СПОСОБ ВЫБОРА АНТИБИОТИКА ПРИ ЛЕЧЕНИИ ИНФЕКЦИОННО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/49 

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической фармакологии, и может быть использовано при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний.

Рациональная антибиотикотерапия остается одной из наиболее актуальных задач современной медицины. В настоящее время подбор антибиотиков осуществляется по чувствительности микроорганизмов к тому или иному препарату [5]. Дозы и схемы введения антибактериальных средств определяются по медицинским стандартам без учета индивидуальных особенностей пациента. При этом известно, что антибиотики помимо антибактериальной активности могут проявлять как токсическое действие на организм пациента [4], так и вызывать аллергические реакции, т.е. угнетать или стимулировать иммунную систему. Это обусловливает необходимость оценки воздействия антибиотиков на организм человека.

Известен способ определения гиперчувствительности организма к пенициллину [3]. Гиперчувствительность к пенициллину диагностируют по увеличению количества эритроцитов с электрофоретической подвижностью 1,0 мкм·С^-1·В^-1·см и более в присутствии антибиотика на 10% и более по сравнению с контролем. Известный способ является мало информативным при выборе оптимального антибиотика для лечения больного, так как предназначен для определения гиперчувствительности организма только к одному антибиотику - пенициллину. Кроме того, способ не учитывает воздействие антибиотика на нейтрофилы и макрофаги - клетки, непосредственно участвующие в воспалительных процессах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ подбора антибактериальных препаратов для лечения гнойно-воспалительных процессов [7]. Способ осуществляют путем смешивания периферической крови больного с антибактериальными препаратами, отобранными по результатам антибиотикограммы, и нитросиним тетразолием. Подсчитывают в смеси количество нейтрофильных гранулоцитов с сине-фиолетовыми гранулами формазана. Для лечения выбирают препарат с их максимальным количеством. К недостаткам известного способа относится определение результатов микроскопическим методом и их выражение в условных единицах, что повышает субъективность оценки результатов и ошибку метода.

Задачей изобретения является создание объективного способа персонифицированной оценки действия антибиотиков на организм человека.

Сущность изобретения состоит в том, что выбор антибиотика при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний осуществляют путем исследования хемилюминесцентным методом цельной крови. Проводят измерение спонтанной и модифицированной антибиотиками люцигенин-зависимой хемилюминесценции в крови, после чего рассчитывают коэффициент антибиотической модификации (КАМ) по формуле:

$$КАМ=\frac{Sант.-Sсп.}{Sсп.}\times 100\%$$

где Sант - площадь под кривой хемилюминесценции крови с антибиотиком (усл.ед.);

Sсп - площадь под кривой спонтанной хемилюминесценции крови (усл.ед.).

Для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний отбирают антибиотики, у которых положительные или отрицательные значения КАМ по модулю не превышают 10%, при этом оптимальным антибиотиком считают тот, у которого значение КАМ по модулю наиболее близко или равно «0». В случае совпадения положительных и отрицательных значений КАМ антибиотиков по модулю, предпочтение отдается антибиотику с положительным значением КАМ.

Нейтрофильные гранулоциты крови обладают высокой реактивностью, способны быстро функционально перестраиваться в ответ на воздействие агентов различной природы. Кроме того, после активации нейтрофильные гранулоциты сами становятся мощными эффекторами каскадных реакций, определяя развитие воспаления и проявление цитотоксической активности данной клеточной популяции [2]. От их функциональной активности во многом зависит исход иммунного ответа. Угнетение их функциональной активности может привести к иммунодефицитам, стимуляция - к нежелательным токсическим и аллергическим реакциям. Нейтрофильные гранулоциты, как и многие типы клеток макроорганизма, чувствительны к действию антибиотиков, что дает возможность оценивать их влияние на клетки в экспериментах in vitro. Известно, что нейтрофильные гранулоциты в процессе реализации своей функции продуцируют активные формы кислорода и азота [6]. Одной из ведущих систем нейтрофилов, осуществляющих синтез высокореактивных молекул кислорода, является НАДФН-оксидазная система. Люцигенин является хемилюминесцентным индикатором, который вступает в реакцию только с супероксиданионом, продукция которого осуществляется НАДФН-оксидазной системой [1]. Высокий квантовый выход данной реакции позволяет использовать ее для определения хемилюминесцентной активности клеток в малом объеме крови.

Способ осуществляется следующим образом.

