27 березня, 2015
К вопросу о связи инфекции с атеросклерозом
В последнее время пристальное внимание исследователей привлекла персистирующая инфекция как одна из возможных причин воспалительной реакции при обострении ишемической болезни сердца (ИБС) и атеросклероза. Идея о том, что микроорганизмы могут вызывать воспалительные или иммунообусловленные «неинфекционные» заболевания не нова. Подтверждением этому служит широкий круг примеров — от роли Helicobacter pylori при язвенной болезни и вируса Эпштейна-Барр при назофарингеальной карциноме до менее изученного значения Tropheryma whipplei в развитии болезни Уиппла и роли микобактерий при болезни Крона и саркоидозе. Также инфекция может являться связующим звеном между воспалительным процессом и развитием атеросклероза.
Предположение о возможной роли воспаления в патогенезе склеротических изменений артериальной стенки было высказано еще R. Virchow в середине ХІХ века. Несколько позже его современники Gilbert и Leon описали жировую инфильтрацию и склеротические изменения в артериальной стенке у кроликов, которым на фоне механического повреждения сосуда производили инъекцию патогенного микроорганизма. Инфекционная гипотеза атеросклероза сформулирована в начале прошлого века канадским терапевтом W. Osler в 1908 г. В Textbook of Medicine он так прокомментировал значение инфекции при артериосклерозе: «Экспериментальное воспроизводство артериосклероза различными бактериальными токсинами позволяет объяснить постепенное развитие склероза при хронической инфекции».
На протяжении более ста лет на роль возможного связующего звена между воспалением и процессами атерогенеза (атеротромбоза) предлагались различные специфические микробные агенты, в том числе Bacillus typhosus (Salmonella typhi), стрептококки, вирус Коксаки В, аденовирусы, цитомегаловирус, Mycoplasma gallisepticum, Chlamydia pneumoniae, Helicobacter pylori, Mycoplasma fermentans, Coxiella bernetii [3]. Была выявлена ассоциация атеросклеротических изменений у человека с хронической дентальной инфекцией. Интерес к этой проблеме значительно возрос после публикации в конце 70-х годов результатов исследования вирусиндуцированного атеросклероза у цыплят (при болезни Марека). Поводом к интенсивному исследованию связи ИБС с бактериальной инфекцией послужили данные о росте числа сердечно-сосудистых заболеваний после эпидемий респираторного хламидиоза в Сиэтле (1967) и Финляндии (1978), вызванных микроорганизмом, получившим впоследствии название Chlamydia pneumoniae (C.pneumoniae).
Это — грамотрицательная облигатная внутриклеточная бактерия, впервые выделенная с конъюнктивы ребенка в 1965 г. на острове Тайвань под кодовым названием TW-183. В 1983 г. американские ученые из смыва носоглотки больного ОРЗ выделили инфекционный агент AR-39, который оказался идентичен микробному агенту TW-183. В дальнейшем возбудитель стали называть TWAR — The Taiwan Acute Respiratory agenty [4]. В 1989 г. C.pneumoniae выделена в отдельный вид рода Chlamydia, уже включавшего два сходных возбудителя заболеваний у человека: Chlamydia trachomatis и Chlamydia psittaci. Согласно последней классификации, C.pneumoniae относят к роду Chlamydophila — Chlamydophila pneumoniae.
C.pneumoniae может существовать в трех формах: в виде элементарного тельца (ЭТ), ретикулярного тельца (РТ) и персистирующего тельца (ПТ). ЭТ является инфицирующей формой, которая, попадая через дыхательные пути, может внедряться в эндотелиальные клетки и моноциты организма хозяина. Попадая в клетку хозяина путем фагоцитоза, ЭТ внутри увеличенных вакуолей, так называемых «включений», в процессе бинарного деления превращаются в неинфекционные РТ. Затем РТ, как правило, снова трансформируются в ЭТ, которые высвобождаются из клетки путем ее лизиса, начиная тем самым новый жизненный цикл. Захватываясь моноцитами-макрофагами в легких, C.pneumoniae затем может переноситься к уже имеющейся атеросклеротической бляшке — области, к которой эти клетки активно привлекаются, и вызывать или усиливать здесь хронический воспалительный процесс. ЭТ могут трансформироваться в метаболически неактивную форму, называемую ПТ, и в таком «дремлющем» состоянии иногда на протяжении долгого времени находиться внутри клетки. ПТ нечувствительны к воздействиям иммунной системы и антибиотиков.
Рассматривая патогенез респираторных хламидиозов, необходимо отметить склонность к персистентной (латентной) форме хламидийной инфекции, характеризующейся клинически бессимптомным течением. Персистенцию, то есть постоянное нахождение хламидий внутри клетки-хозяина без выявляемого роста и размножения, давно принято считать главным фактором в патогенезе хламидийной инфекции. Персистенция подразумевает долговременную ассоциацию хламидий с клеткой-хозяином. Они находятся в ней в жизнеспособном состоянии, но культурально не выявляются. Термин «персистентная инфекция» означает отсутствие явного роста хламидий, предполагая их существование в измененном состоянии, отличном от типичных внутриклеточных морфологических форм.
Инфекция, вызванная C.pneumoniae, распространена во всем мире и имеет широкий спектр клинических проявлений, главным образом со стороны верхних дыхательных путей. В промышленно развитых странах ее эпидемии наблюдаются один раз в 4-7 лет. Вследствие этого от 50 до 70% людей среднего возраста имеют антитела к хламидиям. В типичных случаях на протяжении всей жизни человек инфицируется C.pneumoniae 2-3 раза.
В 1988 г. Saikku Pekka и соавт. (Национальный институт здоровья, Оулу, Финляндия) впервые продемонстрировали связь C.pneumoniae с ИБС при серологическом исследовании, проведенном у больных с хронической ИБС и острым инфарктом миокарда [5]. Начиная с 1988 г., во всем мире проведено более 30 эпидемиологических исследований, результаты которых указывают на наличие корреляции между уровнем серологических маркеров хламидийной инфекции (иммуноглобулинов, иммунных комплексов) и развитием атеросклеротического поражения сосудов. Была выявлена ассоциация между ангиографически подтвержденной ИБС и серологическими маркерами хронической инфекции, вызванной C.pneumoniae (установлен 2-кратный риск развития ИБС у лиц с сероположительной реакцией к C. pneumoniae). Показана высокая частота персистирования C.pneumoniae в носоглотке у пациентов с ИБС. Проведенные исследования позволили предположить наличие генетической предрасположенности при развитии C.pneumoniae-ассоциированного атеросклероза по сценарию, напоминающему патогенез реактивных артритов [6].
О прогностической значимости C.pneumoniae как независимого фактора риска возникновения ИБС сообщалось в исследовании Helsinki Heart Study. В проспективном исследовании Caerphilly prospective heart disease study продемонстрирована положительная корреляция между титрами анти-C.pneumoniae IgA и частотой фатальных сердечных событий. Японские исследователи показали, что число серопозитивных лиц среди больных ОИМ (анти-C.pneumoniae IgA, но не IgG) превышает таковое в группе контроля, тогда как среди пациентов с хронической ИБС, как и в контроле, антихламидийные IgA и IgG встречаются одинаково часто. О более частой встречаемости анти-C.pneumoniae IgG у больных ИБС сообщали канадские, немецкие и другие авторы [7, 8].
Важно заметить, что несмотря на использование почти во всех исследованиях метода микроиммунофлюоресценции, считающегося золотым стандартом серологических исследований для выявления хламидии, для правильной интерпретации полученных данных нужен опытный специалист, профессионально владеющий техникой микроскопии. По этой причине определение хламидийной инфекции носит выраженный субъективный характер, что в ряде случаев позволяет усомниться в воспроизводимости получаемых результатов.
