Аспергиллёз лёгких


                В. С. Митрофанов
                Е. В. Свирщевская





АСПЕРГИЛЛЕЗ ЛЕГКИХ





Издание второе, переработанное и дополненное










Санкт-Петербург ФОЛИАНТ 2013

УДК 616.992.282.123.4
ББК 55.17


        Митрофанов В. С., Свирщевская Е. В. Аспергиллез легких. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2013. — 184 с.: ил.



ISBN 978-5-93929-242-9



В монографии рассмотрены вопросы патогенеза, клиники, диагностики и лечения аспергиллеза легких — наиболее частой оппортунистической грибковой инфекции органов дыхания. Подробно описаны основные клинические формы этого заболевания, такие как инвазивный аспергиллез (острый и хронический), аспергиллема и аллергический бронхолегочный аспергиллез.
Для терапевтов, врачей общей практики, пульмонологов, иммунологов и клинических микологов.







      Авторы:


          Митрофанов Владимир Сергеевич, к. м. н.,
          Научно-исследовательский институт медицинской микологии им. П. Н. Кашкина СЗГМУ им. И. И. Мечникова, Санкт-Петербург


          Свирщевская Елена Викторовна, к. б. н.,
          Институт биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, Москва












ISBN 978-5-93929-242-9

                                 ©В. С. Митрофанов, Е. В. Свирщевская, 2013 © ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2013

СОДЕРЖАНИЕ


Список сокращений................................................... 5

Введение............................................................ 7

Глава 1. Механизмы защиты млекопитающих против грибов Aspergillus fumigatus.......................................................... 11
        1.1. Роль врожденной системы иммунитета в защите от патогенов, попадающих ингаляторным путем.............................. 11
        1.2. Антиген-специфический иммунный ответ на грибы A. fumigatus 25

Глава 2. Общие факторы патогенеза, эпидемиология, классификация и клинические формы аспергиллеза легких............................ 34
        2.1. Общие факторы патогенеза аспергиллеза................. 34
        2.2. Частота выявления аспергиллеза легких................. 36
        2.3. Классификация аспергиллеза легких..................... 36
        2.4. Клинические формы аспергиллеза легких................. 37

Глава 3. Инвазивный аспергиллез легких............................. 39
        3.1. Эпидемиология и патогенез инвазивного аспергиллеза легких . 39
        3.2. Клиника острого инвазивного аспергиллеза легких....... 42
        3.3. Диагностика инвазивного аспергиллеза легких........... 44
        3.4. Мониторинг инвазивного аспергиллеза................... 58
        3.5. Лечение острого инвазивного аспергиллеза легких....... 59
        3.6. Комбинированная антифунгальная терапия................ 78
        3.7. Хирургическое лечение при инвазивном аспергиллезе....       84
        3.8. Эмпирическая терапия при лихорадке неясного генеза...       87
        3.9. Профилактика инвазивного аспергиллеза легких.......... 89
        3.10. Профилактика нозокомиального (внутрибольничного) аспергиллеза............................................... 90

Глава 4. Хронические формы инвазивного аспергиллеза легких........       91
        4.1. Патогенез хронического некротического легочного аспергиллеза (ХНЛА)..................................................... 91
        4.2. Клиника и диагностика хронического некротического легочного аспергиллеза............................................... 96
        4.3. Лечение хронического некротического легочного аспергиллеза. 104

Глава 5. Аспергиллемы легких...................................... 111
        5.1. Общие сведения....................................... 111
        5.2. Патогенез развития аспергиллем легких................ 111

3

        5.3. Частота выявления аспергиллем легких................ 114
        5.4. Клинические проявления аспергиллемы................. 115
        5.5. Диагностика аспергиллем легких...................... 116
        5.6. Лечение аспергиллем легких.......................... 121
        5.7. Исходы и прогноз при аспергиллемах легких........... 126