По 25 мкл цельной крови пациента, стабилизированной гепарином, добавляют в контрольную и опытные пробирки. Число опытных пробирок соответствует числу тестируемых антибиотиков. В контрольную пробирку добавляют 425 мкл раствора Хенкса. В опытные пробирки добавляют 375 мкл раствора Хенкса и по 50 мкл антибиотиков в концентрации, соответствующей содержанию антибиотиков в крови при парентеральном введении. Запуск хемилюминесцентной реакции осуществляют 50 мкл люцигенина в концентрации 50 мкг/мл. Хемилюминесцентный анализ выполняют с помощью хемилюминесцентного анализатора, например «БЛМ-3607» в течение 90 мин. Регистрацию результатов и управление хемилюминесцентным анализатором осуществляют через компьютер. Получают кривые хемилюминесценции. Определяют площадь под кривой спонтанной хемилюминесценции (Sсп.) в контрольной пробе и площадь под кривой хемилюминесценции в каждой пробе с тестируемыми антибиотиками (Sант.). Затем для каждого антибиотика рассчитывают коэффициент антибиотической модификации (КАМ), представляющий собой отношение разности площадей под кривой модифицированной хемилюминесценции и под кривой спонтанной хемилюминесции к площади под кривой спонтанной хемилюминесценции, выраженный в процентах. Для лечения выбирают антибиотик с КАМ по модулю не выше 10%. Если несколько из тестируемых антибиотиков имеют КАМ в пределах от -10% до +10%, для лечения выбирают антибиотик, у которого значение КАМ наиболее близко к «0». В случае совпадения значений КАМ по модулю, но с разными знаками, выбирают антибиотик с положительным значением КАМ. В случае совпадения значений КАМ и по модулю, и по знаку, окончательный выбор антибиотика осуществляет врач по результатам антибиотикограммы пациента. При КАМ более +10% прогнозируют гиперчувствительность пациента к данному препарату.

Предложенный способ апробирован на 138 пациентах с инфекционно-воспалительными заболеваниями (рецидивирующий фурункулез, хронический гайморит, вялотекущий рецидивирующий аднексит и пр.), находившихся на лечении в клиническом отделении лаборатории молекулярно-клеточной физиологии и патологии НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН (г.Красноярск). До назначения антибиотиков были получены антибиотикограммы микрофлоры всех пациентов. Осуществлялся подбор следующих антибиотиков: клафоран, цефтриаксон, цефазолин, гентамицин, сумамед, элеф-локс, метронидазол. Все обследуемые были разделены на 2 группы: 1-я группа - пациенты, получавшие антибиотик, отобранный по предлагаемому способу (65 больных); 2-я группа (73 больных) - пациенты, которым назначался антибиотик по результатам антибиотикограммы. Состояние всех пациентов в процессе лечения контролировалось. Эффективность проводимого лечения оценивалась клинически. В первой группе эффективность лечения составила 100%, у всех пациентов была достигнута стойкая ремиссия в течение 6 месяцев (срок наблюдения за пациентами). Во второй группе в 24,1% случаев (14 пациентов) отмечено обострение заболеваний.

Пример 1. Больной Ш., 46 лет (амбулаторная карта №86). Клинический диагноз: хронический двухсторонний гнойный гайморит. Жалобы на головные боли, усиливающиеся при наклоне вперед, заложенность носа, гнойные выделения из носа, снижение обоняния, субфибриллитет. Страдает хроническим гайморитом более 5 лет. На протяжении этого времени периодически проводились курсы консервативного лечения (антибиотики, симптоматическая терапия). Последнее обострение началось за 7 дней до поступления в отделение. Проведена пункция с исследованием флоры на чувствительность. При бактериологическом исследовании из смывов гайморовых пазух выделен гемолитический стрептококк в количестве 10⁷ КОЕ/мл, чувствительный к группе цефалоспоринов, макролидов, хинолонов, аминогликозидов и нитро-имидазолов.

До начала лечения проведен подбор антибиотика in vitro (клафоран, цефтриаксон, цефазолин, гентамицин, сумамед, элефлокс, метронидазол), согласно заявленному способу.

Показатели КАМ для исследуемых антибиотиков составили:

Антибиотик КАМ, % Клафоран +2,7 Цефтриаксон -4,5 Цефазолин -3,2 Гентамицин -12,1 Сумамед -2,8 Элефлокс -3,5 Метронидазол +7,8

Оптимальная величина КАМ выявлена при тестировании клафорана: +2,7% (значение КАМ по модулю наиболее близко к «0»).

Проведено лечение клафораном в общетерапевтических дозах. После проведенного лечения состояние больного в течение 5 дней улучшилось: прошли головные боли, уменьшилось чувство тяжести в области лица, нормализовалась температура тела. Гнойных выделений нет. При дальнейшем наблюдении в динамике в течение 6 месяцев рецидивы не отмечались.

Пример 2. Больной Т., 36 лет (амбулаторная карта №74). Клинический диагноз: абсцесс стопы справа. После травмы правой стопы (наступил на гвоздь) в течение 3 дней появился отек, покраснение, боли в стопе. Проведено хирургическое лечение. При бактериологическом исследовании: гнойный стафилококк, чувствительный к группе пенициллинов, цефалоспоринов, макролидов, хинолонов и аминогликозидов.

