Современные аспекты иммунопатогенеза и диагностики нозокомиальных легочных инфекций у пациентов хирургического профиля

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Микробиом кожи у детей с атопическим дерматитом: возможности пребиотической и пробиотической коррекции. Клиническая дерматология и венерология. 2024;(4):429-436

Применение альгинатных пластин с комплексом противомикробных пептидов и цитокинов после хирургических вмешательств на тканях пародонта как профилактика ранних постоперационных осложнений. Стоматология. 2024;(5):19-23

Развитие инфекционных заболеваний легких является частым осложнением у пациентов, находящихся на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии. Рутинные методы диагностики недостаточно информативны на ранних этапах развития болезни. Настоящий обзор посвящен анализу современных работ отечественных и зарубежных авторов по изучению патогенеза и поиску новых подходов к диагностике и профилактике легочных осложнений, он позволит улучшить результаты стационарного лечения. В обзоре рассмотрена роль антимикробных пептидов, обогащенности комменсальной микробиотой, состояния мукозального иммунитета в развитии патологии респираторного тракта.

Ключевые слова:

антимикробные пептиды

микробиом кишечника

интерстициальные заболевания легких

мукозальный иммунитет

альвеолярные макрофаги

Авторы:

Жигалова М.С.

ГБУЗ города Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы»

ORCID: 0000-0003-4520-1124

Борозденко Д.А.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-6797-9722

Киселев В.В.

ORCID: 0000-0002-0170-7775

Ярцев П.А.

SPIN РИНЦ: 4044-9661
Scopus AuthorID: 55970485700
ResearcherID: P-9151-2017
ORCID: 0000-0003-1270-5414

Муслимов Р.Ш.

ORCID: 0000-0002-5430-8524

Дата поступления:

18.01.2024

Дата принятия в печать:

13.05.2024

Список литературы:

Нозокомиальная пневмония у взрослых. Российские национальные рекомендации. Под ред. Б.Р. Гельфанда. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Медицинское информационное агентство; 2016.
Зинина Е.П., Царенко С.В., Логунов Д.Ю., Тухватулин А.И., Магомедов М.А., Бабаянц А.В., Аврамов А.А. Цитокиновый профиль аспирата из трахеи и бронхов и его прогностическое значение у больных нейрохирургического и неврологического профиля с вентилятор-ассоциированной пневмонией: двухцентровое обсервационное исследование. Анестезиология и реаниматология. 2022;4:48-56. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202204148
Лапин К.С., Кузьков В.В., Чернова Т.В., Галкина Т.В., Киров М.Ю. Влияние закрытой санации на частоту развития вентилятор-ассоциированной пневмонии, колонизацию пациентов и контаминацию окружающей среды. Анестезиология и реаниматология. 2020;4:32-41. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202004132
Jabeen M, Biswas P, Islam MT, Paul R. Antiviral Peptides in Antimicrobial Surface Coatings-From Current Techniques to Potential Applications. Viruses. 2023;15(3):640. https://doi.org/10.3390/v15030640
Brogden KA, Ackermann MR, McCray PB Jr, Huttner KM. Differences in the concentrations of small, anionic, antimicrobial peptides in bronchoalveolar lavage fluid and in respiratory epithelia of patients with and without cystic fibrosis. Infection and Immunity. 1999;67(8):4256-4259. https://doi.org/10.1128/IAI.67.8.4256-4259.1999
Lehrer R, Ganz T, Selsted M. Defesins: endogenous antibiotic peptides of animal cells. Cell. 1991;64(2):229-230. https://doi.org/10.1016/0092-8674(91)90632-9
Palacios JB, Barrios-Payán J, Mata-Espinosa D, Lara-Espinosa JV, León-Contreras JC, Lushington GH, Melgarejo T, Hernández-Pando R. In Vitro, In Vivo and In Silico Assessment of the Antimicrobial and Immunomodulatory Effects of a Water Buffalo Cathelicidin (WBCATH) in Experimental Pulmonary Tuberculosis. Antibiotics (Basel). 2022;12(1):75. https://doi.org/10.3390/antibiotics12010075
Bals R, Wilson JM. Cathelicidins-a family of multifunctional antimicrobial peptides. Cellular and Molecular Life Sciences. 2003;60(4):711-720. https://doi.org/10.1007/s00018-003-2186-9
Avila EE. Functions of Antimicrobial Peptides in Vertebrates. Current Protein and Peptide Science. 2017;18(11):1098-1119. https://doi.org/10.2174/1389203717666160813162629
Beisswenger C, Bals R. Antimicrobial peptides in lung inflammation. Chemical Immunology and Allergy. 2005;86:55-71. https://doi.org/10.1159/000086651
Bals R. Epithelial antimicrobial peptides in host defense against infection. Respiratory Research. 2000;1(3):141-150. https://doi.org/10.1186/rr25
Kavanagh K, Dowd S. Histatins: antimicrobial peptides with therapeutic potential. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2004;56(3):285-289. https://doi.org/10.1211/0022357022971
Вавилова Т.П., Деркачева Н.И., Островская И.Г. Антимикробные пептиды — многофункциональная защита тканей полости рта. Российская стоматология. 2015;8(3):3-12. https://doi.org/10.17116/rosstomat2015833-12
Brauburger K, Hume AJ, Mühlberger E, Olejnik J. Forty-five years of Marburg virus research. Viruses. 2012;4(10):1878-1927. https://doi.org/10.3390/v4101878
Makowski M, Silva ÍC, Pais do Amaral C, Gonçalves S, Santos NC. Advances in Lipid and Metal Nanoparticles for Antimicrobial Peptide Delivery. Pharmaceutics. 2019;11(11):588. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11110588
Donaldson GP, Lee SM, Mazmanian SK. Gut biogeography of the bacterial microbiota. Nature Reviews. Microbiology. 2016;14(1):20-32. https://doi.org/10.1038/nrmicro3552
Ahlawat S, Asha, Sharma KK. Gut-organ axis: a microbial outreach and networking. Letters in Applied Microbiology. 2021;72(6):636-668. https://doi.org/10.1111/lam.13333
Dickson RP, Singer BH, Newstead MW, Falkowski NR, Erb-Downward JR, Standiford TJ, Huffnagle GB. Enrichment of the lung microbiome with gut bacteria in sepsis and the acute respiratory distress syndrome. Nature Microbiology. 2016;18(1):16113. https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2016.113
Bradley KC, Finsterbusch K, Schnepf D, Crotta S, Llorian M, Davidson S, Fuchs SY, Staeheli P, Wack A. Microbiota-Driven Tonic Interferon Signals in Lung Stromal Cells Protect from Influenza Virus Infection. Cell Reports. 2019;28(1):245-256.e4. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.05.105
Ganal SC, Sanos SL, Kallfass C, Oberle K, Johner C, Kirschning C, Lienenklaus S, Weiss S, Staeheli P, Aichele P, Diefenbach A. Priming of natural killer cells by nonmucosal mononuclear phagocytes requires instructive signals from commensal microbiota. Immunity. 2012;37(1):171-186. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2012.05.020
Ichinohe T, Pang IK, Kumamoto Y, Peaper DR, Ho JH, Murray TS, Iwasaki A. Microbiota regulates immune defense against respiratory tract influenza A virus infection. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2011;108(13):5354-5359. https://doi.org/10.1073/pnas.1019378108
Bai B, Yang Y, Wang Q, Li M, Tian C, Liu Y, Aung LHH, Li PF, Yu T, Chu XM. NLRP3 inflammasome in endothelial dysfunction. Cell Death and Disease. 2020;11(9):776. https://doi.org/10.1038/s41419-020-02985-x
Abt MC, Osborne LC, Monticelli LA, Doering TA, Alenghat T, Sonnenberg GF, Paley MA, Antenus M, Williams KL, Erikson J, Wherry EJ, Artis D. Commensal bacteria calibrate the activation threshold of innate antiviral immunity. Immunity. 2012;37(1):158-170. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2012.04.011
Stefan KL, Kim MV, Iwasaki A, Kasper DL. Commensal Microbiota Modulation of Natural Resistance to Virus Infection. Cell. 2020;183(5):1312-1324.e10. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.047
Shokri S, Mahmoudvand S, Taherkhani R, Farshadpour F. Modulation of the immune response by Middle East respiratory syndrome coronavirus. Journal of Cellular Physiology. 2019;234(3):2143-2151. https://doi.org/10.1002/jcp.27155
Villena J, Kitazawa H. The Modulation of Mucosal Antiviral Immunity by Immunobiotics: Could They Offer Any Benefit in the SARS-CoV-2 Pandemic? Frontiers in Physiology. 2020;11:699. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00699
Kitazawa H, Villena J. Modulation of Respiratory TLR3-Anti-Viral Response by Probiotic Microorganisms: Lessons Learned from Lactobacillus rhamnosus CRL1505. Frontiers in Immunology. 2014;5:201. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00201
Zelaya H, Alvarez S, Kitazawa H, Villena J. Respiratory Antiviral Immunity and Immunobiotics: Beneficial Effects on Inflammation-Coagulation Interaction during Influenza Virus Infection. Frontiers in Immunology. 2016;7:633. https://doi.org/10.3389/fimmu.2016.00633
Zhang D, Li S, Wang N, Tan H-Y, Zhang Z, Feng Y. The Cross-Talk Between Gut Microbiota and Lungs in Common Lung Diseases. Frontiers in Microbiology. 2020;11:301. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.00301
Kelly CJ, Zheng L, Campbell EL, Saeedi B, Scholz CC, Bayless AJ, Wilson KE, Glover LE, Kominsky DJ, Magnuson A, Weir TL, Ehrentraut SF, Pickel C, Kuhn KA, Lanis JM, Nguyen V, Taylor CT, Colgan SP. Crosstalk between Microbiota-Derived Short-Chain Fatty Acids and Intestinal Epithelial HIF Augments Tissue Barrier Function. Cell Host and Microbe. 2015;17(5):662-671. https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.03.005
Anand S, Mande SS. Diet, Microbiota and Gut-Lung Connection. Frontiers in Microbiology. 2018;9:2147. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02147
Таранушенко Т.Е. Единство системы «кишечник — легкие» и роль полезной микробиоты в защите от инфекций. РМЖ. Мать и дитя. 2021;4(4):355-361. https://doi.org/10.32364/2618-8430-2021-4-4-355-361
Черневская Е.А., Белобородова Н.В. Микробиота кишечника при критических состояниях (обзор). Общая реаниматология. 2018;14(5):96-116. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2018-5-96-119
