Comparative analysis of the frequency of herpesvirus infection markers in clinical samples from children with various infectious diseases


Klimova R.R., Sotnikov I.A., Chichev E.V., Egorova N.Yu., Okolysheva N.V., Kisteneva L.B., Uchaikin V.F., Kushch A.A.

1D.I. Ivanovsky Institute of Virology, Ministry of Health of Russia, Moscow; 2N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of Russia, Moscow
Objective. To determine the frequency of the markers of infections caused by cytomegalovirus (CMV), Epstein-Barr virus (EBV), and human herpes virus type 6 (HHV-6) in frequently and long ill children, to analyze viral load, and to evaluate the effects of human herpesviruses (HHV) on their disease severity.
Subjects and methods. One hundred and eight children (mean age 2.8 ± 2.5 years) were examined. Plasma IgM and IgG antibodies were determined by ELISA. CMV, EBV, and HHV-6 DNAs were detected in whole blood, urine and saliva. The STATISTICA 6.0 software was used for statistical data processing.
Results. Herpesvirus infection markers were found in 72.2% of the hospitalized children. Active CMV and EBV infections and reactivated EBV infection were encountered more frequently than latent infections. HHV DNA was detected more rarely in the urine than in the saliva and blood (11% versus 31.2 and 28.3%, respectively; р < 0.05). In children with central nervous system lesions, the HHV load was higher than in those with acute respiratory diseases and recurrent obstructive bronchitis. Complications of the underlying disease were associated with detectable HHV DNA in 95.8% of cases. In the severe form of the underlying disease, the frequency and viral load of CMV were greater than in its moderate and mild forms (р < 0.05).
Conclusion. The protocol for examination of frequently and long ill children with severe disease should include HHV load determination. Antiviral therapy may be recommended in detected active infection and high HHV concentrations.

Часто болеющие дети являются одной из актуальных проблем современной педиатрии. По определению национальной научно-практической программы «Острые респираторные заболевания (ОРЗ) у детей: лечение и профилактика» (2002), «часто болеющие дети»(ЧБД) – это не диагноз, а группа диспансерного наблюдения, включающая детей с частыми респираторными инфекциями, возникающими из-за транзиторных корригируемых отклонений в защитных системах организма, и не имеющих стойких органических нарушений в них. Повышенная восприимчивость к респираторным инфекциям у ЧБД не связана со стойкими врожденными и наследственными патологическими состояниями». Сегодня, по мнению как отечественных, так и зарубежных авторов, к ЧБД, или детям с рекуррентной респираторной инфекцией, принято относить лиц с частотой ОРЗ от 8 до 12 раз в год [1–3].

В последнее время все больше внимания уделяется герпесвирусным инфекциям (ГВИ), их роли в формировании группы ЧБД и тяжелых форм инфекционных болезней за счет способности к персистенции вирусов в организме, в том числе в иммунокомпетентных клетках [4, 5]. Данные о значении коинфекций как факторов, влияющих на тяжесть основного заболевания, противоречивы. Представители семейства Herpesviridae широко распространены в человеческой популяции. В настоящее время известно 8 герпесвирусов, вызывающих заболевания человека. Большинство герпесвирусов человека (ГВЧ) у здоровых иммунокомпетентных людей находится в латентном состоянии, но при снижении иммунитета под действием различных факторов они могут реактивироваться и вызывать заболевания различной степени тяжести и/или осложнять течение основного заболевания [6]. Многие вопросы, связанные с ролью вируса Эпштейна–Барр (ВЭБ), цитомегаловируса (ЦМВ) и вируса герпеса человека 6-го типа (ВГЧ-6) при инфекционных заболеваниях у детей раннего возраста, остаются недостаточно изученными.

Цель настоящей работы – определение частоты встречаемости маркеров ГВИ у часто и длительно болеющих детей, количественный анализ вирусной нагрузки в клинических материалах и оценка влияния ГВЧ на тяжесть состояния детей.

Материалы и методы

Обследовано 108 детей в возрасте от 1 мес. до 12 лет (средний возраст 2,8 ± 2,5 года), поступивших для лечения в 2011–2013 гг. в Морозовскую детскую городскую клиническую больницу и Инфекционную клиническую больницу № 1 Де­партамента здравоохранения города Москвы с клиническими диагнозами: лимфаденопатия (29), ОРЗ и рецидивирующий обструктивный бронхит (22), инфекционный мононуклеоз (18), пневмония (12), рецидивирующий отит (11), менингит и менингоэнцефалит (9), цитопения (7).

От каждого пациента собирали по 5 мл крови в пробирки, часть образца центрифугировали при 2000 об/мин в течение 15 мин («Joane», Франция) и отбирали плазму для анализа антител (АТ), другую часть использовали для выделения ДНК ГВЧ. Образцы мочи центрифугировали при 2000 об/мин в течение 15 мин и осадок отбирали для дальнейших исследований. Образцы слюны собирали внутри ротовой полости аппликаторами. Все образцы доставляли в день забора в лабораторию и хранили при -70 0С до исследования.