Глава 6. Аллергические формы аспергиллеза легких................. 128
        6.1. Патогенез развития аллергических форм аспергиллеза легких . 128
        6.2. Тяжелая бронхиальная астма с микогенной сенсибилизацией . 134
        6.3. Экзогенный аллергический альвеолит и грибы рода Aspergillus. 136
        6.4. Аллергический бронхолегочный аспергиллез............ 138
        6.5. Клиника и диагностика аллергического бронхолегочного аспергиллеза............................................. 143
        6.6. Дифференциальная диагностика аллергического бронхолегочного аспергиллеза............................. 154
        6.7. Лечение аллергического бронхолегочного аспергиллеза .... 155

Заключение....................................................... 163

Список литературы................................................ 164

           СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

         АБЛА — аллергический бронхолегочный аспергиллез
          АТ-В — амфотерицин-В
          АПК — антиген-представляющие клетки
          БАЛ — бронхоальвеолярный лаваж
         БАПТ — бронхоассоциированная лимфоидная ткань
          ГКГС — главный комплекс гистосовместимости
          ИАЛ — инвазивный аспергиллез легких
          ИОП — индекс оптической плотности
          ИФА — иммуноферментный анализ
           КС — кортикостероиды
           КТ — компьютерная томография
          МБТ — микобактерии туберкулеза
          МИК — минимальная ингибирующая концентрация
          МРТ — магнитно-резонансная томография
          ПХТ — полихимиотерапия
          ПЦР — полимеразная цепная реакция
           РП — реакция преципитации
          ТКР — Т-клеточный рецептор
         TNF-a — фактор некроза опухолей а
         ХНЛА — хронический некротический аспергиллез легких
         ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких
          ЭАА — экзогенный аллергический альвеолит
            Af — грибы Aspergillus fumigatus
          IFN-y — интерферон у
           IgE — иммуноглобулин Е
           IgG — иммуноглобулин G
            IL — интерлейкин
          MBL — лектин, связывающий маннозу (maanose binding lectin) SP-A, -B, -C, -D — сурфактанты A, B, C, D
         PTX3 — пентраксин 3
          RAMs — резидентные альвеолярные макрофаги TLRs — Toll-подобные рецепторы (toll-like receptors)

5

         PRRs — рецепторы, распознающие структуры патогенов (pattern recognition receptors)
         MyD88 — транскрипционный фактор, проводящий сигнал системы TLRs и PRRs
         NF-kB — транскрипционный фактор, активирующий синтез цитокинов
           CLR — лектиновые рецепторы С-типа
          CTLL — С-типа лектин-подобные рецепторы
         TGF-p — трансформирующий ростовой фактор р
          FcyR — рецептор для Fc-фрагмента иммуноглобулина G класса
          PMN — полиморфно-ядерные нейтрофилы

ВВЕДЕНИЕ


Грибы являются причиной распространенных инфекций по всему миру, перекрывая по числу инфекции, вызванные паразитами. Общее количество больных, погибающих от микотических инфекций, продолжает расти из-за старения населения и широкого использования иммуносупрессивной терапии. Оппортунистический патоген Aspergillus fumigatus (Af является распространенным сапрофитным спорообразующим грибом, вызывающим инвазивные инфекции легких у больных со сниженным иммунитетом. Аспергиллез является также проблемой ветеринарной практики, особенно часто наблюдаемый у птиц. Гриб распространяется воздушным путем через конидии (споры), которые проникают в мелкие воздушные пути, где они могут оседать на поверхности эпителия, прорастать и вызывать инфекцию. Легочный эпителий имеет постоянный контакт с множеством патогенов и безвредных частиц, попадающих из окружающей среды, которые требуется регулярно удалять из организма. Это привело к развитию механизмов активного клиренса и иммунной защиты легких от окружающей агрессивной среды. В свою очередь, эволюционно развивались механизмы приспособления патогенов, позволяющие преодолеть эпителиальный барьер и использовать организм млекопитающих как резервуар роста грибов. Данная книга посвящена описанию механизмов контроля инфекции, вызванной грибом Af; типов инфекций, вызванных данным грибом; методов диагностики и дифференциальной диагностики аспергиллеза, а также современным методам лечения различных форм микозов, вызванных грибом Af. Аспергиллез часто называют «болезнью со многими лицами», поскольку особенностью течения этой инфекции является удивительное разнообразие ее клинических проявлений. Инвазивный аспергиллез обычно выявляют у больных с тяжелыми иммунодефицитами. У атопиков грибы Aspergillus spp. способны вызывать тяжелые аллергические реакции, сопровождающиеся формированием эозинофильных инфильтратов в легких и клиникой тяжелой


7

бронхиальной астмы. В других случаях в легочных полостях самого различного происхождения (например, посттуберкулезных) может развиваться большая грибная колония — аспергиллема, способная быть причиной легочных кровотечений. Необходимость четкой дифференциации клинических форм аспергиллеза обусловлена существенными различиями в диагностической и лечебной тактиках. Книга может являться пособием для студентов медицинских вузов, изучающих механизмы патогенеза микотических инфекций, а также руководством для практических врачей-микологов, к которым на прием приходят больные с легочными проблемами.


            Грибы рода Aspergillus


   Возбудителями аспергиллеза являются различные виды плесневых грибов рода Aspergillus, семейства Aspergillae, впервые описанные P. A. Micheli в 1729 г. Только 10% грибов рода Aspergillus при определенных условиях могут образовывать формы полового спороношения. Их относят к классу Askomycetes. Для большинства видов характерно только репродуктивное или конидиа-льное спороношение. В этом случае их относят к классу несовершенных грибов — Deuteromycetes или Fungi imperfecti. При микроскопическом исследовании патологического материала, полученного от больных аспергиллезом, обнаруживают свойственный грибу септированный мицелий толщиной 1,5-5 мкм (у A. fumigatus — 2-3 мкм), а иногда и характерные конидиаль-ные головки. Также можно отметить морфологические изменения в структуре гриба, обусловленные нарастанием дистрофических и некробиотических изменений грибницы и клеток гриба [Хмельницкий О. К., 1973]. Эти изменения характеризуются набуханием цитоплазмы, утратой внутренней структуры, неравномерной шириной мицелия, редкостью конидиальных головок, которые могут утрачивать стеригмы, набуханием конидий до 10-15 мкм в диаметре. Сохранение тинкториальных свойств грибных клеток коррелирует с их жизнеспособностью [Хмельницкий О. К., Быков В. Л., 1988]. Диагностически достоверным критерием, позволяющим определить вид возбудителя, считается обнаружение в патологическом материале конидиальной головки. Головкой называют совокупность везикулы со стеригмами и цепочками конидий. Конидии могут быть гладкими или шероховатыми, округлой или овальной формы, светлых или


8

темных тонов, что определяет цвет колонии. У видов аспергил-лов, имеющих половой цикл развития, образуются аскоспоры, заключенные по 4—8 клеток в специальных сумках — асках, группирующихся внутри клейстокарпиев — замкнутых образований округлой формы диаметром 80-350 мкм светло-желтого, оранжевого или ржаво-коричневого цвета, лежащих на поверхности или внутри субстрата. Строение головки, конидиеносца, стеригм, конидий, асков и аскоспор положено в основу характеристики видов и систематизации грибов рода Aspergillus (рис. 1).


Рис. 1. Варианты строения грибов рода Aspergillus (по Raper и Dennell, 1965). Типичные конидиеносцы с одноярусными (a) и двухъярусными (б) стеригмами:
1 — апикальное расширение; 2 — стеригмы первого яруса;
3 — стеригмы второго яруса; 4 — конидии; 5 — опорные клетки

9

   Как и большинство других грибов, плесневые грибы рода Aspergillus предпочитают кислую реакцию среды, хотя и показывают в этом отношении широкую амплитуду приспособляемости — у большинства от рН 8 до рН 3 (и даже ниже) с оптимумом около рН 5-6. Для большинства видов температурный минимум 1-5° С, максимум — 35-37° С и оптимум — 20-25° С. Некоторые виды аспергиллов более термофильны. Например, для Aspergillus niger минимум равен 7-10° C, оптимум — 33-37° С, максимум — 40-43° С. Также хорошо растут при температуре 37° С и выше A. orisae, A.flavus и A. fumigatus, а последний имеет и наиболее высокий максимум — 50° С [Курсанов Л. И., 1947]. Грибы рода Aspergillus — аэробы, хорошо растут на средах Сабуро и Чапека. Описано более 350 видов аспергилл, однако наиболее частыми возбудителями аспергиллеза являются A. fumigatus, A. fla-vus, A. niger и A. terreus.
   Грибы Aspergillus широко распространены в окружающей среде, споры их неизбежно контактируют с дыхательными путями любого человека. Определяющим фактором устойчивости к этому возбудителю является состояние защитных систем макроорганизма.

Глава 1





                МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ПРОТИВ ГРИБОВ ASPERGILLUS FUMIGATUS





            1.1. РОЛЬ ВРОЖДЕННОЙ СИСТЕМЫ ИММУНИТЕТА В ЗАЩИТЕ ОТ ПАТОГЕНОВ, ПОПАДАЮЩИХ ИНГАЛЯТОРНЫМ ПУТЕМ


Основную роль в защите от непатогенных или условно-патогенных микроорганизмов, а также в элиминации любого генетически чужеродного материала из организма играет неспецифический, или врожденный иммунитет. Споры гриба A. fumigatus попадают в организм респираторным путем. У здоровых людей споры обычно удаляются из органов дыхания посредством мукоцилиарного клиренса, который является важнейшим фактором элиминации инородных частиц. Движение слизи по эпителиальным цилиарным клеткам в мелких воздушных путях составляет 0,5—1,0 мм/мин и в больших — 5-20 мм/мин. Известно, что первой линией защиты дыхательной системы от проникновения инородных частиц является аэродинамический барьер. Частички взвеси в воздушном потоке имеют склонность оседать на поверхность, если они больше 20 мкм. Большая часть частиц размером 5-10 мкм ударяется и прилипает к задней стенке глотки, где находится лимфоидное кольцо. Большинство видов грибов Aspergillus имеют споры диаметром от 2 до 4 мкм (A. fumigatus — 2,5-3 мкм), что дает им возможность при ингалировании глубоко проникать в дыхательные пути и достигать альвеол (рис. 2). Одна из гипотез объясняет вирулентность A. fumigatus по сравнению с другими грибами маленькими размерами спор, поскольку глубина проникновения спор способствует замедлению их элиминации из дыхательных путей [Mullins J. et al.,1976].


11

Рис. 2. Сравнительные размеры спор грибов и бронхиолы человека (по Sennekamp, 1984)



            Роль эпителиального барьера в защите от грибных инвазий


   Эпителий бронхо-легочной системы является одним из ворот входа инфекции наравне с эпителием желудочно-кишечного тракта и кожей. На поверхность эпителия легких попадает множество разнообразных микроорганизмов, как патогенных, так и безвредных, примером которых являются аллергены. Эпителиальные клетки выполняют функцию первой линии защиты организма от патогенной инвазии, являясь, таким образом, частью врожденной системы иммунитета. В процессе эволюции ряд патогенов приобрел свойства, противостоящие атаке иммунной системы, вызывая апоптоз клеток эпителия; выделяя факторы, препятствующие фагоцитозу и эндоцитозу; блокирующие пролиферацию эпителиальных клеток; препятствующие внутриклеточному перевариванию патогенов, и др. Механизмы успешной инвазии легких грибами рода Aspergillus до сих пор не известны полностью. Общепринято, что клетки респираторного эпителия активно реагируют на споры грибов продукцией различных факторов, усиливающих фагоцитоз


12