Биопленка - это структурированное микробное сообщество, состоящее из клеток, присоединенных к какой-либо поверхности (в том числе в живом организме) или друг к другу, заключенных в матрицу из полимерных веществ, которую они сами продуцируют, и обладающих измененным фенотипом с точки зрения темпа роста и генотипа [1].

Несмотря на возрастающий интерес к биопленкам, изучению роли этих структур в этиологии хронического риносинусита (ХРС) посвящено сравнительно небольшое количество исследований.

Н. Ramadam и соавт. [2] сообщили о биопленке стафилококкового типа у 5 пациентов с хроническим бактериальным риносинуситом (ХБРС). J. Perloff и J. Palmer [3] создали модель биопленки у белых кроликов. В ходе эксперимента они последовательно вызывали синусит в каждой из 22 верхнечелюстных пазух, инфицированных синегнойной палочкой. При этом отмечалась корреляция между макроскопическими особенностями экспериментального синусита и наличием либо отсутствием (в контрольных группах) биопленок, что свидетельствовало о возможной причинной связи между бактериальными пленками и ХБРС.

В немногочисленных исследованиях показано, что микробные клетки, входящие в структуру биопленки, менее восприимчивы к определенным пептидам, например лактоферрину, чем планктонные клетки [4-7].

Лактоферрин обладает разнообразным антимикробным действием против широкого диапазона бактерий, грибов, вирусов и простейших. Большая часть этой активности потенцирована способностью лактоферрина связывать железо (важное питательное вещество для микробного роста).

В 2002 г. P. Singh и соавт. [8] показали, что P. aeuroginosa, существующая в биопленке, в 100 раз более устойчива к воздействию лактоферрина, чем те же самые бактерии, живущие планктонно. Однако на данный момент не существует доказательных исследований, целью которых было бы изучение уровня лактоферрина в слизистой оболочке пациентов с ХБРС.

Цель исследования - изучить участие биопленок в развитии хронического бактериального риносинусита.

Обследованы 50 больных хроническим бактериальным риносинуситом. Диагноз синусита устанавливался на основании жалоб больных на головную боль, гнойные выделения из полости носа и данных рентгенографии околоносовых пазух (ОНП) в носо-подбородочной и боковой проекциях, КТ околоносовых пазух в аксиальной и коронарной проекциях. Всем больным производили анализ мазков со слизистой оболочки в области средних носовых ходов на выявление бактериальных пленок. Стерильным ватным тампоном производили забор слизи, после обработки флюорохромом нативный мазок осматривали под 1000-кратным увеличением при помощи цифровой камеры ElectroniceyepieceDMC130 scope («Scopetek», Китай), адаптированной к люминецентному микроскопу. Результатом являлись панорамные компьютерные изображения размером 35×25 см. В целях комплексного исследования состояния эндоназальных структур у больных с впервые возникшим синуситом всем пациентам выполняли эндоскопический осмотр полости носа с помощью ригидного эндоскопа 0°. Содержание лактоферрина в секрете слизистой оболочки полости носа оценивалиь методом иммуноферментного анализа (ИФА).

После выполнения лечебно-диагностической пункции пораженных пазух выполняли их дренирование подключичным катетером диаметром 1,4 мм. Для определения наличия биопленок и уровня лактоферрина была отобрана контрольная группа пациентов. В нее вошли здоровые лица (n=100), не страдающие заболеваниями ЛОР-органов, без признаков аллергии в анамнезе, не имеющие простудных заболеваний в течение 6 мес, не курящие, у которых перегородка носа не имела выраженных аномалий, с субъективным ощущением свободного носового дыхания.

Обследованы 50 больных ХБРС (основная группа). Распределение больных по полу и возрасту представлено в таблице.

Таким образом, большинство пациентов основной группы составили лица в возрасте от 15 до 30 лет (50%).

Диагноз синусита устанавливался на основании жалоб больных на головную боль, гнойные выделения из полости носа и данных рентгенографии ОНП в носо-подбородочной и боковой проекциях. В целях комплексного исследования состояния эндоназальных структур у больных с впервые возникшим синуситом всем пациентам выполнялся эндоскопический осмотр полости носа с помощью ригидного эндоскопа 0°.

По результатам КТ у всех больных диагностировался этмоидит в сочетании с поражением других околоносовых пазух, в связи с чем биопленки исследовались со слизистой оболочки в области средних носовых ходов. Наиболее распространенной формой риносинусита в исследуемой группе был гаймороэтмоидит - 22 (44%) случая. Гайморофронтоэтмоидит встречался в 14 (28%), гайморофронтосфеноэтмоидит - в 15 (30%), фронтоэтмоидит - в 9 (18%) случаях.

Гнойное воспаление подтверждалось результатами пункций верхнечелюстных и лобных пазух, которые выполнялись в первый день поступления в стационар. Содержимое ОНП, полученное при пункции, направлялось в бактериологическую лабораторию для идентификации возбудителя и определения его чувствительности к антибактериальным препаратам.

По данным бактериологического исследования возбудителями ХБРС являлись Staphylococcus epidermidis - у 22 больных (44%) и Klebsiella pneumoniae - у 10 больных (20%). Наиболее редко встречались гемолитические варианты Staphylococcus haemolyticus - 4 случая (8%), Citrobacter sрp. - 4 случая (8%), Streptococcus equii - 3 случая (6%), Enterobacter aerogenes - 3 случая (6%) и Staphylococcus saprophyticus - 4 случая (8%).

Исследование видового состава микрофлоры слизистой оболочки полости носа показало совпадение спектра возбудителей у 8 больных ХБРС.

Исследование нативных мазков со слизистой оболочки средних носовых ходов больных с ХБРС с помощью люминесцентной микроскопии выявило две группы пациентов: «биопленко-позитивные» (56%) и «биопленко-негативные» (44%). В контрольной группе в нативных мазках-отпечатках биопленки не обнаружены (100%).

По разделам опросника (жалобы больных при поступлении в стационар, данные эндоскопического исследования полости носа, данные рентгенографии ОНП) выраженных отличий между группами не выявлено, но у всех «биопленко-позитивных» больных отмечалось значительно большее количество гнойного отделяемого в промывных водах при лечебно-диагностической пункции околоносовых пазух.

При исследовании отделяемого со слизистой оболочки полости носа больных ХБРС с помощью люминесцентной микроскопии в «биопленко-позитивных» мазках-отпечатках отмечалось наличие микроорганизмов, погруженных в образуемую ими полимерную матрицу и окруженных оболочкой биопленки (см. рис. 1 на цв. вклейке).

В «биопленко-негативных» мазках-отпечатках отмечалось наличие отдельных микроорганизмов во всех полях зрения (см. рис. 2 на цв. вклейке).

В немногочисленных исследованиях, направленных на изучение активности антимикробных пептидов по отношению к биопленкам, было продемонстрировано, что микробные клетки, входящие в структуру биопленки, менее восприимчивы к определенным пептидам антибактериальных препаратов, например к лактоферрину, чем планктонные клетки [4-6].

Лактоферрин обладает разнообразными антимикробными свойствами против широкого диапазона бактерий, грибов, вирусов и простейших. Большая часть этой активности потенцирована способностью лактоферрина связывать железо (важное питательное вещество для микробного роста).

В 2002 г. P. Singh и соавт. [8] показал, что P. aeruginosa, существующая в биопленке, в 100 раз более устойчива к воздействию лактоферрина, чем те же самые бактерии, живущие планктонно. Однако на данный момент не существует доказательных исследований, целью которых было бы изучение уровня лактоферрина в слизистой оболочке пациентов с ХБРС.

Мы исследовали уровень лактоферрина в секрете полости носа в группах «биопленко-позитивных» и «биопленко-негативных» пациентов.

У пациентов с обнаруженными биопленками на слизистой оболочке полости носа уровень секреторного лактоферрина составил 0,0033±0,0008 мг/л; в «биопленко-негативной» группе - 0,0068±0,00075 мг/л; в контрольной группе (50 здоровых добровольцев) - 0,55± 0,0005 мг/л.

Таким образом, в «биопленко-позитивной» группе пациентов с хроническим бактериальным риносинуситом уровень секреторного лактоферрина в 126 раз ниже, чем в контрольной группе, и в 2 раза ниже по отношению к «биопленко-негативной» группе. Наше исследование пока не позволяет сделать окончательные выводы о механизме изменения уровня лактоферрина в носовом секрете. Его снижение может происходить как из-за присутствия биопленок на слизистой оболочке полости носа, так и вследствие первичного дефицита лактоферрина, что является основанием для проведения дальнейшего исследования.

1. Полученные данные свидетельствуют об участии биопленок в патогенезе ХБРС. Исследование биопленок (микробных сообществ) в мазках-отпечатках со слизистой оболочки полости носа больных бактериальным синуситом и традиционный бактериологический посев дают возможность определить микроорганизм-возбудитель и определить форму его существования - планктонную или в виде биопленки. Это в свою очередь дает возможность назначить адекватную антибактериальную терапию.

2. В «биопленко-позитивной» группе пациентов с ХБРС уровень секреторного лактоферрина в 126 раз ниже, чем в контрольной группе, и в 2 раза ниже по сравнению с «биопленко-негативной» группой, что подтверждает значение дефицита лактоферрина в патогенезе ХБРС.