Наряду с огромной ролью, которую играют возбудители и механизмы их передачи в распространении и развитии инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП), невозможно не учитывать значения биологических особенностей организма в реализации инфекционного процесса у конкретного больного. Знание молекулярных основ восприимчивости к ИСМП и механизмов, определяющих последствия возникшей ИСМП, может привести к развитию персонифицированного направления в профилактике осложненной ИСМП, характеризующейся высокой вероятностью летального исхода. Такое направление может быть основано как на ранней диагностике тяжелого течения ИСМП, так и на своевременном выявлении больных, предрасположенных к развитию смертельно опасных осложненных форм ИСМП (сепсиса, тяжелого сепсиса, септического шока), с целью оказания рациональной и специализированной помощи, включая применение высокотехнологичных методов профилактики и лечения.

К сожалению, оценка клинических и простых лабораторных признаков (повышение температуры, лейкоцитоз, тахикардия) не являются достаточно специфичными и чувствительными для диагностики септических состояний, особенно в случаях наличия у больных системного воспалительного синдрома без инфекции. Назначение антибиотиков, включая сильнодействующие препараты новых поколений с широким спектром действия, без четких показаний приводит к распространению резистентности и увеличению вероятности распространения ИСМП. Нерациональное использование антибиотиков, в частности в неонатальном периоде, приводит к дополнительному токсическому эффекту, риску развития атопических осложнений, нарушению экспрессии генов, контролирующих развитие желудочно-кишечного тракта, и транскрипции генов, ответственных за барьерные функции кишечника.

Ранняя диагностика осложненного течения ИСМП и своевременный прогноз состояния больных с помощью биомаркеров могли бы помочь оптимизировать медицинское применение инновационных, высокотехнологичных терапевтических ресурсов путем выявления больных, предрасположенных к развитию опасного для жизни осложнения – сепсиса и полиорганной недостаточности. Такой подход в комбинации с имеющимися способами профилактики и лечения ИСМП мог бы внести свой вклад в снижение смертности от сепсиса как все еще не такого редкого исхода ИСМП.

Мониторинг биомаркеров иммунной системы (иммунофенотипирование компонентов систем адоптивного и врожденного иммунитета, или иммунофеномика) представляется наиболее перспективным для персонализации терапии с целью более раннего и оптимизированного лечения.

Кандидаты таких биомаркеров существуют, целесообразность их применения для ранней диагностики сепсиса и прогноза течения септических состояний была продемонстрирована во многих исследованиях.

Так, прокальцитонин был апробирован для дифференциации сепсиса от системного воспалительного ответа (SIRS) неинфекционной природы. В клинически реальной концентрации прокальцитонин усиливал продукцию ИЛ-6, ИЛ-1 и ФНО мононуклеарами человека [1]. Другой иммунофеномный маркер – ИЛ-6 показал свою причастность к осложнениям сепсиса (дисфункция органов) как в клинических исследованиях, так и в экспериментальной модели сепсиса [2]. Перспективными предсказателями исхода явились также лактат [3], иммуномодулирующий белок HMGB1, накапливающийся в циркуляции в тканях в результате высвобождения из погибающих клеток [4, 5], а также некоторые комбинации биомаркеров, таких как лактат, прокальцитонин, аминоконцевой натрийуретический пептид В-типа [6].

Комбинирование биомаркеров (или группы биомаркеров) с микробиологическими и генетическими методами идентификации возбудителей ИСМП, безусловно, является наиболее оптимальным этапом диагностики с целью проведения терапевтических мероприятий, направленных на предотвращение смертности. Анализ литературы показывает наличие около 180 потенциальных биомаркеров сепсиса, имеющих диагностическую ценность, коррелирующих с его течением, исходом или патогенетическим значением [7–11]. Однако далеко не все маркеры-кандидаты верифицированы в клинике или имеют экспериментальное обоснование. В таблице представлены наиболее перспективные кандидаты, которые показали максимальную диагностическую ценность как маркеры, обладающие высокой чувствительностью и специфичностью в клинических исследованиях и достаточно высокими показателями площади под кривой (AUC) при проведении ROC-анализа (Receiver Operating Characteristic), а также те маркеры, потенциальная ценность которых подтверждается как клиническими, так и экспериментальными (модельными) исследованиями.

Таблица.

* К – клинические исследования (свыше 20 больных в группе), Э – экспериментальные исследования с использованием моделирования сепсиса на мышах.

** Диагностическая (прогностическая) ценность маркера: специфичность и чувствительность диагноза (прогноза) >90%.

В первую очередь обращают на себя внимание отобранные маркеры-кандидаты, способствующие раннему диагнозу септической инфекции с высокой (> 90%) специфичностью и чувствительностью, что важно для своевременного начала антибиотикотерапии. К таким биомаркерам относятся индуцируемый интерфероном протеин 10 (IP-10), или хемокин CXCL10, обеспечивающий привлечение антибактериальных нейтрофилов и Т-клеток в места инфекции. При сравнении диагностической ценности многих цитокинов и хемокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-12р70, ИЛ-8, ФНО, MIG, MCP-1, GRO, RANTES) у недоношенных младенцев количественное определение именно IP-10 оказалось наиболее информативным для постановки диагноза септической инфекции при некротизирующем энтероколите. Определение концентрации хемокина с помощью иммуноферментного анализа в условиях минимального объема (50 мкл) плазмы позволило установить все случаи септицемии позднего начала (начавшейся по истечении 3 сут после рождения) при некротизирующем энтероколите со специфичностью 89% и чувствительностью 93% у детей с концентрацией IP-10 свыше 1250 нг/мл, выявляемой в день подозрения септической инфекции или через 24 ч после этого [33].

Однако для выявления случаев пневмонии ценность метода была значительно ниже. Комбинация хемокина с другими биомаркерами, использованными в данной работе, лишь слегка повышала специфичность и отрицательную предсказательную ценность метода у младенцев. Ценность этого маркера для раннего выявления сепсиса у взрослых не установлена. Другой маркер – фосфолипаза 2 группы II (PLA2-II) оказался диагностически значимым при сепсисе у взрослых больных. Так, повышенная концентрация PLA2-II выявлялась уже в раннюю фазу бактериемии (с пиком через 12–24 ч после поступления в отделение интенсивной терапии), значения AUC для этого маркера превышали таковые для С-реактивного белка, который рутинно используется для мониторинга воспаления [34]. Высокие (свыше 90%) специфичность и чувствительность выявления бактериемии наблюдали в течение первых 24 ч нахождения в стационаре. Аналогичной диагностической ценностью обладало и определение прокальцитонина, используемое в настоящее время в отечественных клиниках [38–40].

Использование проточной цитофлюориметрии цельной крови с применением соответствующих антител позволяет в небольшом количестве крови (25–50 мкл на определение) количественно выявлять экспрессию клеточно-ассоциированных маркеров CD64, CD11b, HLA-DR на поверхности гранулоцитов или мононуклеарных клеток для диагностики сепсиса или прогноза его течения с высокой специфичностью и чувствительностью. Так, высокие значения первых двух характерны для детей и взрослых при сепсисе соответственно, тогда как снижение экспрессии HLA-DR на поверхности моноцитов позволяло прогнозировать вероятность инфекции после сердечно-сосудистой хирургических вмешательств (и септических осложнений у больных в отделении интенсивной терапии; см. таблицу).

Прогностической ценностью при септической инфекции обладало и снижение экспрессии рецепторов компонента комплемента С5а (CD88 и C5L2), а также молекул TLR2/CD14 на клетках крови больных, а уровень экспрессии маркеров апоптоза PD1 и PD1L на поверхности моноцитов прямо коррелировал с вероятностью летального исхода (см. таблицу). Экспериментальные исследования показали, что снижение экспрессии маркеров является следствием их интернализации в связи с наличием в крови или большого количества соответствующих лигандов – бактериальных продуктов (в случае TOLL-подобных рецепторов), или молекул С5а, активированных в результате системной воспалительной реакции. Использование таких маркеров особенно перспективно, поскольку они имеют непосредственное отношение к патогенезу септического состояния. Однако их реальная прогностическая ценность для ИСМП нуждается в подтверждении с исследованием разных категорий больных.

Некоторые маркеры могут быть в дальнейшем использованы не только для отбора больных с целью персонализации терапии, но и для оценки реакции на предпринятое лечение. Такие задачи можно решить только с помощью биомаркеров, обладающих достаточно высокой чувствительностью и специфичностью в оценке эффективности лечения. Подобные исследования только начинаются, и ожидается, что они приведут к значительному предотвращению летальных исходов септических ИСМП, а также к более эффективному и рациональному использованию дорогостоящих способов терапии сепсиса, включая введение рекомбинантных антагонистов провоспалительных цитокинов [41]. Одним из примеров является определение уровня активного протеина С в крови для оптимизации лечения рекомбинантным активным продуктом, разрешенным Администрацией по продуктам питания и лекарствам США к клиническому применению для лечения сепсиса (клинические испытания NCT00386425, www.clinicatrials.gov).

В настоящее время в США также проходят клинические испытания для установления диагностической ценности определения концентрации прокальцитонина в сыворотке для оптимизации лекарственной терапии сепсиса (клинические испытания NCT00832039 www.clinicatrials.gov). В предварительных клинических исследованиях получены обнадеживающие данные при использовании прокальцитонина как маркера при выработке решения о прекращении антибиотикотерапии [42, 43].

Хотя тесты с использованием некоторых биомаркеров (см. таблицу) имеют неплохие значения специфичности и чувствительности для раннего диагноза или прогноза развития лекарственной терапии сепсиса, широкое клиническое применение биомаркеров возможно при достижении еще больших (приближающихся к 100%) значений специфичности и чувствительности, т.е. при практически полном отсутствии ложноположительных и ложноотрицательных прогнозов течения и диагноза сепсиса. Считается, что биомаркеры могут быть наиболее ценны в комбинации. Недавнее клиническое исследование выявило, что специфичность диагноза сепсиса может быть повышена до 96% при использовании двух количественных маркеров – прокальцитонина и бифазной характеристики кривой при определения тромбопластина [44]. При этом достаточно высокой оказалась негативная предсказательная ценность теста (96%), позволяющая почти наверняка выявить случаи без сепсиса. Последнее было успешным и при определении продуктов деградации фибрина с помощью иммуноферментного анализа – отрицательный тест позволил в 100% случаев отвергнуть диагноз сепсиса, вызванного грамотрицательными бактериями [45].

Еще одним примером успешного применения сочетания биомаркеров с целью оптимизации стратегии лечения является исследование, проведенное в Китайском университете Гонконга [46]. Авторы обнаружили, что у недоношенных детей с повышенным риском септицемии позднего начала и некротизирующего энтероколита имелось специфическое соотношение проаполипопротеина CII и варианта сывороточного амилоида (SAA), содержащего дес-аргинин. Диагностическая ценность индекса, рассчитанного по предложенной авторами формуле, была высока: у больных с индексом выше 0,75 чувствительность и специфичность диагноза составляли 90 и 95% соответственно.

В этой связи следует отметить, что для верификации диагностической и прогностической ценности комбинации перспективных биомаркеров, в отношении которых уже имеются и клинические результаты, и экспериментальное обоснование (см. таблицу), необходимо проведение полноценных клинических исследований в отечественных условиях. Такие исследования могли бы включать в первую очередь маркеры-кандидаты, имеющие патогенетическое значение в развитии и течении септической инфекции (цитокины, хемокины) или непосредственно отражающие активность патогенетически значимых факторов, совокупность которых может определять неблагоприятный исход болезни (уровень экспрессии клеточных рецепторов).