АТ к ЦМВ и к ВЭБ классов IgM и IgG, а также АТ класса IgG к ВГЧ-6 определяли методом ИФА в плазме крови с использованием тест-систем «ВектоЦМВ-IgM», «ВектоЦМВ-IgG», «ВектоВЭБ-VCA-IgM», «ВектоВЭБ-NA-IgG» и «ВектоHHV-6-IgG» («Вектор-Бест», Россия).

ДНК ГВЧ определяли в цельной крови, моче и слюне. Выделение и амплификацию ДНК проводили с помощью наборов фирмы «Интерлабсервис» (Россия). Для выделения ДНК использовали набор реагентов «ДНК-сорб-В». ПЦР с детекцией в режиме реального времени проводили с помощью набора «АмплиСенс® EBV/CMV/HHV6-скрин-FL». Для амплификации использовали термоциклер «iQ iCycler» («BioRad», США). Все процедуры выполняли согласно инструкциям фирмы-производителя.

Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием программы STATISTICA 6,0. Частоту встречаемости ДНК изученных вирусов анализировали с помощью двустороннего точного критерия Фишера и критерия χ2. Для сравнения концентраций ДНК использовали критерий Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты и обсуждение

Анализ маркеров ГВИ (АТ и/или ДНК) трех ГВЧ (ЦМВ, ВЭБ и ВГЧ-6) у обследованных детей показал, что хотя бы 1 маркер ГВИ в изученных материалах был выявлен у 79 (72,2%) детей, при этом моно- и смешанные ГВИ определялись в группе обследованных с одинаковой частотой – у 38 (35,2%) и 40 (37%) детей соответственно (рис. 1). Моно-ВГЧ-6-инфекция установлена статистически значимо чаще по сравнению с моно-ЦМВ [у 22 (20,3%) и 11 (10,2%) детей соответственно; р = 0,048] и моно-ВЭБ [у 22 (20,3%) и 5 (4,5%) детей соответственно; р = 0,001]. При смешанных инфекциях 2 ГВЧ обнаруживали статистически значимо чаше, чем 3 ГВЧ [у 29 (26,9%) и 11 (10,1%) детей соответственно; р = 0,006].

Интересно было выяснить, какие формы ГВИ характерны для детей, поступивших в стационар с различными инфекционными патологиями. Данные, представленные в табл. 1, показали, что маркеры ЦМВ-инфекции (ЦМВИ) обнаружены у 49,1% детей. Активная стадия выявлена у 26% детей, из них АТ класса IgM определяли в 9,3% наблюдений, только ДНК ЦМВ – в 16,7% наблюдений (см. табл. 1). Латентная инфекция установлена статистически значимо реже (в 7,4% наблюдений; р < 0,05). У 15,7% обследованных детей выявлены маркеры реактивации ЦМВИ. ВЭБ-инфекция (ВЭБИ) установлена у 46,4% детей. Активная форма выявлена у 34,8% детей. Важно отметить, что АТ класса IgM обнаружены у 6 (13,9%) детей, у 5 из них был установлен инфекционный мононуклеоз. Маркеры реактивации хронической формы и латентной ВЭБИ обнаруживали статистически значимо реже по сравнению с активной формой ВЭБИ (9,3 и 2,3% против 34,8% соответственно; р < 0,05). Маркеры ВГЧ-6 инфекции (ВГЧИ-6) выявлены у 57,2% детей. АТ класса IgM к ВГЧ-6 не были изучены, поэтому об активной инфекции, вызванной ВГЧ-6, данные неполные. Реактивация ВГЧИ-6 установлена у 23,9% детей, латентная инфекция в период обследования – у 14,3%. Таким образом, можно заключить, что активная форма ЦМВИ и ВЭБИ, а также реактивация ВЭБИ встречались статистически значимо чаще, чем латентная форма.

Проведено сравнительное изучение частоты встречаемости и вирусной нагрузки ГВЧ в разных клинических материалах. Результаты представлены в табл. 2. Они показали, что ДНК ЦМВ статистически значимо чаще была выявлена в слюне и моче по сравнению с кровью, тогда как ДНК ВЭБ и ВГЧ-6 чаще обнаруживали в слюне и цельной крови и очень редко – в моче.