Henry BM, de Oliveira MHS, Benoit S, Plebani M, Lippi G. Hematologic, biochemical and immune biomarker abnormalities associated with severe illness and mortality in coronavirus disease 2019 (COVID-19): a meta-analysis. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 2020;58(7):1021-1028. https://doi.org/10.1515/cclm-2020-0369
Grayson MH, Camarda LE, Hussain SA, Zemple SJ, Hayward M, Lam V, Hunter DA, Santoro JL, Rohlfing M, Cheung DS, Salzman NH. Intestinal Microbiota Disruption Reduces Regulatory T Cells and Increases Respiratory Viral Infection Mortality Through Increased IFNγ Production. Frontiers in Immunology. 2018;9:1587. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.01587
Viola A, Munari F, Sánchez-Rodríguez R, Scolaro T, Castegna A. The metabolic signature of macrophage responses. Frontiers in Immunology. 2019; 10:1462. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.01462
Xue J, Schmidt SV, Sander J, Draffehn A, Krebs W, Quester I, De Nardo D, Gohel TD, Emde M, Schmidleithner L, Ganesan H, Nino-Castro A, Mallmann MR, Labzin L, Theis H, Kraut M, Beyer M, Latz E, Freeman TC, Ulas T, Schultze JL. Transcriptome-based network analysis reveals a spectrum model of human macrophage activation. Immunity. 2014;40(2):274-288. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2014.01.006
Watanabe S, Alexander M, Misharin AV, Budinger GRS. The role of macrophages in the resolution of inflammation. The Journal of Clinical Investigation. 2019;129(7):2619-2628. https://doi.org/10.1172/JCI124615
Byrne AJ, Mathie SA, Gregory LG, Lloyd CM. Pulmonary macrophages: key players in the innate defence of the airways. Thorax. 2015;70(12): 1189-1196. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2015-207020
Mosser DM, Edwards JP. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nature Reviews. Immunology. 2008;8(12):958-969. https://doi.org/10.1038/nri2448
Lavin Y, Winter D, Blecher-Gonen R, David E, Keren-Shaul H, Merad M, Jung S, Amit I. Tissue-resident macrophage enhancer landscapes are shaped by the local microenvironment. Cell. 2014;159(6):1312-1326. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.11.018
Misharin AV, Morales-Nebreda L, Reyfman PA, Cuda CM, Walter JM, McQuattie-Pimentel AC, Chen CI, Anekalla KR, Joshi N, Williams KJN, Abdala-Valencia H, Yacoub TJ, Chi M, Chiu S, Gonzalez-Gonzalez FJ, Gates K, Lam AP, Nicholson TT, Homan PJ, Soberanes S, Dominguez S, Morgan VK, Saber R, Shaffer A, Hinchcliff M, Marshall SA, Bharat A, Berdnikovs S, Bhorade SM, Bartom ET, Morimoto RI, Balch WE, Sznajder JI, Chandel NS, Mutlu GM, Jain M, Gottardi CJ, Singer BD, Ridge KM, Bagheri N, Shilatifard A, Budinger GRS, Perlman H. Monocyte-derived alveolar macrophages drive lung fibrosis and persist in the lung over the life span. The Journal of Experimental Medicine. 2017;214(8):2387-2404. https://doi.org/10.1084/jem.20162152
Eguíluz-Gracia I, Schultz HH, Sikkeland LI, Danilova E, Holm AM, Pronk CJ, Agace WW, Iversen M, Andersen C, Jahnsen FL, Baekkevold ES. Long-term persistence of human donor alveolar macrophages in lung transplant recipients. Thorax. 2016;71(11):1006-1011. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2016-208292
Divangahi M, King IL, Pernet E. Alveolar macrophages and type I IFN in airway homeostasis and immunity. Trends in Immunology. 2015;36(5): 307-314. https://doi.org/10.1016/j.it.2015.03.005
Wynn TA, Vannella KM. Macrophages in tissue repair, regeneration, and fibrosis. Immunity. 2016;44(3):450-462. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2016.02.015
Звягин А.А., Бавыкина И.А., Настаушева Т.Л., Бавыкин Д.В. Интестинальный белок, связывающий жирные кислоты, как перспективный маркер проницаемости тонкой кишки. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020;65:(6):29-33. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2020-65-6-29-33
Ли И.А., Носкова К.К., Варванина Г.Г., Ткаченко Е.В. Связывающий жирные кислоты белок (I-FABP) — диагностический маркер повреждения кишечника. Лабораторная служба. 2015;14(1):26-29. https://doi.org/10.17116/labs20154126-29
Liang X, Gupta K, Quintero JR, Cernadas M, Kobzik L, Christou H, Pier GB, Owen CA, Çataltepe S. Macrophage FABP4 is required for neutrophil recruitment and bacterial clearance in Pseudomonas aeruginosa pneumonia. FASEB Journal. 2018;33(3):3562-3574. https://doi.org/10.1096/fj.201802002R
Makowski L, Brittingham KC, Reynolds JM, Suttles J, Hotamisligil GS. The fatty acid-binding protein, aP2, coordinates macrophage cholesterol trafficking and inflammatory activity. The Journal of Biological Chemistry. 2005;280(13):12888-12895. https://doi.org/10.1074/jbc.M413788200
Sibila O, Garcia-Bellmunt L, Giner J, Rodrigo-Troyano A, Suarez-Cuartin G, Torrego A, Castillo D, Solanes I, Mateus EF, Vidal S, Sanchez-Reus F, Sala E, Cosio BG, Restrepo MI, Anzueto A, Chalmers JD, Plaza V. Airway Mucin 2 is decreased in patients with severe chronic obstructive pulmonary disease with bacterial colonization. Annals of the American Thoracic Society. 2016;13(5):636-642. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.201512-797OC
Persson LJ, Aanerud M, Hardie JA, Miodini Nilsen R, Bakke PS, Eagan TM, Hiemstra PS. Antimicrobial peptide levels are linked to airway inflammation, bacterial colonisation and exacerbations in chronic obstructive pulmonary disease. The European Respiratory Journal. 2017;49(3):1601328. https://doi.org/10.1183/13993003.01328-2016
Perea L, Rodrigo-Troyano A, Cantó E, Domínguez-Álvarez M, Giner J, Sanchez-Reus F, Villar-García J, Quero S, García-Núñez M, Marín A, Monsó E, Faner R, Agustí A, Vidal S, Sibila O. Reduced airway levels of fatty-acid binding protein 4 in COPD: relationship with airway infection and disease severity. Respiratory Research. 2020;21(1):21. https://doi.org/10.1186/s12931-020-1278-5
Hiemstra PS. Altered macrophage function in chronic obstructive pulmonary disease. Annals of the American Thoracic Society. 2013;10(Suppl):S180-S185. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.201305-123AW
Kohno N, Kyoizumi S, Awaya Y, Fukuhara H, Yamakido M, Akiyama M. New serum indicator of interstitial pneumonitis activity. Sialylated carbohydrate antigen KL-6. Chest. 1989;96(1):68-73. https://doi.org/10.1378/chest.96.1.68
Simpson JK, Maher TM, Bentley J, Braybrooke R, Carter P, Costa MJ, Duggan A, Fahy WA, Marshall RP, Oballa E, Saini G, Jenkins RG. CYFRA-21-1 as a biomarker with prognostic potential in idiopathic pulmonary fibrosis: an analysis of the profile cohort. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2017;195:A6791.
Yamane K, Ihn H, Kubo M, Yazawa N, Kikuchi K, Soma Y, Tamaki K. Serum levels of KL-6 as a useful marker for evaluating pulmonary fibrosis in patients with systemic sclerosis. The Journal of Rheumatology. 2000;27(4): 930-934.
Yamakawa H, Hagiwara E, Kitamura H, Yamanaka Y, Ikeda S, Sekine A, Baba T, Okudela K, Iwasawa T, Takemura T, Kuwano K, Ogura T. Serum KL-6 and surfactant protein-D as monitoring and predictive markers of interstitial lung disease in patients with systemic sclerosis and mixed connective tissue disease. Journal of Thoracic Disease. 2017;9(2):362-371. https://doi.org/10.21037/jtd.2017.02.48
Hagmeyer L, Randerath W. Smoking-related interstitial lung disease. Deutsches Ärzteblatt International. 2015;112(4):43-50. https://doi.org/10.3238/arztebl.2015.0043
Lynch DA, Godwin JD, Safrin S, Starko KM, Hormel P, Brown KK, Raghu G, King TE Jr, Bradford WZ, Schwartz DA, Richard Webb W; Idiopathic Pulmonary Fibrosis Study Group. High-resolution computed tomography in idiopathic pulmonary fibrosis: diagnosis and prognosis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2005;172(4):488-493. https://doi.org/10.1164/rccm.200412-1756OC
Самсонова М.В., Михайличенко К.Ю., Черняев А.Л., Черняк А.В., Карчевская Н.А. Интерстициальный фиброз, связанный с курением: наблюдение из практики. Пульмонология. 2022;32(4):626-630. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2022-32-4-626-630

Закрыть метаданные