Pneumococcal sera are one of the essential stages in the design of effective prophylactic preparations


Markova M.E., Romanenko E.E., Leonova A.Yu., Leonova E.I., Baturo A.P.

I.I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow
S. pneumoniae is a cause of many serious invasive and non-invasive diseases. The incidence of these diseases and increasing pathogen resistance to antibacterial drugs determine the topicality of designing effective prophylactic preparations. To monitor circulating strains in different regions and periods is one of the important conditions for solving this problem since immunity is type-specific in pneumococcal infections. There are presently 90 (over 90 according to some investigators’ data) known S. pneumoniae serotypes. The serotype can be determined if an appropriate tool, such as diagnostic pneumococcal sera, is available.

Пневмококковые инфекции остаются серьезной проблемой здравоохранения не только в нашей стране. От заболеваний, вызванных пневмококками, в 2005 г. погибло 1,6 млн человек, из которых 50–75 % (0,7–1 млн) составили дети в возрасте до 5 лет [1].

В Европе и США S. pneumoniae лидирует как этиологический агент пневмонии у взрослых. Только в Германии около 12 тыс. человек ежегодно умирают от пневмонии, менингита или сепсиса с подтвержденной пневмококковой этиологией.

Серотип возбудителя во многих случаях определяет тяжесть заболевания. Результаты исследований серотипового состава пневмококков в разных странах показали, что на глобальном уровне более 80% наиболее тяжелых инвазивных заболеваний вызываются 20 серотипами [2–4].

О взаимосвязи серотипа S. pneumoniae, вызвавшего заболевания, и смертности при пневмококковой инфекции сообщают и исследователи Датского государственного института сывороток. У детей 5 лет и старше серотипы 31, 11А, 35F, 17F, 3, 16F, 19F, 15В и 10А ассоциировались с более высокой смертностью. У детей младше 5 лет взаимосвязь между серотипами и смертностью отличается от таковой у взрослых.

Смертность от пневмококковой инфекции в детском возрасте характерна в первую очередь для развивающихся стран [5–7], при этом и в Европейском регионе ВОЗ в 2010 г. пневмония оставалась лидирующей причиной летальности у детей первых 5 лет жизни [6]. В развитых странах случаи смерти от заболеваний, вызываемых пневмококком, встречаются в первую очередь у пациентов с предрасполагающими факторами (иммунодефицит, дисфункция селезенки или различные случаи органной недостаточности), показатель летальности от инвазивных форм пневмококковой инфекции в данной группе достигает 50% [2, 4].

Российским центром по эпидемиологическому надзору за менингококковой инфекцией и гнойными бактериальными менингитами проведены исследования по изучению серотипового пейзажа клинических штаммов пневмококков (выделены из ликвора и/или крови больных пневмококковыми менингитами) в Москве. Исследование штаммов пневмококков, выделенных в 2008–2010 гг., показало сохранение доминирующей роли серогрупп/серотипов 3, 19, 6 и 23 в регионе. В то же время отмечается изменение ранга пневмококков, принадлежащих к серотипу 3 и серогруппе 6, и появление нового ведущего серотипа 7F. Треть пневмококков относилась к серотипам, ассоциированным с антибиотикоустойчивостью (7F, 19F, 23F, 6B).

По данным НИИ детских инфекций ФМБА (Санкт-Петербург), в 2001–2003 гг. у 20% детей первых 5 лет жизни, госпитализированных с гнойными бактериальными менингитами, заболевание было вызвано пневмококком. Среди серотипов, выделенных при пневмококковых менингитах, были 1, 8, 19А и 19F [6].

В связи с недостаточным уровнем диагностики пневмококковой инфекции в Российской Федерации данные ее статистического учета не отражают истинного уровня заболеваемости.

Полисахариды капсулы – главный фактор вирулентности пневмококка, который является триггером специфического иммунного ответа на инфекцию и вакцинацию и определяется как важный детерминант способности пневмококков вызывать тяжелые инвазивные заболевания.

Исходя из химического и антигенного строения полисахаридной капсулы бактерии, в настоящее время выделяют более 90 серотипов S. pneumoniae.

Существует несколько методов диагностики пневмококковых инфекций.

«Золотым стандартом» микробиологической диагностики пневмококковой инфекции является выделение чистой культуры пневмококка из клинического материала и идентификация выделенных штаммов по К-антигену.

Разрабатываются и применяются новые диагностические подходы, такие как полимеразная цепная реакция (ПЦР). К сожалению, данная методика является недоступной для многих клинических лабораторий России.

Одним из серологических методов идентификации пневмококков является реакция «набухания» капсулы при взаимодействии капсулы микробной клетки со специфической сывороткой, содержащей поликлональные антикапсулярные антитела (тест Нейльфида). Однако метод является субъективным и трудоёмким.

Для определения пневмококковых антигенов в крови и ликворе применяется метод латекс-агглютинации, который обладает высокой чувствительностью и специфичностью. Отрицательной стороной данных препаратов является сложность их хранения и транспортировки.

Разработаны методики определения пневмококка в клиническом материале с помощью ПЦР, основанные на выявлении фрагментов специфических генов, кодирующих ферменты аутолизин (lytA), пневмолизин (ply), поверхностные белки клеточной стенки (PspA, PsaA) и др.

Высокой чувствительностью и специфичностью обладает иммунохромотографический тест для выявления антигена пневмококка в спинномозговой жидкости и моче, применяемый у взрослых пациентов.

В настоящее время серологическое типирование пневмококков в России проводится преимущественно в научно-исследовательских целях. Основным методом определения серотипов является серологический, который основан на использовании сывороток, специфичных для каждого серотипа пневмококка. Вместе с тем отсутствие производства отечественных сывороток и высокая стоимость сывороток зарубежного производства заставляют в последние годы искать иные методы детекции наиболее клинически значимых серотипов возбудителя (в частности методом ПЦР).

Представленные материалы подсказывают необходимость внесения в календарь прививок вакцинации против пневмококковой инфекции, а также разработки новых эффективных профилактических препаратов. Необходимость эта обусловлена рядом факторов, немаловажным из которых является то, что перечень клинически значимых серотипов, частота обнаружения их на разных территориях и в разные периоды постоянно меняются. Введение в практику вакцин приводит к исчезновению, снижению значимости серотипов, входящих в состав вакцин, и возрастанию роли других серотипов [8–15].

Для введения в календарь прививок оптимальной вакцины против пневмококковой инфекции необходимо знание реальной заболеваемости в стране, реального распространения циркулирующих серотипов S. pneumoniae.

О необходимости изучать серотиповой пейзаж циркулирующих серотипов пневмококка в стране перед применением типоспецифической вакцины сообщают исследователи Чешской Республики. Серотипирование штаммов S. pneumoniae, выделенных от больных детей с острым отитом, показало, что наиболее часто выделялись серотипы 3, 19F, 23F, 14, 9V, 1, 6B, 11А и 28F. 52,1% выделенных штаммов относились к типам, входящим в состав 7-валентной вакцины, 57,8% – 9-валентной и 75,7% – 11-валентной.

В исследовании, выполненном в Греции, авторы подчеркивают важность продолжительного серотипирования и определения антибиотикорезистентности всех клинических изолятов S. pneumoniaе [16].

По мнению U.B. Sohen из государственного Института сывороток (Копенгаген), повсеместное наблюдение за распространением К-типов S. pneumoniae важно для оптимальной формулировки полисахаридных и конъюгированных вакцин.

Высказанные положения могут быть осуществлены при возможности использовать простой и доступный для широкого применения метод типирования пневмококков по К-антигену. Для этого необходимы диагностические агглютинирующие пневмококковые К-сыворотки. Отечественные коммерческие диагностические препараты для дифференциации пневмококков по К-антигену отсутствуют.

Все выше перечисленные данные литературы и наш опыт подтверждают необходимость создания отечественных диагностических пневмококковых сывороток. В настоящее время в НИИ вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова РАМН проводится работа по созданию специфических агглютинирующих пневмококковых сывороток, предназначенных для определения К-антигенов в реакции агглютинации. Данный метод позволяет достаточно быстро определить К-тип пневмококка.

Данные исследователей из разных стран показали, что 70–75% наиболее тяжелых инвазивных заболеваний вызывают 13 серотипов, входящих в состав 13-валентной конъюгированной вакцины [2–4]. Исходя из этого, нами были получены 13 агглютинирующих пневмококковых сывороток, типовых и групповых, а также поливалентные сыворотки 4 наименований.


About the Autors


Markova Margarita Evgenyevna, Junior Researcher, Laboratory for Microbiology of Opportunistic Bacteria, I.I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera, Russian Academy of Medical Sciences
Address: 5a, Malyi Kazennyi Per., Moscow 105064
Telephone: +7(495) 916-22-17
E-mail: markova-margarit@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа