четверг, 9 апреля 2020 г.


Выдвинуто предположение, что пневмония, индуцированная вирусом COVID-19, вызывается множественными патогенами, среди которых присутствует Mycobacterium Tuberculosis (МТ). Предложена модель индуцирования пневмонии.


В условиях пандемии COVID-19 вызывает удивление чрезвычайно широкий диапазон реакций заболевших на вирус. Вариативность реакций может быть связана с генетикой больного, а также с его предысторией – накопившимися в организме патогенами, объединенными общим названием микробиота. Речь идет не о содержимом кишечника, а о тех бактериях, которые живут в самом организме: инфекции, которыми человек переболел, с ними справился, но остались ослабленные «придавленные» иммунитетом остатки, т.е. инфекция перешла в латентное состояние. Новому вирусу достаточно сильно ослабить иммунитет (отвлечь в достаточной степени, чтобы ранее достигнутое с микробиотой равновесие поддерживать не удавалось), и все ранее придавленные инфекции начнут просыпаться. Особое место среди этих инфекций занимает туберкулез.
Туберкулез является одной из самых опасных инфекционных болезней, смертность от него находится на первом месте в отсутствие пандемий других инфекций. Он чрезвычайно широко распространен: почти все взрослое население к концу жизни инфицировано микобактериями, но болезнь находится обычно в латентной форме (ЛТБИ, латентная туберкулезная инфекция). МТ локализуется внутри человеческих клеток, единственный подтвержденный тип клеток – макрофаги  [1].
В случае неблагоприятных внешних условий МТ может превращаться в т.н. L-форму  [2–4]. Она перестает быть классической кислотоустойчивой бациллой Коха (БК), превращаясь в не-кислотоустойчивую коккобациллу и начинает размножаться намного быстрее. Некоторая часть преобразованных в L-форму микобактерий способна к реверсии, т.е. переходу обратно в БК. В клинически здоровом организме, по-видимому, значительная часть микобактерий находится в латентном состоянии в виде L-форм [2]. Жизнь L-формы гораздо менее исследована по сравнению с жизнью ее палочкообразной alter ego; большие работы велись в СССР в 1970-х гг. Исследования по локализации МТ в фагоцитах было проведено на БК, а не на L-форме МТ. На удивление, в настоящий момент исследования L-форм МТ в ветеринарии гораздо более широки, чем в медицине [3]. L-формы особенно устойчивы к воздействию лекарств, которые привели к их превращению в L-форму. Работы по получению лекарств для борьбы с L-формами МТ нам неизвестны.
Вакцина БЦЖ берет свое название от Бациллы Кальметта и Жерена (Bacillus of Calmette-Guerin, BCG) и является одной из немногих живых вакцин. БЦЖ сделана на основе микобактерии M.Bovis, входящей в семейство МТ и отличается от нее одной большой делецией, кодирующей пару белков ESAT-6 and CFP-10. Эти белки являются секреторными и используются для разрушения клетки-хозяина (например, макрофага). Их отсутствие блокирует один из путей размножения МТ и переводит инфекцию в латентную форму.
Определение ЛТБИ, даваемое WHO/CDC, включает признак «обычно положительного» результата IGRA или Манту (TST), что означает, что МТ не только присутствует в организме, но и активна, и пациент нуждается в лечении.
Гипотеза
В случае атаки нового патогена, инфицированные МТ макрофаги устремляются к очагу заражения, принимая участие в борьбе с инфекцией. Часть из них лизирует в области очага, освобождая содержавшиеся в них МТ. Очаг становится полиэтиологическим, к уже имеющимся в нем инфекциям могут присоединиться и прочие эндемические инфекции данного пациента. Особые проблемы возникают у очагов в легких, поскольку МТ аэроб. По этой причине даже при проникновении вируса через ЖКТ с большой вероятностью возникает пневмония.
У пожилого населения уровень обмена веществ понижен, в отличие от нового патогена и собственной (эндемической) бактериальной флоры организма. Борьба с инфекцией требует повышенных затрат энергии, которая производится исключительно с помощью усвоенного организмом кислорода. Пневмония ограничивает поступление кислорода в организм, тогда как МТ в легких недостатка в кислороде не испытывает, в результате энергетический баланс сдвигается в пользу МТ. Искусственная вентиляция легких увеличивает количество усвоенного организмом кислорода, сдвигая энергетический баланс в пользу организма человека. Именно по этой причине ИВЛ настолько важна при лечении пневмонии. Особенно тяжелая ситуация возникает, когда один из патогенов подавляет иммунную систему организма: подавление иммунной системы можно рассматривать как уменьшение энергетической эффективности иммунного ответа. Чем старше пациент, тем меньше возможности ускорения метаболизма.
Вакцинация БЦЖ при рождении стартовала в разных странах в 1950-1960 гг (в СССР она стала обязательной в 1962г), поэтому пожилое население в большинстве своем не вакцинировано БЦЖ и его популяция ЛТБИ состоит из бактерий «дикого» типа. Вакцинация БЦЖ может существенно уменьшить смертность более молодой части населения, которая ее получила, но непонятно, как она может снижать смертность более пожилой не вакцинированной части населения. Прямого влияния вакцинирования БЦЖ на заразность в рамках нашей гипотезы не просматривается, а вот косвенное может быть: у молодежи с COVID-19 и не-БЦЖ штаммами МТ чаще встречаются легочные проявления воспаления и они чаще кашляют и чихают, и, соответственно, заражают больше людей (просим прощения за столь механистичное описание процесса заражения).
Как тестировать
Мы не претендуем на единственный возможный способ доказательства гипотезы, однако же попытались построить один из возможных вариантов.
Для проверки гипотезы всем пациентам, положительным по пробе на COVID-19, ставятся одновременно диагностические тесты Манту и Диаскинтест (или IGRA). Эти тесты дают комплементарную информацию. Результаты пробы Манту записываются как по стандарту WHO, так и регистрируются с помощью фотографий с наклеенной на руку масштабной линейкой. Доводом, поддерживающим гипотезу, могут быть результаты корреляционного анализа зависимости интенсивности реакции на пробу Манту и исхода болезни (число дней с положительной температурой, возникновение пневмонии и смертельный исход). Также желательно повторение общих анализов крови и мочи перед постановкой тестов и через 48-72 часа после нее: на пробы может быть общая реакция организма. В условиях развития заболевания, вызванного COVID-19, эти пробы менее информативны, чем в том случае, если бы они были поставлены в стадии ремиссии, но по крайней мере наличие белка в моче может служить маркером ЛТБИ [5]. У умерших необходимо проводить патологоанатомический анализ для выявления признаков туберкулезного воспаления, сопровождаемый гистологическим анализом и посевами на БК и L-форму МТ.
Если мы принимаем выдвинутую гипотезу, то пациенты, имеющие положительную пробу на ЛТБИ по определению WHO (возможно, с корректированным критерием положительности пробы Манту), подлежат немедленному лечению противотуберкулезными препаратами. Тем, у кого уже развивается пневмония, ставятся те же самые пробы и применяется лечение антибиотиками, активными в отношении МТ. У группы пациентов с отрицательной реакцией на ЛТБИ отслеживается исход болезни и к ним применяется лечение аналогичное лечению без предположения о наличии ЛТБИ. Результаты по этим больным можно сравнить с результатами по стране (не по миру в целом!) с помощью корреляционного анализа. Возможно, критерии положительности теста Манту придется пересмотреть по сравнению с определением WHO: число пациентов, у которых подозревается пневмония должно превышать число пациентов с реально развивающейся пневмонией. Доказательством гипотезы можно считать значимое улучшение статистики смертности по сравнению с контрольной группой, где противотуберкулезное лечение не применялось.
Обсуждение
Одно из утверждений данной работы, которое может вызывать дискуссию, касается масштаба зараженности человечества МТ. Пандемия туберкулеза происходила в 19 - начале 20 века. В процессе этой пандемии во многих странах часть населения с генами, дающими особую чувствительность к МТ, была отсеяна естественным отбором. Случаи легочного туберкулеза в Европе редки не только потому, что кардинально улучшилось питание, но и потому, что произошел отсев чувствительного к туберкулезу населения. Уровень заболеваемости туберкулезом у канадских инуитов, не прошедших через горнило естественного отбора, соответствует уровню Африки, а не Канады [6], т.е. примерно в 50 раз выше. МТ не исчезла; они с человечеством научились сосуществовать: МТ в латентной форме, человечество с выбракованными генами.
Возможно, следует ввести широкую трактовку ЛТБИ, соответствующую случаям, когда МТ присутствует в организме, не активна и организм не нуждается в лечении. С нашей точки зрения, ЛТБИ в широком понимании может легко быть обнаружена тестом Манту: люди, не инфицированные микобактериями, должны иметь пробу Манту вообще без эритемы. IGRA или Диаскинтест не подходят для диагностики ЛТБИ, поскольку они выявляют наличие белков, кодируемых генами, отсутствующими в БЦЖ, но эти гены не работают (не экспрессируются), когда туберкулез находится в латентном состоянии. Эти тесты выявляют людей с активным туберкулезным процессом с участием не-БЦЖ МТ и тех, у кого этот процесс был активным недавно. Подозреваем, что и те, у кого есть ЛТБИ в широком смысле могут показать вспышку туберкулеза в крайне неблагоприятных условиях, что мы и видим в случае заражения COVID-19.
Если наша гипотеза верна, то пневмония, индуцированная COVID-19, вызвана не только самим вирусом, но и эндемическими инфекциями, сосуществующими с человеком в норме, но активирующимися в экстремальной ситуации. Наиболее подозрительной из этих инфекций является МТ.
Безусловно, в этом тексте изложена лишь упрощенная базовая гипотеза, взаимодействие патогенов и иммунной системы гораздо сложнее. Можно учитывать дополнительные факторы, усовершенствовать способы доказательства, однако главное – попытаться понять, играет ли МТ в этой картине одну из первых ролей. В момент пандемии любая гипотеза, которая может привести к сокращению числа жертв, достойна рассмотрения. Если наша гипотеза верна, то не следует ожидать кардинального изменения ситуации со смертностью, поскольку нет быстрых и эффективных лекарств против туберкулеза, однако вовремя примененное противотуберкулезное лечение может ее снизить. В любом случае, эту гипотезу стоило бы исследовать для понимания причин высокой летальности и поиска путей решения подобных проблем в будущем.
Благодарности
Посвящается памяти Галины Петровны Яковлевой, настоящего врача, ученого, мамы и бабушки.
Авторы
Юрий Каламбет, ООО «Амперсенд», Москва, Российская федерация
kalambet@ampersand.ru
Екатерина Грязнова, практикующий врач, Москва, Российская федерация

Список литературы
[1]         J.D. Ernst, G. Trevejo-nuñez, N. Banaiee, Science in medicine Genomics and the evolution , pathogenesis , and diagnosis of tuberculosis, J. Clin. Invest. 117 (2007) 1738–1745. doi:10.1172/JCI31810.1738.
[2]         Z.S. Zemskova, I.. Dorozhkova, Latent tuberculosis infection (in Russian), Meditsina, Moscow, 1984.
[3]         N. Markova, Hidden face of tuberculosis, Biosci. Hypotheses. 2 (2009) 441–442. doi:10.1016/j.bihy.2009.04.014.
[4]         N. Markova, G. Slavchev, L. Djerov, A. Nikolov, T. Dimova, Mycobacterial L-forms are found in cord blood: A potential vertical transmission of BCG from vaccinated mothers, Hum. Vaccines Immunother. 12 (2016) 2565–2571. doi:10.1080/21645515.2016.1193658.
[5]         Г.П. Яковлева, Паратуберкулезный нефрит, Клиническая Медицина. (2002) 37–43.
[6]          R.S. Lee, N. Radomski, J.-F. Proulx, I. Levade, B.J. Shapiro, F. McIntosh, H. Soualhine, D. Menzies, M.A. Behr, Population genomics of Mycobacterium tuberculosis in the Inuit, Proc. Natl. Acad. Sci. 112 (2015) 13609–13614. doi:10.1073/pnas.1507071112.

2 комментария:

  1. На самом деле идея была сформулирована мной в письме одному из коллег, на данный момент работающему в US CDC, еще 16 марта, фрагмент письма привожу ниже:
    "Идея для обсуждения/проверки. Не может ли быть тяжесть воспаления легких при КОВ быть связана с полиэтиологичностью оного воспаления? Схема: попал вирус, началось воспаление легких, организм ослаб, в легкие побежали фагоциты с палочками и начали там массово гибнуть. В легких появляются свободные палочки Коха или L-формы, которым можно в теории обходиться даже без внутриклеточного механизма размножения, поскольку иммунная система сильно ослаблена. Если размножение идет мимо внутриклеточного механизма, никакие IGRA тесты ничего не заметят, поскольку они заточены на обнаружение именно внутриклеточного размножения. От этого, конечно, не сильно легче, поскольку изучением патогенности и чувствительности к антибиотикам L-форм никто не занимался, поэтому лечить придется антибиотиками широкого спектра, но специфические противотуберкулезные тоже могут помочь.
    В приложении первые 3 страницы книги по L-формам из далеких 80-х." (имеется в виду книга Земсковой и Дорожковой "Срыто протекающая туберкулезная инфекция"),
    17 марта про БЦЖ, по которой статистику еще не считали:
    "Если проверять эту гипотезу, нужно будет смотреть раздельную статистику по странам с БЦЖ и без. Что у нас в Индии? Как-то она не засветилась."
    Индия - страна с обязательным БЦЖированием и очень большим населением, вторым после Китая.

    ОтветитьУдалить
  2. О возможной роли микобактерии туберкулеза в развитии эпидемии КОВИД-19
    Прошло более месяца с момента публикации нашего предыдущего препринта о возможной вовлеченности M.Tuberculosis (МТ) в протекании заболевания, индуцированного вирусом КОВИД-19. Пока никаких фактов, опровергающих выдвинутое предположение, не появилось, как и прямых подтверждений.
    Появились косвенные свидетельства, делающие исследования по подтверждению или исключению влияния МТ на течение заболевания КОВИД-19 более актуальными:
    Появился список сопутствующих заболеваний, приводящих к осложнениям в течении болезни. Риск смерти у людей с поражением почек находится на том же уровне, что и у людей старше 80 лет. Заболевание почек под названием гломерулонефрит, как было показано Г.П.Яковлевой [1], у человека имеет туберкулезное происхождение. Заражение морских свинок L-формой МТ (ЛМТ) приводило [2] к возникновению у них двух поражений: эндоваскулит и гломерулонефрит. Эндоваскулит вполне вписывается в картину поражения при тяжелом течении КОВИД-19. Среди факторов риска есть диабет. Г.П.Яковлева наблюдала единичный случай полного исчезновения инсулин-зависимости у больного диабетом после проведенного противотуберкулезного лечения, (персональное сообщение, далее тема не изучалась), так что некоторая часть заболеваний диабетом может быть связана с МТ.
    Появилась уточненная картина поражения при КОВИД-19, переводящая акценты с поражения легких на общее поражение сосудистой системы. Вполне согласуется с возможной вовлеченностью ЛМТ в поражение, вспоминаем эндоваскулит.
    Поворот к тяжелому течению болезни, происходящий не у всех, вполне может зависеть от истории и личных отношений организма пациента с ЛМТ.
    Напоминаем, что диагностика ЛМТ на данный момент не поставлена, «из-за отсутствия или повреждения клеточной стенки они не воспринимают обычно применяемые для окраски микобактерий красители, вследствие чего их не удаётся обнаружить бактериоскопически в мазках из поражённых органов», и в дополнение «Выявление ДНК возбудителя туберкулёза не может служить основанием для установления диагноза на туберкулёз». Это, правда, про скот.
    Сценарий проверки гипотезы предлагаем кардинально изменить, поскольку вмешательство в утвержденные протоколы лечения КОВИД-19 сопровождается большими сложностями и дополнительно туберкулиновые пробы могут вызвать обострение заболевания (при постановке туберкулиновой пробы больным гломерулонефритом у них поднималась температура и повышался белок в моче). Обновленный сценарий мог бы выглядеть следующим образом:
    Тестирование проводится среди выздоровевших от КОВИД-19. Производится постановка проб Манту и Диаскинтест (одновременно на разные руки). Проба Манту учитывается не по методике ВОЗ, а с помощью фотофиксации (для устранения влияния человеческого фактора на результаты). Одновременно берутся, по возможности, общие анализы крови и мочи и производится мониторинг температуры пациента. Существенно наличие только пробы Манту. Для пациента устанавливается степень тяжести течения заболевания (дней с высокой температурой, максимальное значение температуры, степень поражения легких, любые другие доступные показатели тяжести течения болезни). Дальнейшие исследования проводятся при наличии существенной корреляции результата пробы Манту (и общей реакции организма) и тяжести течения заболевания. Желательно тестировать также людей с наличием антител к КОВИД-19 и отсутствием клинических проявлений.
    Диаскинтест/IGRA проверяет наличие одного из путей пролиферации МТ – лизиса клетки-хозяина после внутриклеточного размножения МТ. Поскольку персистенция ЛМТ в организме человека не изучена, результаты этих тестов могут дать дополнительную информацию, но на них ориентироваться нельзя.
    Литература
    [1] Г.П. Яковлева, Паратуберкулезный нефрит, Клиническая Медицина. (2002) 37–43.
    [2] З.С. Земскова, И.Р. Дорожкова, Скрыто протекающая туберкулезная инфекция, Медицина, Москва, 1984.

    ОтветитьУдалить