Определение маркеров бактериальной транслокации из кишечника и хронического системного воспаления у больных ВИЧ-инфекцией с опиатной зависимостью

Резюме

В Российской Федерации продолжается эпидемическое распространение ВИЧ-инфекции. По данным Роспотребнадзора на 2017 г., до 60% больных опиатной зависимостью инфицированы ВИЧ. В клиническом плане эти пациенты остаются одной из самых сложных групп, что определяет необходимость расширения знаний о патогенезе коморбидного течения ВИЧ-инфекции и опиатной зависимости. Практически не изучено влияние употребления опиатов на показатели бактериальной транслокации и хронического системного воспаления, которые являются прогностически значимыми для ВИЧ-позитивных пациентов.

Цель исследования - оценить концентрации растворимого рецептора CD14 (sCD14), интерлейкина-6 и D-димера в плазме крови больных ВИЧ-инфекцией, употребляющих опиаты.

Материал и методы. Проведено кросс-секционное исследование 344 не получавших ранее антиретровирусную терапию (наивных) больных ВИЧ-инфекцией (стадия 3). Выделены группы: 1-я - активные потребители опиатов, подтвердившие хотя бы однократное употребление опиатов за последние 30 дней (n=121); 2-я - пациенты, отказавшиеся от употребления опиатов более 30 дней назад (неактивные потребители; n=180); 3-я - пациенты, отрицавшие факт употребления опиатов в анамнезе (n=43). Стаж опиатной зависимости в группе активных потребителей составил в среднем 14,6 ± стандартное отклонение (SD) 5,4 года. Пациенты, отказавшиеся от употребления опиатов, указали на ремиссию в среднем 3,26±1,97 года.

Результаты и обсуждение. В группе активных потребителей опиатов выявлены более высокие средние значения концентраций sCD14 (2213±596 нг/мл) по сравнению с неактивными (1930+597 нг/мл) и отрицавшими употребление в анамнезе (1915±577 нг/мл; р<0,001). Уровень интерлейкина-6 у активных потребителей был также выше (0,4±1,0 log пг/мл), чем у неактивных (-0,1±1,0 log пг/мл) и отрицавших (-0,4±0,7 log пг/мл; р<0,0001). Содержание D-димера в плазме крови активных потребителей (-0,6±0,9 log мкг/мл) аналогично было выше по сравнению с таковым у неактивных (-0,9±0,8 log мкг/мл) и отрицавших употребление (-1,3±0,7 log мкг/мл; р<0,0001). Между группами неактивных потребителей опиатов и отрицавших употребление не выявлено статистически значимых различий концентраций исследованных показателей.

Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о более выраженной бактериальной транслокации и системном воспалительном ответе у больных ВИЧ-инфекцией на фоне активного употребления опиатов. Точный патогенетический механизм, лежащий в основе этой ассоциации, пока не ясен. Можно предполагать, что вклад в активацию системного воспаления вносит усиление проницаемости кишечного барьера под воздействием опиатов.

Ключевые слова:ВИЧ-инфекция, потребители опиатов, sCD14, интерлейкин-б, D-димер, хроническое системное воспаление, бактериальная транслокация

Для цитирования: Холодная А.Н., Лиознов Д.А., Николаенко С.Л., Блохина Е.А., Ярославцева Т.С., Крупицкий Е.М. Определение маркеров бактериальной транслокации из кишечника и хронического системного воспаления у больных ВИЧ-инфекцией с опиатной зависимостью // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 8, № 3. С. 7-13. doi: 10.24411/2305-3496-2019-13001

Клиническое течение ВИЧ-инфекции и опиатной зависимости у пациентов чаще воспринимается медицинскими специалистами как сочетание нозологических форм, объединенных скорее эпидемиологическими и социальными факторами, нежели коморбидностью. В результате при самом благоприятном стечении обстоятельств больному оказывают наркологическую и психолого-социальную помощь, а прочая терапевтическая тактика остается идентичной вне зависимости от статуса наркопотребления. Следствием этого становятся снижение эффективности терапии ВИЧ-инфекции у активных потребителей опиатов, высокая частота развития сопутствующих заболеваний и худший прогноз исходов болезни [1]. Для разработки новых стратегий минимизации осложнений, улучшения контроля заболевания необходимо расширять знание о коморбидном течении ВИЧ-инфекции и опиатной зависимости, т.е. рассматривать их с позиции общности патогенетических звеньев и взаимного отягощения.