В 1992 г. Allan Shor (факультет патологии Витватерсрандского университета, Южная Африка) при исследовании аутопсийного материала с помощью электронной микроскопии обнаружил C.pneumoniae в липидных пятнах и атеросклеротических бляшках коронарных артерий. Настоящий «бум» исследований хламидийного генеза атеросклероза начался после сообщения J. Muhlestein и соавт., которые обнаружили C.pneumoniae в 79% образцов атеросклеротических бляшек коронарных артерий и лишь в 4% фрагментов сосудов без признаков атеросклеротического поражения. В дальнейших исследованиях с использованием методов электронной микроскопии, полимеразной цепной реакции, культуры клеток, иммуноцитохимического метода C.pneumoniae обнаружили в атеромах аорты, венечных и сонных артерий [9]. Доказательства присутствия C.pneumoniae были также обнаружены в легких, печени, селезенке, костном мозге, лимфатических узлах и в гранулематозной ткани. В связи с этим, сторонники гипотезы «безвредного присутствия» C.pneumoniae утверждают, что она может пассивно попадать в различные органы и ткани сердечно-сосудистой системы. Например, в циркулирующих моноцитах они могут переноситься из дыхательных путей в атероматозно измененные участки сосудов и находиться в них в неактивном состоянии, не играя никакой этиологической роли в процессах атерогенеза и атеротромбоза.
Тем не менее, в 1997 г. Liza Jackson с сотрудниками (медицинский факультет Вашингтонского университета, Сиэтл, Вашингтон) сообщили о том, что при исследовании тканей, полученных при вскрытиях 38 трупов, в различных органах и тканях сердечно-сосудистой системы C.pneumoniae обнаруживали в 29-50% случаев, тогда как в тканях других систем — в 5-13%. Хламидии были также найдены в 3 (9%) из 33 исследованных образцов гранулематозной ткани. Такое обстоятельство дало основание заключить, что, несмотря на преимущественную локализацию C.pneumoniae в пораженных отделах сердечно-сосудистой системы, это не доказывает ее роли в качестве повреждающего фактора. В то же время, высокая частота присутствия данного микроорганизма в органах и тканях этой системы не подтверждает гипотезы «безвредного присутствия».
Примечательно, что, по мнению некоторых исследователей, процедура хирургического вмешательства при проведении транслюминальной коронарной ангиопластики может быть причиной хламидийной бактериемии вследствие повреждения атеросклеротических бляшек, инфицированных C.pneumoniae. К такому выводу пришли исследователи после обнаружения в образцах крови, взятой из коронарного синуса, ДНК C.pneumoniae у подвергшихся инвазивному вмешательству пациентов, у которых за 5 минут до операции ДНК возбудителя не выявлялась.
В специально проведенных исследованиях показан значительный рост атеросклеротической бляшки в условиях локальной хронической хламидийной инфекции. По мнению авторов исследования, именно персистирующая C.pneumoniae, в отличие от острой инфекции, способствует атерогенезу.
Предполагается, что не у всех людей с признаками хламидийной инфекции в последующем развивается коронарный атеросклероз. Существуют сведения о генетической предрасположенности некоторых лиц, инфицированных C.pneumoniae, к ускоренному развитию ИБС. Японским ученым удалось установить, что риск развития ИБС, особенно ОИМ, резко возрастает у пациентов с полиморфизмом гена ИЛ-1 и маркерами C.pneumoniae. У таких лиц инфицирование C.pneumoniae и вариабельность гена ИЛ-1 оказывают аддитивный эффект в прогрессировании атеросклеротического процесса [10].
В экпериментальной модели у кроликов, получавших с пищей небольшие добавки холестерина (0,25%) и инфицированных C.pneumoniae, было показано ускоренное развитие атеросклеротических бляшек в аорте. В группе кроликов, получавших азитромицин, как и в неинфицированном контроле, изменения в стенке сосуда были маловыраженными. C.pneumoniae в условиях эксперимента индуцировала атеросклеротическое поражение сосудов у аполипопротеин-Е нокаутированных мышей. Установлена выраженная эндотелиальная дисфункция у свиней в условиях острой хламидийной инфекции.
Результаты первых опытов по применению азитромицина и рокситромицина (ROXIS) у больных с доказанной ИБС и серологическими маркерами C.pneumoniae оказались обнадеживающими. В ряде небольших исследований показано, что лечение азитромицином улучшает функцию эндотелия у пациентов с документированной ИБС и серопозитивной реакцией к C.pnеumoniae и снижает уровень растворимой внутриклеточной молекулы адгезии sICAM-1, коррелирующий с риском сердечно-сосудистых событий.
Считается, что в основе проатерогенных эффектов C.pneumoniae лежит несколько механизмов:
- повреждение и лизис клеток эндотелия C.pneumoniae или хламидийным липополисахаридом (ЛПС) ведет к гиперсекреции цитокинов и продукции прокоагулянтов;
- повреждение и лизис гладкомышечных клеток C.pneumoniae или хламидийным ЛПС стимулирует гладкомышечную пролиферацию, этерификацию ХС и экспрессию цитокинов;
- активация тромбоцитов и их агрегация с инфицированными клетками эндотелия способствует тромбогенезу;
- инфицирование или активация моноцитов ведут к гиперсекреции цитокинов и усилению воспалительного процесса в атероме, к гиперкоагуляции и продукции активных форм кислорода;
- индукция аутоиммунного ответа вследствие сходства между хламидийными и человеческими антигенами, в частности протеинов теплового шока (hsp60);
- системные ответы макроорганизма на инфекцию, сопровождающиеся высвобождением маркеров воспаления (ФНО-a, интерлейкинов, С-реактивного белка и других), усиливающих воспалительный ответ и способствующих увеличению концентрации триглицеридов и снижению содержания липопротеидов высокой плотности (ЛПВП).
Таким образом, на сегодняшний день C.pneumoniae отводится первостепенная роль в качестве промежуточного звена между воспалением и развитием ИБС и ее обострений [11]. Для этого существуют достаточно веские аргументы.
- Серологические исследования, свидетельствующие о широком распространении C.pneumoniae в популяции (более 50% у лиц старше 50 лет), и корреляция между заболеваемостью ИБС и наличием антител к C.pneumoniae.
- Высокая частота встречаемости C.pneumoniae в атеромах различных участков сосудистого русла по данным методов полимеразной цепной реакции, электронной микроскопии, иммуногистохимии, культурального метода.
- Выявление C.pneumoniae на самых ранних стадиях атерогенеза (утолщение интимы, липидные пятна).
- Более частая встречаемость C.pneumoniae в атеросклеротических бляшках аорты, коронарных, периферических и сонных артерий, по сравнению с другими тканями.
- Выделение жизнеспособных C.pneumoniae из атеросклеротических бляшек коронарных артерий у пациентов, подвергшихся трансплантации сердца.
- Ключевые клетки атерогенеза (эндотелий, макрофаги, гладкомышечные клетки) могут быть инфицированы C.pneumoniae in vitro.
- Положительные результаты экспериментов на животных.
- Успешное проведение первых многоцентровых исследований по применению макролидов (азитромицина, рокситромицина) у больных ИБС.
Справедливости ради необходимо отметить, что не все авторы подтверждают наличие связи C.pneumoniae-инфекции с возникновением ИБС и ее осложнений [12, 13]. В case-control исследовании, проведенном в рамках British Regional Heart Study, взаимосвязь между титрами анти-C.pneumoniae IgG и развитием сердечно-сосудистых событий оказалась незначительной после поправки на курение и социально-экономический статус обследованных. В другом крупном проспективном исследовании отсутствовала связь между концентрацией антихламидийных IgG и IgA и частотой развития ИБС. Подвергается сомнению роль C.pneumoniae, как и других бактериальных и вирусных агентов, в развитии сердечно-сосудистых заболеваний и в многоцентровом контролируемом case-control Women’s Health Study.