Использование количественного варианта ПЦР позволило оценить вирусную нагрузку в клинических материалах. Оказалось, что концентрация ДНК ЦМВ и ВЭБ в слюне статистически значимо превышает таковую в цельной крови. Суммарная вирусная нагрузка ВГЧ-6 в клинических образцах (3,4 log10 копий/мл) была ниже, чем при двух других изученных ГВЧ (4,3–4,2 log10 копий/мл; p < 0,05). Важно отметить, что средние значения, характеризующие вирусную нагрузку в образцах цельной крови (3,6–3,7 log10 копий/мл), а также во всех изученных образцах, являются достаточно высокими. Согласно опубликованным данным, при достижении в крови пациентов после пересадки органов концентрации ДНК ЦМВ 2600 копий/мл, что соответствует 3,4 log10 копий/мл, рекомендуется начинать превентивную терапию ЦМВИ [7].

Суммарно ДНК всех изученных ГВЧ по средним значениям статистически значимо чаще определялась в слюне и крови по сравнению с мочой (31,2 и 28,3% против 11% соответственно; р < 0,05).

Анализ частоты клинических диагнозов у обследованных детей (табл. 3) выявил преобладание лимфаденопатии и ОРЗ или рецидивирующего обструктивного бронхита (26,9 и 20,4% соответст­венно). Далее следовали инфекционный мононуклеоз (16,5%), пневмония (11,1%), рецидивирующий отит (10,2%), менингит (8,3%) и цитопении (6,4%). Показано, что без специального возрастного подбора средний возраст детей с поражениями ЦНС был статистически значимо меньше возраста детей в других группах.

В настоящей работе впервые проведен детальный анализ частоты и вирусной нагрузки ГВЧ у ЧБД с различными инфекционными патологиями в зависимости от диагноза. Было показано, что у детей с ОРЗ и рецидивирующим обстуктивным бронхитом статистически значимо чаще выявлены моно-ГВИ по сравнению со смешанными инфекциями [14(63,6%) и 6 (27,3%) случаев соответственно; р = 0,001] (рис. 2). У детей с инфекционным мононуклеозом, наоборот, чаще выявляли смешанную ГВИ [12 (66,7%) случаев против 3 (16,6%); р = 0,001). У 8 (66,7%) из 12 детей обнаружено сочетание ВЭБ + ВГЧ-6, у 3 (25%) – ВЭБ + ЦМВ (р = 0,048). У одного ребенка установлено сочетание трех ГВЧ. Интересно отметить, что ВЭБ при моноинфекции встречался только при инфекционном мононуклеозе и ОРЗ, рецидивирующем обструктивном бронхите. У остальных детей ВЭБ выявлялся только в сочетании с другими ГВЧ.

Результаты анализа вирусной нагрузки в клинических материалах, представленные в табл. 3, показали, что концентрация ДНК всех ГВЧ статистически значимо выше у детей с поражениями ЦНС по сравнению с результатами у детей с ОРЗ и рецидивирующим обструктивным бронхитом. Особого внимания заслуживают данные о том, что в этой группе выявлена высокая вирусная нагрузка ЦМВ (в среднем 6,5 ± 2,4 log10 копий/мл). У детей с лимфаденопатией, инфекционным мононуклеозом и пневмонией концентрация ДНК ЦМВ, а у детей с рецидивирующими отитами – концентрация ДНК ВГЧ-6 были статистически значимо ниже по сравнению с показателями у детей с поражениями ЦНС.

Для принятия решения о проведении этиотропной противовирусной терапии важно оценить количество циркулирующего вируса и определить, при каких значениях вирусной ДНК необходимо начинать превентивную терапию. Согласно опубликованным данным [7, 8], терапию целесообразно начинать при концентрациях ДНК ЦМВ в крови от 2600 (3,4 log10) до 30 000 (4,4 log10) копий/мл в зависимости от риска развития ЦМВИ. По данным D.R. Hardie и соавт. [9], концентрация ДНК ЦМВ > 100 000 (5 log10) копий/мл в цельной крови строго ассоциируется с развитием заболевания.

Важно было оценить частоту встречаемости ДНК ГВЧ в крови, моче и слюне обследованных детей в зависимости от диагноза (табл. 4). Показано, что у детей с ОРЗ и обструктивным бронхитом в крови статистически значимо чаще были обнаружены ДНК ВГЧ-6 и ДНК ВЭБ по сравнению с ДНК ЦМВ (65 и 35% против 10% соответственно; р < 0,05), ДНК ЦМВ, напротив, чаще была обнаружена в моче (35,3 и 0% соответственно; р < 0,05). В крови и слюне у детей с инфекционным мононуклеозом в подавляющем большинстве наблюдений выявлена ДНК ВЭБ, что оказалось статистически значимо чаще по сравнению с ДНК ВГЧ-6 и ЦМВ (в крови – 72,2% против 33,3 и 5,6% соответственно; р < 0,05; в моче – 68,8% против 31,3 и 18,8% соответственно; р < 0,05). У детей с рецидивирующими отитами в крови и слюне ДНК ГВЧ выявлена приблизительно с одинаковой частотой, в моче в 55,6% наблюдений установлена только ДНК ЦМВ. В крови детей с менингитами и менигоэнцефалитами статистически значимо чаще выявлена ДНК ВГЧ-6 по сравнению с ДНК ВЭБ (58,3 и 16,7% соответственно; р = 0,048). В остальных случаях статистически значимых различий не обнаружено.

