактерий, поскольку это определяет широкий класс антибактериальных ЛП, которые могут применяться для лечения инфекции. В настоящее время во многих лабораториях используют ДНК-зонды с целью идентификации патогенов М. avium complex, М. gordonae и М. kansasii. Исследование на чувствительность к ЛП имеет ограниченную и, главным образом, неподтвержденную информативность, хотя рекомендуется исследование чувствительности М. avium complex к кларитромицину и чувствительности М. kansasii к рифампицину.
Первично полученные изоляты М. avium complex, которые не были подвержены воздействию макролидов, почти всегда демонстрируют к ним чувствительность. Все нетуберкулезные микобактерии, устойчивые к курсу проводимой АБТ, также должны быть исследованы на чувствительность к АБ.
е) Профилактика. Профилактика инфекции М. avium complex у пациентов с ВИЧ-инфекцией проводится при показателях CD4+ Т-лимфоцитов <50 кл/мкл. Эффективной является схема терапии, включающая азитромицин 1200 мг еженедельно, кларитромицин 1000 мг ежедневно и рифабутин 300 мг ежедневно.
ж) Лечение. В редких случаях возникает экстренная необходимость начала лечения инфекции, вызванной нетуберкулезными микобактериями, которые являются относительно медленно развивающимися хроническими инфекциями с нарастанием выраженности симптоматики в течение нескольких недель/лет, а не нескольких часов/дней. Соответственно, обычно не требуется проведение эмпирической терапии, и перед назначением сложных, часто плохо переносимых и потенциально токсичных схем терапии, рекомендуется определить видоспецифичность возбудителя. Как и в случае с туберкулезом, монотерапия почти всегда сопровождается развитием устойчивости к антибактериальному ЛП и настоятельно не рекомендуется к применению.
Инфекция М. avium complex часто требует проведения сложной многокомпонентной лекарственной терапии, основой которой является ЛП из класса макролидов (кларитромицин/азитромицин), этамбутол и ЛП из класса рифамицинов (рифампицин/рифабутин). При диссеминированных формах заболеваний нетуберкулезной микобактериальной этиологии у ВИЧ-инфицированных пациентов применение рифамицинов сопряжено с особыми проблемами лекарственного взаимодействия с ингибиторами протеазы. При легочных формах инфекции М. avium complex успешно применяют схему с трехразовым приемом ЛП в неделю. Продолжительность терапии увеличивается, как правило, на 12 мес после конверсии результатов посева с общей продолжительностью курса лечения не <18 мес. Другие ЛП, проявляющие активность в отношении М. avium complex, включают аминогликозиды, фторхинолоны и клофазимин.
Вспомогательная хирургическая резекция легкого сопряжена с относительно высокой частотой развития осложнений, однако также может обеспечивать высокий уровень успеха терапии у отдельных пациентов со слабым ответом на АБ-терапию.
Заболевание легких, вызванное М. kansasii, во многом схоже с поражением легких при туберкулезе и так же эффективно лечится изониазидом (300 мг/сут), рифампицином (600 мг/сут) и этамбутолом (15 мг/кг/сут). Лечение необходимо продолжать до получения "-"-результата посева в течение как минимум 1 года. Другие ЛП, проявляющие очень высокую активность в отношении М. kansasii, включают кларитромицин, фторхинолоны и аминогликозиды. При язвенном поражении кожи, вызванном М. ulcerans, который чувствителен к температуре >37 °C, местная термотерапия высокоэффективна и безопасна.
Быстрорастущие нетуберкулезные микобактерии вызывают особые проблемы терапевтического плана. Развитие внелегочных форм заболеваний в организме с сохраненным иммунным статусом, как правило, обусловлено заражением (в частности, в результате хирургических вмешательств, инъекций, травм) или катетер-ассоциированным инфицированием и успешно лечится макролидами в сочетании с еще одним ЛП (с учетом чувствительности, установленной in vitro), а также хирургическим удалением пораженного очага. Для сравнения, при заболевании легких, в особенности вызванном патогеном М. abscessus, достижение эрадикации возбудителя представляет собой задачу исключительной сложности, хотя многократные курсы лечения обычно эффективны с точки зрения снижения инфекционной нагрузки и уменьшения выраженности симптомов.
Лечение, как правило, включает применение ЛП из класса макролидов в сочетании с ЛП для в/в-введения, например, амикацином, карбапенемом, цефокситином и тигециклином.
Другие ЛП для приема внутрь, применимые в соответствии с результатами исследования чувствительности in vitro и переносимостью, включают фторхинолоны, доксициклин и линезолид. Ингаляционный путь введения амикацина может быть альтернативным вариантом при лечении легочных инфекций, рефрактерных к терапии.
Лечение инфекций, вызванных другими видами нетуберкулезных микобактерий, определено менее четко, однако применение ЛП из классов макролидов и аминогликозидов, как правило, эффективно в сочетании с другими ЛП, назначенными по клиническим показаниям. При лечении сложных/атипичных случаев нетуберкулезных микобактериальных инфекций настоятельно рекомендуется консультация врача-специалиста.
з) Прогноз. Влияние нетуберкулезной микобактериальной инфекции на продолжительность жизни тесно связано с наличием фонового заболевания (например, дефекта сигнального пути IFN-γ/IL-12, муковисцидоза). При отсутствии лечения или в случае неадекватного лечения симптомы приобретают интрузивный характер, при этом инфекции могут приводить к развитию летальных осложнений, включая генерализованные формы или тяжелые деструктивные процессы в легких.
Видео диагностика и лечение микобактериоза, д.м.н., профессор В.Н. Зимина