Известно, что в патогенезе ВИЧ-инфекции происходит усиление транслокации бактериальных компонентов и метаболитов из кишечника в кровоток. Бактериальная транслокация приводит к запуску хронического системного воспалительного процесса через активацию систем врожденного иммунитета [2, 3]. Вследствие хронического системного воспаления развивается целый спектр соматической патологии, включая сердечно-сосудистые и метаболические заболевания, нейрокогнитивные и аффективные расстройства [4-8].

Влияние хронического употребления опиатов на патогенетическую цепочку "бактериальная транслокация - активация иммунной системы - системное воспаление" у больных ВИЧ-инфекцией практически не изучено. С целью характеристики этого патогенетического аспекта в настоящем исследовании изучены следующие показатели:

■ растворимый рецептор CD14 (sCDl4) - маркер активации моноцитов, индуцируемой липополисахаридом. Оценка концентрации sCDl4 в плазме крови позволяет делать выводы как об интенсивности бактериальной транслокации, так и о связанной с ней активации иммунных клеток;

■ интерлейкин-6 (ИЛ-6) - провоспалительный цитокин, играющий одну из ключевых ролей в запуске хронического системного воспаления;

■ D-димер - маркер коагуляционных нарушений, который наряду с ИЛ-6 отражает выраженность системного воспаления.

Цель исследования - оценить концентрации растворимого рецептора CD14, ИЛ-6 и D-димера в плазме крови больных ВИЧ-инфекцией, употребляющих опиаты.

Материал и методы

В 2014-2015 гг. в лаборатории хронических вирусных инфекций ФГБОУ ВО "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова" Минздрава России было проведено кросс-секционное исследование. Согласно критериям включения, в исследование были отобраны и обследованы 344 не получавших ранее антиретровирусную терапию (наивных) больных ВИЧ-инфекцией на 3-й клинической стадии заболевания.

На основании результатов консультации и медицинского осмотра врача-нарколога участники, давшие информированное согласие, были распределены на 3 группы:

■ активные потребители опиатов - пациенты, хотя бы однократно употреблявшие опиаты в течение последних 30 дней (n=121);

■ неактивные потребители - пациенты, отказавшиеся от употребления опиатов более 30 дней назад (n=180);

■ группа контроля - пациенты, отрицавшие факт употребления опиатов в анамнезе (n=43).

Лабораторное обследование включало определение концентрации sCD14 в плазме крови с помощью диагностических коммерческих наборов фирмы R&D Systems Inc (Human CD14 Quantikine ELISA Kit), определение концентрации ИЛ-6 в плазме крови методом хемилюминесцентного иммуноферментного анализа с использованием набора Ultra-sensitive Single-Plex kit (MesoScale Diagnostics, Rockville MD) с рабочим диапазоном 0,091-1498 пг/мл. Определение концентрации D-димера в плазме крови проведено иммунотурбидиметрическим методом на автоматическом анализаторе коагуляции крови STAR (Diagnostica Stago; набор реактивов Liatest D-DI; Diagnostica Stago, Parsippany, NJ).

Дополнительно определяли число СD4-лимфоцитов крови методом проточной цитофлуориметрии и вирусную нагрузку РНК ВИЧ в сыворотке крови. Для количественного определения РНК ВИЧ типа 1 в плазме крови методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с гибридизационно-флюоресцентной детекцией применяли набор реагентов "Ампли-Сенс® ВИЧ-Монитор-FRT".

Статистический анализ осуществлен в программном пакете SAS. Для описания данных при нормальном распределении рассчитывали среднее арифметическое (M) и стандартное отклонение (SD). Для распределения отличных от нормального данных определяли медиану (Me) с учетом минимального значения вариационного ряда, 25-го и 75-го процентилей и максимального значения (min; 25%; 75%; max).

Концентрацию ИЛ-6 и D-димера логарифмировали для нормализации распределения. Межгрупповые сравнения в отношении нормально распределенных количественных признаков выполняли посредством дисперсионного анализа, если сравниваемые совокупности не подчинялись закону нормального распределения - с помощью критерия Краскела-Уоллиса. За критический уровень значимости для всех разделов исследования принято р=0,05.

Протокол исследования и информированное согласие были одобрены Этическим комитетом ФГБОУ ВО "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова" Минздрава России. Все участники исследования подписали добровольное информированное согласие.

Результаты и обсуждение

Характеристика групп наблюдения приведена в табл. 1. Средний возраст составил 33,7+5,6 года, преобладали мужчины (70,7%). Между группами не выявлено значимых различий в среднем числе CD4-лимфоцитов и уровне вирусной нагрузки ВИЧ в плазме крови.

Таким образом, наблюдаемые группы пациентов существенно не различались по иммунологическому и вирусологическому статусу.

По данным эпидемиологического анамнеза активные потребители имели длительный стаж опиатной зависимости, в среднем 14,6±5,4 года. "Неактивные" потребители указали на ремиссию положительностью в среднем 3,26±1,97 года.

Хронический вирусный гепатит С (ХГС) в анамнезе был у 98,3% пациентов, активно употреблявших опиаты, у 94,1% неактивных потребителей и у 25% пациентов, отрицавших наркопотребление. Равномерно высокой во всех 3 группах обследуемых была активность употребления алкоголя.

Диапазон изменения концентрации sCD14, выявленной в плазме крови в целом по выборке, составил от 113 до 3200 нг/мл (табл. 2), при этом значения, соответствующие максимальным, определены во всех 3 группах. Тем не менее среднее значение sCD14 оказалось статистически значимо более высоким в группе активных потребителей (2213±596 нг/мл) в сравнении с пациентами, находящимися в стадии ремиссии (1930±597 нг/мл, p<0,05), а также с отрицавшими употребление опиатов (1915±577 нг/мл, р<0,001).

Минимальные концентрации ИЛ-6 в целом по выборке составили 0,2 пг/мл, а у 75% пациентов находились в пределах до 1,6 пг/мл. Средние логарифмы значений концентрации ИЛ-6 у активно употребляющих опиаты были значимо выше (0,4±1,0 Log пг/мл) по сравнению с неактивными потребителями (-0,1±1,0 Log пг/мл, p<0,05) и отрицавшими употребление опиатов (-0,4±0,7 Log пг/мл, p<0,0001).

Концентрация D-димера в плазме крови изменялась в пределах от 0,00 до 7,1 мкг/мл. Среднее логарифмическое значение концентрации, аналогично предыдущим маркерам, статистически значимо было выше в группе пациентов, употреблявших опиаты активно (-0,6±0,9 Log мкг/мл), чем у неактивных потребителей (-0,9±0,8 Log мкг/мл, p<0,05) и отрицавших употребление опиатов (-1,3±0,7 Log мкг/мл, p<0,0001).

Статистически значимых различий определяемых показателей между неактивными потребителями и пациентами, отрицавшими употребление опиатов в анамнезе, не выявлено.

При сравнении полученных результатов с опубликованными данными установлено, что средние значения концентраций исследованных маркеров патогенетической цепочки "бактериальная транслокация - активация иммунной системы - системное воспаление" как в целом по выборке, так и отдельных группах, были выше по сравнению с таковыми у условно здоровых ВИЧ-негативных пациентов [9-11].

На основании определения SCD14 можно констатировать, что у больных ВИЧ-инфекцией на фоне активного употребления опиатов более выражена моноцитарная активация и, следовательно, усилена бактериальная транслокация из кишечника.

Усиление бактериальной транслокации из кишечника под влиянием опиатов было подтверждено в исследованиях на животных [12-14]. Установлено, что экзогенные опиаты, связываясь с опиоидными рецепторами энтеральной нервной системы, модулируют моторику и секрецию, приводя к изменениям состава кишечного микробиома, а воздействие на опиоидные рецепторы иммунных клеток в составе кишечной стенки влечет местные воспалительные изменения [15]. Таким образом, оба фактора могут играть роль в повышении проницаемости кишечного барьера для бактериальных компонентов.

Выявленные у активных наркопотребителей более высокие средние значения концентраций ИЛ-6 и D-димера, по сравнению с пациентами других групп, в свою очередь, свидетельствуют об усилении под влиянием опиатов системного воспалительного ответа у больных ВИЧ-инфекцией.

Необходимо подчеркнуть, что моноцитарный путь активации систем врожденного иммунитета - основное связующее звено между бактериальной транслокацией и запуском хронического системного воспаления у больных ВИЧ-инфекцией [16]. В этой связи с высокой долей вероятности можно предполагать наличие прямой патогенетической связи между наблюдаемыми явлениями. Однако обсервационный характер исследования вносит соответствующие ограничения.

Полученные результаты следует учесть при анализе патогенетических причин тяжести сочетанного течения ВИЧ-инфекции и опиатной зависимости. В публикациях показана прогностическая значимость sCD14, ИЛ-6 и D-димера в отношении рисков развития тяжелой соматической патологии и неблагоприятных исходов у больных ВИЧ-инфекцией [4, 17, 18]. Полученные данные дают направление для поиска и развития терапевтических стратегий, способных улучшить прогноз в группе больных ВИЧ-инфекцией, употребляющих опиаты. Результаты подчеркивают целесообразность исследования методов коррекции, направленных на каждое звено в цепочке "бактериальная транслокация - активация иммунной системы - системное воспаление". Определенный интерес представляет оценка динамического изменения концентраций sCD14, ИЛ-6 и D-димера у больных ВИЧ-инфекцией на фоне хронического употребления опиатов.

Таким образам, с целью выявления и прогнозирования патофизиологических аспектов развития ВИЧ-инфекции на фоне хронического употребления опиатов важно изучать связи между микробиотой кишечника и центральной нервной системой, в основе которой лежат иммунные, нейронные и эндокринные механизмы [19, 20]. Данный подход наиболее полно объединяет в себе оценку молекулярных, клеточных и органных структур, вовлекаемых в общий патологический процесс.

Финансирование. Исследование выполнено при поддержке гранта РФФИ № 17-54-30009 (2017).

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

1. Mathers B., Degenhardt L. et al. Mortality among people who inject drugs: a systematic review and meta-analysis // Bull. World Health Organ. 2013. Vol. 91. P 102-123. https://www.who.int/bulletin/volumes/91/2/12-108282.pdf

doi: 10.2471/BLT.12.108282

2. Brenchley J.M. et al. Microbial translocation is a cause of systemic immune activation in chronic HIV // Nat. Med. 2006. Vol. 12. P. 13651371.

3. Klatt N.R. et al. Microbial translocation, immune activation and HIV disease // Trends Microbiol. 2013. Vol. 21, N 8. P. 6-13.

4. Hart B.B., Nordell A.D., Okulicz J.F. et al. Inflammation-related morbidity and mortality among HIV-positive adults: how extensive is it? // J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 2018. Vol. 77, N 1. P. 1-7.

5. Nou E., Lo J., Grinspoon S. Inflammation, immune activation, and cardiovascular disease in HIV // AIDS. 2016. Vol. 30, N 10. P 1495-1509.

6. Paula A., Falcao M., Pacheco A. et al. Metabolic syndrome in HIV-infected individuals: underlying mechanisms and epidemiological aspects // AIDS Res. Ther. 2013. Vol. 10, N 32. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3874610/

doi: 10.1186/1742-6405-10-32

7. Ancuta P, Kamat A., Kunstman K., Kim E. et al. Microbial translocation is associated with increased monocyte activation and dementia in AIDS patients // PLoS One. 2008. Vol. 3. Article ID e2516.

8. Delgado-Velez M., Lasalde-Dominicci J. The cholinergic anti-inflammatory response and the role of macrophages in HIV-induced inflammation // Int. J. Mol. Sci. 2018. Vol. 19, N 5. pii: E1473. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29772664-the-cholinergic-anti-inflammatory-response-and-the-role-of-macrophages-in-hiv-induced-inflammation/

doi: 10.3390/ijms19051473

9. Breen E., Rezai A. Infection with HIV is associated with elevated IL-6 levels and production // J. Immunol. 1990. Vol. 144. P 480-484.

10. Funderburg N., Mayne E. et al. Increased tissue factor expression on circulating monocytes in chronic HIV infection: relationship to in vivo coagulation and immune activation // Blood. 2010. Vol. 115, N 2. P 161-167. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19828697-increased-tissue-factor-expression-on-circulating-monocytes-in-chronic-hiv-infection-relationship-to-in-vivo-coagulation-and-immune-activation/

doi: 10.1182/blood-2009-03-210179

11. Neema N., Ravinder S. et al. Comparative evaluation of microbial translocation products (LPS, sCD14, IgMEndocab) in HIV-1 infected Indian Individuals // Microb. Pathog. 2017. Vol. 111. P 331-337. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28801271-comparative-evaluation-of-microbial-translocation-products-lps-scd14-igm-endocab-in-hiv-1-infected-indian-individuals/

doi: 10.1016/j.micpath.2017.08.004

12. Meng J., Yu H., Ma J., Wang J. et al. Morphine induces bacterial translocation in mice by compromising intestinal barrier function in a TLR-Dependent manner // PLoS One. 2013. Vol. 8. Article ID e54040.

13. Babrowski T., Holbrook C. et al. Pseudomonas aeruginosa virulence expression is directly activated by morphine and is capable of causing lethal gut-derived sepsis in mice during chronic morphine administration // Ann. Surg. 2012. Vol. 255. P 386-393.

14. Sindberg G.M., Sharma U., Banerjee S. et al. An infectious murine model for studying the systemic effects of opioids on early HIV pathogenesis in the gut // J. Neuroimmune Pharmacol. 2014. Vol. 10. P 74-87.

15. Meng J., Sindberg G.M., Roy S. Disruption of gut homeostasis by opioids accelerates HIV disease progression // Front. Microbiol. 2015. Vol. 6. P 643. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26167159-disruption-of-gut-homeostasis-by-opioids-accelerates-hiv-disease-progression/

doi: 10.3389/fmicb.2015.00643

16. Хасанова, Г.Р и др. Микробная транслокация и системный воспалительный ответ при ВИЧ-инфекции // Саратовский науч.-мед. журн. 2013. Т. 9, № 3. С. 508-512.

17. Krastinova E. et al. High soluble CD14 levels at primary HIV-1 infection predict more rapid disease progression // J. Infect. Dis. 2015. Vol. 212. P. 909-913.

18. Sandler N.G. et al. Plasma levels of soluble CD14 independently predict mortality in HIV infection // J. Infect. Dis. 2011. Vol. 203, N 6. P. 780-790.

19. Барыльник Ю.Б., Шульдяков А.А., ФилипповаН.В., Рамазанова К.Х. Микробиом кишечника человека и психическое здоровье // Рос. психиатр. журн. 2015. № 3. С. 30-41.

20. Бондаренко В.М., Рябиченко Е.В. Патогенетические механизмы и принципы терапии заболеваний, связанных с нарушением взаимосвязей кишечно-мозговой оси // Бюл. Оренбургского науч. центра УрО РАН. 2013. № 4. С. 1-15.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Горелов Александр Васильевич
Академик РАН, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии НОИ «Высшая школа клинической медицины им. Н.А. Семашко» ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России, профессор кафедры детских болезней Клинического института детского здоровья им. Н.Ф. Филатова ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), заместитель директора по научной работе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора (Москва, Российская Федерация)

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»