Среди 108 обследованных детей состояние 24 (22,2%) оценивалось как тяжелое за счет возникших осложнений: у 7 – цитопении (тромбоцитопении и нейтропении), у 8 – плевропневмонии, у 3 – менингоэнцефалита, у 5 – рецидивирующего двустороннего гнойного отита и у 2 – гепатита (ЦМВ- и ЦМВ + ВЭБ-этиологии). Дети были в возрасте от 2 мес. до 10 лет, средний возраст составил 2,5 ± 2,67 года. В 23 (95,8%) случаях в крови выявлена ДНК ГВЧ. У 84 детей заболевание протекало в среднетяжелой и легкой форме. Возраст детей варьировал от 7 мес. до 5 лет и в среднем составил 2,8 ± 2,2 года. ДНК ГВЧ в крови была обнаружена у 50 (59,5%) детей. Различия между двумя группами статистически значимы (ОШ = 15, 95% ДИ [2,1; 329,7]; ОР = 1,6, 95% ДИ [1,2; 1,7]; р = 0,002). Это означает, что присут­ствие ДНК ГВЧ коррелирует с тяжестью заболевания и возникновением осложнений.

Анализ данных о частоте встречаемости и вирусной нагрузке в клинических материалах у детей с тяжелой, среднетяжелой и легкой формой заболевания показал, что в 63 клинических образцах от 24 детей с тяжелой формой заболевания частота встречаемости ЦМВ была статистически значимо выше, чем у детей с легкой формой – 27 (42,8%) образцов против 25 (13,8%) (ОШ = 4,6, 95% ДИ [2,3; 9,5]; ОР = 3,1, 95% ДИ [1,9; 5]; р = 0,005). Такая же закономерность была отмечена при изучении вирусной нагрузки – 4,3 ± 1,6 log10 копий/мл против 3,5 ± 1,2; р = 0,044. ДНК ВЭБ и ДНК ВГЧ-6 у детей с тяжелой формой заболевания встречались реже, чем ДНК ЦМВ, а по уровню вирусной нагрузки и частоте определения не отличались при тяжелом и лег­ком течении болезни. Полученные данные свидетельствуют о том, что тяжесть основного заболевания зависит от высокой вирусной нагрузки ЦМВ, выявленной в клинических образцах у ЧБД, которая составила в среднем 4,3 ± 1,6 log10 копий/мл (19 953 копии/мл). Это указывает на целесообразность детального анализа вирусной нагрузки в каждом конкретном случае, и при значениях, превышающих средние, рассматривать возможность начала специфического противовирусного лечения.

Суммируя результаты настоящей работы, можно заключить:

  1. у госпитализированных детей установлена высокая (более 70%) частота обнаружения маркеров ГВИ (ЦМВИ, ВЭБИ, ВГЧИ-6) приблизительно с одинаковой частотой как при моноинфекции, так и при сочетанных ГВИ;
  2. активная форма ЦМВИ и ВЭБИ, реактивация ВЭБИ встречались статистически значимо чаще, чем латентная форма этих инфекций;
  3. ВГЧ-6 при моноинфекции выявлен статистически значимо чаще по сравнению с остальными ГВЧ;
  4. ДНК всех изученных ГВЧ суммарно статистически значимо чаще определялась в слюне и крови по сравнению с мочой, что важно для выбора клинического материала при диагностике;
  5. у детей с менингитом и менингоэнцефалитом вирусная нагрузка трех изученных ГВЧ была статистически значимо выше по сравнению с детьми, у которых установлены ОРЗ и рецидивирующий обструктивный бронхит;
  6. осложнения основного заболевания в подавляющем большинстве наблюдений ассоциируются с обнаружением ДНК ГВЧ;
  7. при тяжелой форме основного заболевания частота и вирусная нагрузка ЦМВ в клинических материалах детей статистически значимо выше, чем при среднетяжелой и легкой формах заболевания.

Результаты исследования показывают, что в план обследования часто и длительно болеющих детей, детей с тяжелой формой болезни необходимо включать определение вирусной нагрузки ГВЧ (ВЭБ, ЦМВ и ВГЧ-6). При подтверждении активной формы инфекции и высоких концентраций ГВЧ можно рекомендовать проведение противовирусной терапии.


About the Autors


Klimova Regina Rafailovna, Cand. Biol. Sci.; Senior Researcher, D.I. Ivanovsky Institute of Virology, Ministry of Health of Russia
Address: 16, Gamaleya St., Moscow 123098
Telephone: +7(499)190-30-49
E-mail: regi.K@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа