Реферат: Инфекционные заболевания: взгляд через призму времени

Появление любого нового метода, позволяющего объективизировать признаки заболевания, всегда воспринималось врачами с большим энтузиазмом. Термин «лихорадка» в прежние времена нередко использовался как синоним «инфекции», однако термометрия, как метод обследования, появился только в 1868 году, благодаря работе немецкого врача C. Wunderlich, который опубликовал свои наблюдения за 25 тыс. пациентов, у которых он не меньше двух раз в день производил термометрию. Он, в частности, отмечал: «Мои наблюдения достоверны и имеют беспримерную ценность в качестве метода исследования, т.к. дают нам новые возможности проникнуть в тайну заболевания» и далее: «использование термометра при различных заболеваниях является объективным физическим методом исследования, который дает точные и достоверные результаты, позволяющие оценивать симптомы непосредственно в цифрах. Метод является достаточно чувствительным, чтобы проследить все стадии изменений в организме и дающий в распоряжении врача феномен, зависящей от общей суммы органических изменений в теле».

C. Wunderlich абсолютно точно оценил значение открытого им метода и термометрия стала одним из первых объективных методов обследования инфекционных больных, к возможностям которого врачи относились с не меньшей информативностью, чем современные врачи к диагностической аппаратуре. Разработка микробиологических методов выделения и культивирования возбудителей открыло новую страницу в изучении инфекционных болезней – экспериментального моделирования (в соответствии с «постулатам Koch-Henle»), изучения патоморфологии и патогенеза инфекционного процесса, т.е. непосредственно того, что, собственно, и составляет предмет изучения инфекционных болезней.

Однако оставался еще один ключевой вопрос, без ответа на который невозможен был дальнейший прогресс, а именно, почему человек, находящийся в перманентном контакте с микроорганизмами, заболевает только при инвазии строго определенных («специфических») бактерий? Какие факторы и свойства обеспечивают этим бактериям возможность развития инфекционного заболевания? Первоначально, как только были открыты возбудители наиболее распространенных инфекционных заболеваний (сибирской язвы, холеры, чумы, дизентерии и др.), их способность вызывать развитие болезни рассматривалась как абсолютный и инвариантный признак, реализация которого происходит благодаря вырабатываемым им особым факторам – «агрессинам» и «вирулинам», а открытие бактериальных токсинов только способствовало укреплению этого мнения.

Весьма значителен вклад российских ученых в изучение механизмов развития инфекционных заболеваний. Имена многих клиницистов стоят у истоков становления инфекционных болезней как клинической дисциплины, начиная со времен М. Я. Мудрова, Г. А. Захарьина, С. П. Боткина, А. А. Остроумого, Н. Ф. Филатова и других. Международное признание получили имена отечественных ученых, работающих на рубеже XIX-XX столетий в институте Пастера. Среди этих людей особое место занимает И.И. Мечников, руководивший одной из ведущих лабораторий института. В этой лаборатории работали и стажировались многие наши соотечественники.

Таким образом, уже вначале ХХ столетия были определены основные критерии, позволившие определить границы для выделения инфекционных заболеваний, которые, кстати, остаются действующими до сих пор. На сегодняшний день сложилась достаточно парадоксальная ситуация. Ряд заболеваний человека, инфекционная природа которых была установлена относительно недавно (например, хеликобактерная инфекция, болезнь Уиппла и др.) оказались в зоне компетенции иных клинических специалистов, в результате чего произошло разделение инфекционных болезней на «инфекционные» и «не инфекционные».

В научном понимании подобное подразделение не имеет ни смысла, ни объяснения. Мы оказались заложниками классических представлений об инфекционных заболеваниях, критерии которых первоначально были определены по степени их контагиозности, т.е., эпидемической опасности для окружающих. И даже по прошествию нескольких десятилетий интенсивных исследований, мы продолжаем выделять инфекционные заболевания в отдельную самостоятельную группу болезней человека в соответствии с каноническими представлениями, хотя накопилось достаточное количество научных данных, требующих более широкого взгляда на инфекционную патологию, в частности, с общепатологических позиций.

В силу этого можно заключить, что формирование инфекционных болезней, как клинической дисциплины до сих пор окончательно не произошло. В настоящее время происходит накопление принципиально новых сведений о роли возбудителей инфекционных заболеваний в общей патологии человека, логическим завершением чего следует ожидать разработку новых концепций относительно роли и значения микроорганизмов как в общей патологии человека (а не только при инфекционных нозоформах), так и в естественных (физиологических) условиях развития.

