Early prognostic markers of severe Astrakhan spotted fever


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/epidem.2022.12.2.50-4

Vasilkova V.V., Galimzyanov Kh.M., Kantemirova B.I.

Astrakhan State Medical University, Ministry of Health of Russia, Astrakhan, Russia
There is currently a transformation of the clinical symptoms of Astrakhan spotted fever (ASF): cases of its severe course, complications, and death have become more common. Among the complications of ASF, acute renal failure (ARF) is most frequently diagnosed at the present stage. On hospital admission, no clinical and laboratory markers indicating the onset of the pathogenetic process in the kidneys have yet been detected; creatinine and urea remain within the normal range or are recorded at the upper reference values. Neutrophilic gelatinase-associated lipocalin (NGAL) that has shown its diagnostic and informational value is proposed to be studied as an early marker of the severe course of ASF and renal complications thereof.
Objective. To assess the diagnostic and prognostic values of determining NGAL in patients with ASF.
Subjects and methods. Solid-phase enzyme immunoassay was used to study the plasma concentration of lipocalin in patients with ASF depending on disease severity and (initial, peak) period. Forty-nine patients who were treated for ASF were followed up in the A.M. Nichoga Regional Infectious Diseases Clinical Hospital in Astrakhan. Most of the cases were rural residents (63%), individuals at the age of over 60 years (89.7%).
Results. Just on hospital admission with the still normal values of creatinine and urea, the level of lipocalin increased statistically significantly compared to the control values in apparently healthy volunteers – 511.27±146.06 ng/ml (p <  0,001) for severe ASF and 173.95±40.1 ng/ml (p < 0.05) for moderate ASF.
Conclusion. The paper has demonstrated the diagnostic value of studying the plasma level of lipocalin as an early informative marker to confirm the development of ARF and to determine its severity in ASF.

Астраханская пятнистая лихорадка (АПЛ)– острое трансмиссивное природно-очаговое заболевание риккетсиозной этиологии, которое начали регистрировать на территории Астраханского региона с конца 70-х гг. прошлого столетия. Первоначально предполагалась вирусная природа заболевания, однако неэффективность противовирусной терапии и дальнейшая генетическая расшифровка заболевания в Институте эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН (Москва) окончательно идентифицировали заболевание как Астраханскую пятнистую лихорадку1, вызываемую риккетсией conori, подвидом caspiensis [1–3]. В прошлом столетии заболевание регистрировалось в административных районах Астраханской области, территориально расположенных вблизи Астраханского газоперерабатывающего комплекса, что позволило рассматривать очаг АПЛ как антропургический. В настоящее время география АПЛ и ареал переносчика – клеща R. pumilio значительно расширились, заболевание регистрируется во всех районах области. Ежегодно остается стабильно высоким и имеет тенденцию к росту индекс обилия клещей [4]. В настоящее время пораженными переносчиком являются не только дикие, но и домашние животные, крупный и мелкий рогатый скот, что создает предпосылки для распространения заболевания и повышения заболеваемости АПЛ. Кроме того, благодаря туризму и активному отдыху в низовьях Волги АПЛ регистрируют и на других территориях Российской Федерации [5].

Изменилась и клиническая симптоматика АПЛ: отмечаются осложнения и летальные исходы. Если ранее в клинической картине тяжелого течения АПЛ преобладал нейротоксикоз, то теперь тяжесть заболевание характеризуется формированием острой почечной недостаточности (ОПН) с развитием тяжелого интоксикационного синдрома и вторичными сосудистыми изменениями [6, 7].

Следует отметить, что госпитализация больных с тяжелой формой запаздывает и осуществляется в среднем на 3–4-й день болезни [8, 9]. При госпитализации никаких клинико-лабораторных маркеров, свидетельствующих о начале патогенетического процесса в почках, в это время еще не обнаруживают, креатинин и мочевина остаются в пределах нормальных значений или на верхних границах нормы.

Спустя 2–3 дня после госпитализации у больных с тяжелым течением АПЛ манифестируют первые признаки ОПН, возникают олигурия, гипостенурия, которые в дальнейшем нарастают и могут явиться причиной летального исхода [10].

В связи с этим актуальным и практически значимым стал поиск ранних, диагностически чувствительных и прогностических маркеров ОПН у больных АПЛ. Анализ отечественных и зарубежных литературных источников позволил обратить наше внимание на нейтрофильный желатинозно-ассоциированный липокалин (NGAL), который секретируется в плазму крови из активированных нейтрофилов, а также нефроцитами при их повреждении [11, 12].

Цель исследования – оценка диагностической и прогностической значимости определения NGAL у больных АПЛ.

Материалы и методы

Исследование было проведено на кафедре инфекционных болезней и эпидемиологии Аcтраханского государственного медицинского университета Минздрава России и одобрено этическим комитетом (протокол № 2 от 18.03.2014). В работе с больными соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (1964, 2000 гг.). От всех пациентов было получено добровольное информированное согласие на проведение исследования.

Концентрацию липокалина в плазме 49 больных АПЛ определяли с помощью набора Hbthuman NGAL ELISA (США) «сэндвич»-методом твердофазного ИФА. Время анализа составило 3,5 ч. Образцы и стандарты были инкубированы в лунках микропланшета, покрытых антителами к человеческому NGAL. Концентрацию липокалина в образцах с неизвестным содержанием определяли по калибровочной кривой. В группу контроля были отобраны образцы плазмы здоровых добровольцев, информация об уровне липокалина которых значилась в инструкции по применению диагностического набора.

Статистическую обработку результатов осуществляли методами параметрической статистики. Для определения средних величин (М), стандартных отклонений (m) и достоверности групповых различий для совокупностей, подчиняющихся нормальному распределению, использовали t-критерий Стьюдента. Различия считались достоверными при р < 0,05. Для сравнения частоты встречаемости признаков в группах сравнения применяли программы статистической обработки STATISTIСA Trial 13 и IBM SPSS Statistics 26.0 (США). Переменные факторы проанализированы с помощью скорректированного 95% доверительного интервала (ДИ).

Результаты

Под наблюдением находились 49 больных АПЛ, получавших стационарное лечение в Областной инфекционной клинической больнице им. А.М. Ничоги (Астрахань). 44 (89,7%) пациента были старше 60 лет (95% ДИ 0,84–0,94). Средний возраст больных составил 66,7 ± 5,9 года (95% ДИ 54,9–78,5).

63% заболевших были сельскими жителям (95% ДИ 0,52–0,74), имели контакт с домашними животными и работали на приусадебных участках. Присасывание клеща отмечали 23 (46,9%) больных, контакт с клещами – 8 (16,3%). Инкубационный период при АПЛ колебался от нескольких дней до месяца. Первым признаком болезни являлся первичный аффект на месте присасывания клеща.

Чаще всего он локализовался на нижних конечностях и туловище (15 чел.), реже – на верхних конечностях (4) и голове/шее (2).

Клиническая картина АПЛ характеризовалась типичными симптомами. При тяжелой форме болезни они были максимально выражены и отмечались уже при госпитализации пациентов. У всех больных наблюдалась лихорадка: от 39,1 до 40°С – у 32 (64,8%) пациентов (95% ДИ 0,53–0,75), от 40 до 41°С – у 8 (16,3%) больных (95% ДИ 0,09–0,23). Средняя продолжительность лихорадки у больных тяжелой формой АПЛ составила 9,8 ± 2,2 дня (95% ДИ 5,4–9,2).

Сыпь появлялась на 2–5-й дни болезни. У тяжелых больных в разгаре заболевания она нередко становилась геморрагической и исчезала с образованием пигментации на 8–9-й день болезни.

Уже при госпитализации наблюдались симптомы интоксикации. У всех больных были выраженная слабость, головная боль, снижение аппетита, нарушение сна. Мышечные боли, особенно в икроножных мышцах, отмечены у 42 (82%) пациентов (95% ДИ 0,77–0,87). У ряда больных из-за сильных болей в мышцах нижних конечностей появлялась специфическая походка на полусогнутых ногах – «обезьянья». Артралгии были у 42 (82,8%) больных (95% ДИ 0,71–0,93), тошнота – у 33 (67,0%; 95% ДИ 0,56–0,78), рвота – у 25 (51,0%; 95% ДИ 0,38–0,64), диарея – у 9 (18,36%; 95% ДИ 0,07–0,29). У 39 (79,5%) обследуемых (95% ДИ 0,64–0,86) был выражен склероконъюнктивит. Начальный период продолжался в среднем 4 ± 1,2 дня.

Уровни креатинина и мочевины в начальном периоде заболевания у всех больных не отражали специфики происходящих изменений и повышались только в период разгара заболевания (см. таблицу), в то время как концентрация липокалина плазмы уже на начальном этапе заболевания была повышена у всех больных. Наиболее высокие значения отмечали при среднетяжелом и тяжелом течении АПЛ. При сравнении средних показателей концентрации липокалина у больных с тяжелым и среднетяжелым течением АПЛ с показателями NGAL условно здоровых лиц разница оказалась статистически значимой: 511,27 ± 146 нг/ мл против 78,89 ± 24,2 (t1 = 2,92; p1 < 0,01) и 173,95 ± 40,19 нг/мл против 78,89 ± 24,2 соответственно (t2 = 2,03; p2 < 0,05).

52-1.jpg (176 KB)

Многолетнее наблюдение за больными АПЛ позволило сделать вывод о том, что не всегда интенсивность интоксикационного синдрома, наличие яркой экзантемы и гиперергическая лихорадка при поступлении в стационар являются маркерами тяжелого течения и появления осложнений в дальнейшем.

У ряда пациентов на фоне этиопатогенетической терапии и дезинтоксикационных мероприятий уже в период разгара происходило заметное улучшение клинической симптоматики, у остальных, напротив, симптомы заболевания нарастали и приводили к формированию различного рода осложнений, среди которых чаще всего регистрируют ОПН.

Обсуждение

В последние годы отмечается утяжеление клинической симптоматики АПЛ. Среди осложнений у больных с тяжелым и среднетяжелым течением доминируют симптомы поражения почек и сосудов. В настоящее время нет специфических тестов и патогномоничных симптомов АПЛ, позволяющих на ранних стадиях заболевания прогнозировать развитие ОПН при АПЛ. Выраженность интоксикационного синдрома, экзантемы и гиперергическая лихорадка в начале заболевания сами по себе не являются специфичными клиническими маркерами, позволяющими прогнозировать дальнейшее тяжелое течение АПЛ и возникновение осложнений.

Поскольку в современном течении АПЛ прослеживается тенденция к утяжелению симптомов с преимущественным поражением сосудистого звена и органов мочевыделительной системы, в реальной клинической практике актуальным становится поиск маркеров повреждения паренхимы почек, диагностическая чувствительность которых могла бы позволить на ранних этапах заболевания спрогнозировать развитие ОПН. В литературных источниках изложены результаты проведенных ранее исследований по поиску таких маркеров у больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом (ГЛПС). Исследование, проведенное нашими коллегами из Республики Башкортостан [11], позволило сделать вывод о том, что уже в лихорадочный период уровень специфических белков, продуцируемых почками и связанных с развитием ОПН, таких как липокалин, у больных ГЛПС повышается в 30–96 раз по сравнению с группой контроля, постепенно снижаясь в дальнейшем. При этом уровни креатинина и мочевины долгое время могут оставаться в пределах референсных значений, значимо повышаясь только на олигоурической стадии.

Отдельные зарубежные исследования продемонстрировали значимость определения липокалина у больных с лихорадкой Денге, что может быть связано с участием белка в формировании иммунного ответа при арбовирусной инфекции. Было высказано предположение, что липокалин совместно с эластазой-2 и лактоферрином играют определенную роль в противолихорадочном иммунном ответе в гипертермическую фазу [12]. По-видимому, этим обстоятельством можно объяснить повышение уровня липокалина с первых дней заболевания у пациентов с АПЛ, зависящее от уровня и длительности гиперергической лихорадки.

По результатам нашего исследования при АПЛ уровни мочевины и креатинина у пациентов с тяжелым и среднетяжелым течением в начальный период заболевания оставались в пределах референсных значений и только в разгар заболевания статистически значимо повышались – p1 < 0,001 для креатинина и р2 < 0,05 для мочевины. В то же время оказалось, что уровень липокалина изменялся с первых дней заболевания и в дальнейшем нарастал в соответствии с тяжестью заболевания.

Таким образом, использование современных биохимических маркеров почечной патологии при АПЛ, таких как определение концентрации липокалина, наряду с традиционными показателями, позволяет более дифференцированно подходить к оценке развития ранней патологии почечных структур, прогностически выделять пациентов, входящих в группу риска по развитию ОПН, и своевременно моделировать медикаментозное лечение.

Результаты проведенного исследования демонстрируют диагностическую ценность определения уровня липокалина плазмы как информативного раннего маркера для подтверждения развития и определения степени тяжести ОПН при АПЛ. Клинические проявления АПЛ в начале болезни не позволяют точно прогнозировать дальнейшее нарастание степени ее тяжести и развития осложнений, в том числе со стороны мочевыделительной системы. Уровни маркеров нарушения клубочковой фильтрации (сывороточный креатинин, мочевина) при АПЛ достигают максимальных значений только в разгар заболевания, при уже появившихся первых клинических симптомах ОПН, что не позволяет отнести их к ранним диагностическим и прогностическим признакам острого повреждения почек. В связи этим считаем перспективным изучение уровня липокалина плазмы у больных АПЛ с клинической картиной среднетяжелого и тяжелого течения заболевания при поступлении в стационар для прогнозирования дальнейшей динамики клинических симптомов и развития осложнений.

Выводы

1. В современных условиях прослеживается тенденция к утяжелению симптомов АПЛ.

2. Наиболее часто у пациентов со среднетяжелым и тяжелым течением АПЛ наблюдаются поражения сосудистого звена и почек.

3. Уровни креатинина и мочевины как показателей клубочковой фильтрации в начальный период АПЛне меняются в начальный период АПЛ.

4. В качестве диагностически чувствительного маркера поражения почек при АПЛ предлагается исследовать уровень липокалина – специфического белка, продуцируемого почками, который статистически значимо повышается у больных со среднетяжелым и тяжелым течением уже в начальный период заболевания, что позволяет дифференцировать степень тяжести заболевания, прогнозировать осложнения и своевременно корректировать лечение.


Literature


1. Малеев В.В., Степанов А.В., Тарасевич И.В., Вит­ковская В.А. Клинико-эпидемиологические особенности средиземноморской лихорадки в Астраханской области. Терапевтический архив 1998; (11): 6–10.


Maleev V.V., Stepanov A.V., Tarasevich I.V., Vitkovskaya V.A. [Clinical and epidemiological features of Mediterranean fever in the Astrakhan Region]. Therapeutic Archive 1998; (11): 6–10. (In Russ.).


2. Малеев В.В., Шерышева Ю.В., Касимова Н.Б., Галимзянов Х.М. Современные представления об астраханской риккетсиозной лихорадке и ее лечении. Инфекционные болезни 2006; 4(4): 43–9.


Maleev V.V., Sherysheva U.V., Kasimova N.B., Galimzyanov H.M. [Current views on Astrakhan rickettsial fever and its treatment]. Infectious Diseases 2006; 4(4): 43–9. (In Russ.).


3. Покровский В.И., Касимова Н.Б., Галимзянов Х.М., Морозова Ю.В. Клинико-патогенетические и иммунологические особенности астраханской риккетсиозной лихорадки. Учебное пособие. Астрахань, 2005. 91 с.


Pokrovsky V.I., Kasimova N.B., Galimzyanov H.M., Morozova Y.V. [Clinical, pathogenetic and immunological features of Astrakhan rickettsial fever. Tutorial]. Astrakhan, 2005. 91 p. (In Russ.).


4. Углева С.В., Акимкин В.Г., Понежева Ж.Б., Ахмерова Р.Р., Спиренкова А.Е., Черникова Ю.Ю., Шабалина С.В. Эпидемиологическая общность и различия актуальныхдля Астраханской области трансмиссивных инфекций. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика 2021; 20(6): 63–71. DOI:10.31631/2073-3046-2021-20-6-63-71


Ugleva S.V., Akimkin V.G., Ponezheva J.B., Akhmerova R.R., Spirenkova A.E., Chernikova Yu.Yu., Shabalina S.V. [Epidemiological commonalities and differences of transmissible infections relevant to Astrakhan Region]. Epidemiology and Vaccine Prophylaxis 2021; 20(6): 63–71. (In Russ.). DOI:10.31631/2073-3046-2021-20-6-63-71


5. Углева С.В., Шабалина С.В. Риккетсиозы в регионе Нижнего Поволжья. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии 2021; 98(2): 231–8. DOI: 10.36233/0372-9311-60


Ugleva S.V., Shabalina S.V. [Rickettsioses in the Lower Volga Region]. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology 2021; 98(2): 231–8. (In Russ.). DOI: 10.36233/0372-9311-60


6. Бедлинская Н.Р., Галимзянов Х.М., Лазарева Е.Н., Мирекина Е.В., Кантемирова Б.И., Горева О.Н. Клиническое течение Астраханской риккетсиозной лихорадки в зависимости от наличия тромбогеморрагического синдрома. Инфекционные болезни 2016; 14: 31.


Bedlinskaya N.R., Galimzyanov H.M., Lazareva E.N., Mirekina E.V., Kantemirova B.I., Goreva O.N. [Clinical course of Astrakhan rickettsial fever depending on the presence of thrombohaemorrhagic syndrome]. Infectious Diseases 2016; 14: 31. (In Russ.).


7. Галимзянов Х.М., Малеев В.В., Черенов И.В., Аршба Т.Е., Черенова Л.П. Дифференциальная диагностика Крымской геморрагической лихорадки и Астраханской риккетсиозной лихорадкиь. Инфекционные болезни 2006; 4(1): 67–70.


Galimzyanov H.M., Maleev V.V., Cherenov I.V., Arshba T.E, Cherenova L.P. [Differential diagnosis of Crimean haemorrhagic fever and Astrakhan rickettsial fever.]Infectious Diseases 2006; 4(1): 67–70. (In Russ.).


8. Карпенко С.Ф. Сравнительная характеристика клинических проявлений и нейтрофильной защиты при коксиеллезе и Астраханской риккетсиозной лихорадке. Астраханский медицинский журнал 2010; 5(4): 37–41.


Karpenko S.F. [Comparative characterization of clinical manifestations and neutrophil protection in coxiellosis and Astrakhan rickettsial fever]. Astrakhan Medical Journal 2010; 5(4): 37–41. (In Russ.).


9. Лазарева Е.Н., Галимзянов Х.М., Малеев В.В. Клинико-лабораторные критерии дифференциальной диагностики сезонных лихорадок в Астраханской области. Инфекционные болезни 2015; 13(2):


Lazareva E.N., Galimzyanov H.M., Maleev V.V. [Clinical and laboratory criteria for differential diagnosis of seasonal fevers in Astrakhan Region]. Infectious diseases 2015; 13(2): 30–8. (In Russ.).


10. Шайхуллина Л.Р., Хунафина Д.Х., Мурзабаева Р.Т., Бурганова А.Н., Старостина В.И., Кутлугужина Ф.Г., Куватова Н.Д. Принципы терапии неотложных состояний при инфекционных заболеваниях. Вестник Башкирского государственного медицинского университета 2013; (4): 14–8.


Shaikhullina L.R., Khunafina D.H., Murzabaeva R.T., Burganova A.N., Starostina V.I., Kutluguzhina F.G., Kuvatova N.D. [Principles of therapy of emergency states in infectious diseases]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta 2013; (4): 14–8. (In Russ.).


11. Мингазова Э.М., Валишин Д.А., Гильманов А.Ж., Шайхуллина Л.Р. Анализ изменений показателей сывороточного цистатина С, креатинина и ренального липокалина, ассоциированного с желатиназой нейтрофилов, у больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом. Журнал инфектологии 2015; 7(3): 64–71.


Mingazova E.M., Valishin D.A., Gilmanov A.J., Shaikhullina L.R. [Analysis of changes in serum cystatin C, creatinine and renal lipocalin associated with neutrophil gelatinase in patients with hemorrhagic fever with renal syndrome]. J. Infectiol. 2015; 7(3): 64–71. (In Russ.).


12. Liu K.-T., Liu Y.-H., Lin C.-Y., Ming-Ju T., Ya-Ling H., Meng-Chi Y. Serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin and resistin are associated with dengue infection in adults. BMC Infect.Dis. 2016; 16 (1): 441. DOI: 10.1186/s12879-016-1759-9


About the Autors


Vera V. Vasilkova, Cand. Med. Sci., Associate Professor, Head, Department of Infectious Diseases and Epidemiology, Astrakhan State Medical University, Ministry of Health of Russia, Astrakhan, Russia vasilkova.ver@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-7539-1910
Professor Khalil M. Galimzyanov , MD, Astrakhan State Medical University, Ministry of Health of Russia, Astrakhan, Russia; https://orcid.org/0000-0002-6263-8814
Bela I. Kantemirova, MD, Associate Professor, Professor, Department of Pharmacology, Astrakhan State Medical University, Ministry of Health of Russia, Astrakhan, Russia belakantemi-rova@rambler.ru; https://orcid.org/0000-0003-3278-2556


Similar Articles


Бионика Медиа