До начала лечения проведен подбор антибиотика (клафоран, цефтриаксон, цефазолин, гентамицин, сумамед, элефлокс, метронидазол), согласно заявленному способу.

Показатели КАМ в присутствии антибиотиков составили:

Антибиотик КАМ, % Клафоран -1,4 Цефтриаксон +1,3 Цефазолин -4,5 Гентамицин -10,8 Сумамед -1,8 Элефлокс -2,1 Метронидазол -4,0

Оптимальная величина КАМ выявлена при тестировании цефтриаксона: +1,3% (значение КАМ по модулю наиболее близко к «0»).

Проведено лечение цефтриаксоном в общетерапевтических дозах. После проведенного лечения состояния больного в течение 3 дней улучшилось. Гнойных выделений нет. Рана зажила вторичным натяжением.

Технический результат от реализации заявленного способа:

- повышение точности и объективности результата за счет полностью автоматизированного определения исследуемых параметров;

- малый объем отбираемой крови для реализации способа, что позволяет осуществлять забор крови из пальца пациента;

- возможность индивидуального подбора антибиотиков при лечении широкого спектра инфекционно-воспалительных заболеваний;

- возможность безопасного тестирования и выявления антибиотиков, прием которых может вызвать у пациента развитие неблагоприятных реакций;

- при реализации способа учитываются индивидуальные иммунологические особенности больного;

- расширение арсенала средств при выборе антибиотиков для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний.

Таким образом, способ позволяет осуществлять оптимальный подбор антибиотиков при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний с учетом индивидуальных иммунологических особенностей пациентов.

Источники информации

1. Владимиров Ю.А., Проскурина Е.В. Свободные радикалы и клеточная хемилюминесценция // Успехи биологической химии. - 2009. - Т. 49. - С.341-388.

2. Дамбаева С.В., Мазуров Д.В., Голубева Н.М., Пинегин Б.В. Влияние некоторых иммуномодуляторов на функциональную активность фагоцитарных клеток периферической крови доноров // Иммунология. - 2000. - №6. - С.15-20.

3. Патент №2023268 RU. Опубл. 15.11.1994. Способ определения гипечувствительности организма к пенициллину // Минеев В.Н., Жихарев С.С.

4. Постников С.С. Токсические эффекты антибиотиков // Педиатрия. - 2008. - Т.87, №2. - С.111-116.

5. Страчунский Л.С., Козлов С.Н. Современная антимикробная химиотерапия. Руководство для врачей. - М.: Боргес, 2002. - 432 с.

6. Тотолян А.А., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. - СПб.: Наука. - 2000. - 231 с.

7. Патент №2132062 RU. Опубл. 20.06.1999. Способ подбора антибактериальных препаратов для лечения гнойно-воспалительных процессов // Черкасов В.А., Буренкова Л.К., Палатова Л.Ф. и др.

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для выбора антибиотика при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний. Для этого проводят измерение спонтанной и модифицированной антибиотиками люцигенин-зависимой хемилюминесценции цельной крови пациента. Затем рассчитывают коэффициент антибиотической модификации (КАМ), представляющий собой отношение разности площадей под кривой хемилюминесценции с антибиотиком (S_АНТ) и под кривой спонтанной хемилюминесценции (S_СП) к площади под кривой спонтанной хемилюминесценции (S_СП), выраженный в процентах. Для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний отбирают антибиотики, у которых положительные или отрицательные значения КАМ по модулю не превышают 10%. При этом оптимальным антибиотиком считают тот, у которого значение КАМ по модулю наиболее близко или равно «0». В случае совпадения положительных и отрицательных значений КАМ антибиотиков по модулю предпочтение отдается антибиотику с положительным значением. Использование данного способа позволяет осуществлять оптимальный подбор антибиотиков при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний с учетом индивидуальных иммунологических особенностей пациентов. 2 пр.

Способ выбора антибиотика при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний, включающий исследование крови и анализ данных, отличающийся тем, что используют цельную кровь, проводят измерение в крови спонтанной и модифицированной антибиотиками люцигенинзависимой хемилюминесценции, после чего рассчитывают коэффициент антибиотической модификации (КАМ) по формуле
$$КАМ=\frac{S_{АНТ.}-S_{СП.}}{S_{СП.}}\times 100\%,$$
где S_ант. - площадь под кривой хемилюминесценции крови с антибиотиком (усл.ед.);
S_сп. - площадь под кривой спонтанной хемилюминесценции крови (усл.ед.), и для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний отбирают антибиотики, у которых положительные или отрицательные значения КАМ по модулю не превышают 10%, при этом оптимальным антибиотиком считают тот, у которого значение КАМ по модулю наиболее близко или равно «0», в случае совпадения положительных и отрицательных значений КАМ антибиотиков по модулю предпочтение отдается антибиотику с положительным значением КАМ.