Принципиально новыми тенденциями в эволюции наших представлений об инфекционных заболеваниях является расширение границ инфекционной патологии, прежде всего за счет открытия новых возбудителей и установления их роли в развитии заболеваний, ранее считавшихся не инфекционными и определение значения возбудителей инфекционных заболеваний в хронической патологии человека. Список этих заболеваний уже сейчас достаточно велик и продолжает постоянно увеличиваться (таблица 1).

Инфекционные заболевания и возбудители	Хронические заболевания
Вирусный гепатит В, С (HBV-инфекция, HCV-инфекция)	Гепатоцеллюлярная карцинома, гломерулонефрит криоглобулинемический мембранопролиферативный, криоглобулинемия, аутоиммунный тиреоидит, острый диссеминированный энцефаломиелит
Вирусы Сoxsasckie группы B	Сахарный диабет
Риновирусная инфекция	Астма
Хламидийная инфекция (Cl.pneumonia)	Атеросклероз
Mycobacterium paratuberculosis	Болезнь Крона
Цитомегаловирусная инфекция	Сахарный диабет, эндокардиальный фиброэластоз, синдром хронической усталости
Краснуха	Сахарный диабет, синдром врождённой краснухи, прогрессирующий панэнцефалит
Папилломавирусы человека 16, 18 типа	Карцинома шейки матки
Epstein-Barr вирусная инфекция	Назофарингеальная карцинома, лимфома Беркитта, В-клеточная лимфома, лейкоплакия слизистой ротовой полости
Polyoma вирус (JC вирус)	Рак толстой кишки
Герпесвирусы 8-го типа (HHV-8)	Саркома Капоши, болезнь Кастльмана, первичная лимфома
Вирусы эпидемического паротита, кори, цитомегаловирусы, аденовирусы, энтеровирусы	Эндокардиальный фиброэластоз, шизофрения, депрессивные и пограничные состояния
Campylobacter jejuni, Chlamydia psittaci	Лимфомы
Helicobacter pylori	Язвенная болезнь желудка, некардиальная аденокарцинома желудка, не ходжкинская В-клеточная лимфома желудка, слюнных желез, двенадцатиперстной кишки, тонкого кишечника, прямой кишки
Tropheryma whippelii	Болезнь Уиппла
Шистосомоз	Рак мочевого пузыря

К сожалению, следует признать, что эти новые направления клинических исследований пока, в большинстве случаев, остаются «за бортом» внимания инфекционистов, хотя очевидно, что без их участия решение этой проблемы абсолютно невозможно.

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ЭНДОТОКСИНЫ

Исключительное значение в понимании механизмов развития инфекционных заболеваний сыграло открытие бактериальных токсинов. Удивительно интересную страницу в изучении инфекционных болезней составляют исследования, посвященные, в частности, бактериальным липополисахаридам (эндотоксинам), которая, судя по всему, окончательно не дописана до сих пор.

R.Koch в 1884 г. на одной из своих лекций, обсуждая механизмы развития холеры высказал суждение, что характер обнаруживаемых патолого-анатомических изменений у экспериментальных животных при внутрибрюшинном введении культуры холерного вибриона позволяют предположить роль бактериальных ядов. Сама по себе эта мысль не была революционной, поскольку исследования по изучению растворимых токсинов (таких, как, например, дифтерийной палочки) в то время уже проводилось как в Берлине (Behring и Kitasato), так и Париже (Roux и Yersin), однако она нацелила Richard Pfeiffer, ученика R.Koch на более детальное изучение патогенеза холеры.

Именно в результате этой работы была описана «токсическая субстанция, связанная с телом микробной клеткой». Прийти к такому выводу Pfeiffer удалось в результате удачно составленного, как сейчас принято говорить, «дизайна исследования» и широкой гипотетической интерпретации полученных результатов, поскольку с подобной «токсической субстанцией» работали и некоторые другие исследователи, в частности, P. Panum, A. Cantani, H. Buchner.

Следует признать, что открытию какого-либо явления или феномена способствует не только и не столько сам факт его экспериментального или клинического воспроизведения, а гипотетическая трактовка результатов, которая вписывалась бы в общепринятую теорию и не нарушала бы основополагающих положений. Pfeiffer пришлось искать выход, как первоначально казалось, из безвыходной ситуации. При попытке воспроизведения исследований Pfeiffer никому не удавалось обнаружить холерный вибрион в брюшной полости у экспериментальных животных. Поскольку животные погибали, а микроб у них не обнаруживался, это противоречило важнейшему «постулату Koch-Henle» - обязательному выделению возбудителя. Для поиска объяснения потребовалась большая изобретательность Pfeiffer, чтобы экспериментально подтвердить и объяснить, что токсическая субстанция у холерного вибриона связана с телом микробной клеткой.

Это было дерзкой и революционной идеей, поскольку противоречило ещё одному основополагающему представлению того времени, которым первоначально объяснялось развитие любого инфекционного заболевания, а именно, жизнедеятельностью микроба. Окончательную точку в подтверждении связи описанной токсической субстанции с телом микробной клетки Pfeiffer сделал, описав, что термическое разрушение холерного вибриона не ослабляет его токсический потенциал. Таким образом, проведя серию изящных экспериментов, основанных на глубоком проницательном анализе, Pfeiffer сформулировал концепцию эндотоксина как яда, который тесно связан с микробной клеткой, высвобождаемый только после её гибели, вызывая развитие патологических реакций.

Как это ни странно, но Pfeiffer в своих ранних работах избегал термина «эндотоксин», обозначая его как «первичный холерный токсин», допуская его употребление лишь в устных выступлениях, например, на лекции в Брюсселе в 1903 г. В литературе же термин «эндотоксин» впервые был использован J. Rehns в 1903 году, сотрудником института Пастера, прежде работавшего на медицинском факультете в Париже и в Институте Paul Ehrlich во Франкфурте. Pfeiffer же впервые в печатной работе использовал термин «эндотоксин» только в 1904 году. В этом факте есть определенная ирония: термин, предложенный в Институте Инфекционных Болезней в Берлине, впервые в печати был использован сотрудником Института Пастера. И это притом, что в начале ХХ столетия два ведущих центра по изучению инфекционных болезней – в Берлине и в Париже находились в жесточайшей научной конкуренции, исключающей любые официальные контакты и обмен информацией, для которых приоритет в исследованиях был определяющим.

Поскольку химическая структура биополимера обозначаемого эндотоксином еще длительное время оставалась неизученной, в исследовательских целях обычно использовался бактериальный лизат, полученный путем термической обработки культуры микробных клеток. Отсутствие возможности стандартизации и сравнения получаемых препаратов привело к тому, что исследователи, используя бактериальные лизаты описывали их различные биологические свойства (в частности, «защитные» и «повреждающие» эффекты), даже не предполагая, что действующим началом во всех случаях является один и тот же биополимер - липополисахарид (ЛПС).

Так, в частности, уже с 90-х годов XIX столетия (и вплоть до 40-х годов ХХ столетия) американский хирург W. Coley с определенным успехом использовал лизаты микробных клеток для консервативного лечения сарком мягких тканей, а H. Buchner в Германии разрабатывал «новую гигиену», основанную на введении бактериальных лизатов с целью повышения резистентности организма к инфекционным заболеваниям.

Завершить изучение химической структуры эндотоксина и определить оптимальные методы его экстракции стало возможным лишь в 50-е годы, однако это не прояснило ситуацию, а скорее, сделало этот биополимер ещё более загадочным. Оставалось совершенно непонятным, каким образом эндотоксины обладают таким удивительно неправдоподобным спектром биологической активности, включающим, с одной стороны, участие в развитии инфекционных заболеваний, индукцию лихорадки, ДВС-синдрома и шока, а с другой, являются мощным стимулятором иммунной системы, повышающим резистентность организма к инфекции, способствующим рассасыванию некоторых видов сарком. Свести в единую стройную концепцию столь разнонаправленные сведения о биологической активности эндотоксинов оказалось весьма трудной задачей, требующей проведения дальнейших исследований, уточняющих молекулярные механизмы их действия, что стало возможным лишь много позже.

Основное же внимание исследователей было сконцентрировано на изучении роли эндотоксинов в развитии инфекционных заболеваний, чему в немалой степени способствовало относительная простота и доступность экспериментальных исследований. Спираль этих работ шла параллельно достижениям в области всех фундаментальных наук, а оригинальная литература год за годом, как в зеркале, отражала уровень потенциальных возможностей проводимых исследований. Интенсивность проводимых исследований постоянно возрастала, поскольку их результативность имела непосредственное прикладное значение, в частности, - в разработке способов и методов диагностики, лечения и профилактики состояний, в развитии которых ведущую роль играют липополисахариды. Хронология основных этапов изучения бактериальных липополисахаридов представлена на рисунке.

Хронология основных этапов изучения бактериальных липополисахаридов (по RietschelE.Th., CavaillonJ.-M., 2003).

Первоначально полагали, что исследования по изучению бактериальных ЛПС имеют узкую направленность только в отношении клиники инфекционных заболеваний, однако постепенно стало ясно их общепатологическое значение.

Ведущими направлениями исследований во второй половине ХХ столетия были: