Способ прогнозирования ринотубарной миграции микроорганизмов в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей

Способ прогнозирования ринотубарной миграции микроорганизмов в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей

Реферат

Изобретение относится к медицинской микробиологии, а именно к способам прогнозирования ринотубарной миграции патогенных и условно-патогенных видов микроорганизмов в барабанную полость, и может быть использовано для прогнозирования развития воспалительных процессов в среднем ухе у больных при заболеваниях верхних дыхательных путей.

Известно, что распространение микроорганизмов из исходного биотопа в другие биотопы может приводить к развитию как первичного очага воспаления, так и к появлению возможных осложнений основного заболевания, связанных с генерализацией инфекции (Шевченко Ю.Л. Роль современных факторов во взаимодействии человека и микроорганизмов. Значение национального здравоохранения в профилактике и лечении инфекционных болезней. // Журн. микробиол. 2000. - №6. - С.3-6; Сергеев М.М., Зинкин А.Н., Горностаев А.А. Отогенный и риносинусогенный сепсис у детей. // Вестник оториноларингологии, - 2001, - №6, - с.49-52).

В отечественной и зарубежной литературе имеются сведения по изучению механизмов перемещения микроорганизмов из биоценоза кишечника в другие биотопы и роли транслокации бактерий в патогенезе хирургических инфекций (Никитенко В.И., Захаров В.В., Бородин А.В. и др. Роль транслокации бактерий в патогенезе хирургической инфекции. // Хирургия 2001, 2: 63-66; Berg R.D. Bacterial translocation from the gastrointestinal tract // Adv. Exp.Med. Biol., 1999; 473: 11-30; Wells.S. Relationship between intestinal microecology and the translocation of intestinal bacteria // Antonie Van Leeuwenhoek, 1990, 58:87-93).

Механизм перемещения микроорганизмов из верхних дыхательных путей в другие биотопы и, в частности, в барабанную полость среднего уха неизучен.

Однако известно, что условно-патогенная и патогенная микрофлора носа и носоглотки играет важную роль в развитии острого среднего отита (Osbome J.E., Telford D, Barr G, Roberts C. Adenoid infection: its relationship to otitis media, glue ear and tonsillitis. // Clin Otolaryngol. 1987, 12(4): 261-4; Camvenberge P., Vander M., Ingels К. The microbiology of acute and chronic sinusitis and otitis media: a review. // Eur. Arch. Otorhinolaryngology, 1993, 259 (1): 93-96).

Частыми возбудителями острого среднего отита являются S.epidermidis, Pseudomonas spp., S.aureus, E.coli, Streptococcus spp.и другие микроорганизмы, которые поступают в барабанную полость среднего уха по евстахиевой трубе. Такой путь поступления микроорганизмов со слизистой оболочки носа или носоглотки в барабанную полость среднего уха Солдатов И.Б. назвал ринотубарным (Солдатов И.Б. Острое гнойное воспаление среднего уха. Мастоидит, антротомия // в кн.: Лекции по оториноларингологии. M. 1990. - 286 с.).

Развитию острого среднего отита, как правило, предшествуют воспалительные заболевания верхних дыхательных путей (острые респираторные заболевания, риниты, синуситы, аденоидиты и др.), возбудителями которых являются перечисленные выше представители микрофлоры носа и носоглотки.

Для обозначения перемещения микроорганизмов из носа и носоглотки в барабанную полость среднего уха используют термин «миграция» (Shimada J. et all Molecular analysis of pathogens of upper respiratory tract infections in children // Nippon Jibiinkoka Gakkai Kaiho. 2000 May; 103(5): 552-9).

В оториноларингологической литературе имеется только констатация факта ринотубарной миграции микроорганизмов со слизистой оболочки носа и носоглотки в барабанную полость среднего уха при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей. (Тарасов Д.И., Федорова O.K., Быкова В.П. Заболевания среднего уха. М., Москва, 1988, 280 с; Л.А. Лучихин. Острый средний отит // Лечащий Врач, - №8, - 2003, с.35-41).

Актуальность разработки способа прогнозирования ринотубарной миграции микроорганизмов в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей обусловлена возможностью определения потенциальных мигрантов в барабанную полость среднего уха и прогнозирования развития воспалительных процессов в нем, в частности острого среднего отита.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании способа прогнозирования ринотубарной миграции микроорганизмов в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе из микрофлоры слизистой оболочки носа и/или носоглотки выделяют чистые культуры микроорганизмов, их идентифицируют, у чистых культур микроорганизмов определяют антилизоцимную активность (АЛА) и показатель микробной обсемененности (ПМО), вычисляют долю показателя микробной обсемененности (ПМО) каждого микроорганизма в общем показателе микробной обсемененности (ОПМО) исследуемого биотопа и при значениях первого показателя 3 мкг/мл и более, а второго - более 45% прогнозируют ринотубарную миграцию микроорганизма в барабанную полость среднего уха.

Аналогов изобретения в патентной и научно-технической литературе не обнаружено.

Авторами установлена информативность совместного определения антилизоцимной активности микроорганизма, выделенного из микрофлоры слизистой оболочки носа и носоглотки, и доли показателя микробной обсемененности (ПМО) микроорганизма в общем показателе микробной обсемененности (ОПМО) исследуемого биотопа для прогнозирования ринотубарной миграции микроорганизмов в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей.

Известно, что распространение бактерий из микробиоценоза кишечника в другой биотоп связано с количественной представленностью данного симбионта в биоценозе (Steffen EK, Berg R.D.Relationship between cecal population levels of indigenous bacteria and translocation to the mesenteric lymph nodes. // Infect Immun, 1983, Mar;39(3): 1252-9; Cruz N, Alvarez X, Berg RD, Deitch EA. Bacterial translocation across enterocytes: results of a study of bacterialenterocyte interactions utilizing Caco-2 cells // Shock. 1994, Jan; 1(1): 67-72).

Авторами при выборе критериев, определяющих способность микроорганизмов к миграции со слизистой носа и носоглотки в барабанную полость среднего уха, также были взяты количественные показатели микробной обсемененности и качественные показатели, характеризующие вирулентность данного микроорганизма (гемолитическая и лизоцимная активность) и его способность к персистенции - антилизоцимная активность (АЛА). Среди выбранных показателей АЛА микроорганизма является наиболее важным критерием, так как отражает способность микроорганизмов инактивировать лизоцим хозяина, который является одним из основных факторов естественной резистентности слизистых оболочек организма человека, в том числе и слизистых оболочек носа, носоглотки, евстахиевой трубы и барабанной полости.

Для проведения клинико-лабораторных исследований использован материал (слизистый секрет из полости носа) от 12 больных острым ринитом. Из них у 8 больных в дальнейшем развился острый гнойный средний отит. Тампоны со слизистым секретом из носа и/или носоглотки и гноем из барабанной полости (при развитии гнойного среднего отита) наносили раздельно на чашки Петри с 5% кровяным агаром и распределяли по поверхности методом секторных посевов по Gould (Фельдман Ю.М. Количественное определение бактерий в клинических материалах // Лаб. дело. 1984. - №10. - С.616-619). Оценку ПМО и ОПМО проводили по количеству колоний на секторах и обозначали в колониеобразующих единицах на тампон (КОЕ/тампон). Идентификацию чистых культур проводили до рода и вида с применением стафитестов, стрептотестов, энтеротестов, нефермотестов фирмы Lachema, а также с помощью антибиотикограмм. АЛА бактерий оценивали по методу О.В. Бухарина с соавторами и выражали в мкг/мл (Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я., Малышкин А.П., Немцева Н.В. Метод определения антилизоцимной активности микроорганизмов // Журнал микробиология. 1984. - №1. - С.27-28). Для определения антибиотикорезистентности микроорганизмов использовали дискодиффузный метод согласно методическим указаниям МЗ СССР №2675-83. ГА, ЛА, фаготипирование, лецитиназную активность и продукцию плазмокоагулазы определяли по классическим методикам (Биргер М.О. и др. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. М., 1973). Для доказательства миграции микроорганизмов проводилось сравнение по свойствам микроорганизмов одного вида, выделенных из носа и барабанной полости среднего уха. Статистическую обработку данных проводили с использованием критериев Фишера-Стьюдента.

Проведенные авторами исследования показали, что наиболее информативными показателями, характеризующими потенциальную возможность штаммов микроорганизмов к миграции со слизистой оболочки носа и носоглотки в барабанную полость среднего уха являются: доля ПМО микроорганизма в ОПМО биотопа и его АЛА (таблица 1).

Как видно из таблицы 1, у штамма микроорганизма с потенциальной возможностью к миграции в барабанную полость среднего уха АЛА равна 3 мкг/мл и более при ПМО в ОПМО более 45%. В то же время гемолитическую и лизоцимную активность микроорганизмов нельзя использовать для характеристики миграционных способностей ввиду значительных колебаний количественных значений как у немигрирующих микроорганизмов, так и мигрирующих.

В таблице 2 представлены средние данные показателей микробного биоценоза (ОПМО, ПМО) и АЛА в группе микроорганизмов, обладающих способностью к миграции и у немигрирующих. Средняя доля ПМО мигрирующих микроорганизмов в ОПМО биотопа (полости носа) составила 73,8±5,9%, у немигрирующих микроорганизмов она была равна 40,2±4,2%. Средний уровень АЛА мигрирующих бактерий составил 3,7±0,4 мкг/мл, а немигрирующих - 2,1±0,3 мкг/мл, т.е. <3,0 мкг/мл. Средние показатели ГА и ЛА сравниваемых групп микроорганизмов существенно не отличались.

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить, что микроорганизмы, способные к ринотубарной миграции в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей, обладают АЛА, равной 3,0 мкг/мл и более при доли ПМО в ОПМО более 45%.

Способ осуществляется следующим образом:

Тампон с исследуемым материалом (слизистый секрет из носа и/или носоглотки) засевают на чашки Петри с 5% кровяным агаром методом секторов по Gould, выделяют чистые культуры микроорганизмов, их идентифицируют до вида по общепринятым методикам (Биргер М.О. и соавт.Справочник по микробиологическим и вирусологическим исследованиям, М., 1973) и определяют АЛА каждого микроорганизма по известной методике (Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я., Малышкин А.П., Немцева Н.В. Метод определения антилизоцимной активности микроорганизмов // Журнал микробиология. 1984. - №2. - С.27-28).

По количеству выросших колоний на секторах определяют ОПМО биотопа (носа и/или носоглотки) и ПМО исследуемых микроорганизмов в КОЕ/тампон (Фельдман Ю.М. Количественное определение бактерий в клинических материалах // Лаб. дело. 1984. - №10. - С.616-619).

Определяют долю ПМО микроорганизма в ОПМО биотопа по формуле:

Д=n/Nx100%,

где Д - доля ПМО микроорганизма в ОПМО биотопа (%),

n - показатель микробной обсемененности (ПМО) биотопа, выделенного микроорганизма (КОЕ/тампон),

N - общий показатель микробной обсемененности биотопа - ОПМО (КОЕ/тампон).

В случае обнаружения у выделенного микроорганизма антилизоцимной активности (АЛА), равной 3 мкг/мл и более, а доли ПМО в ОПМО биотопа - более 45% прогнозируют ринотубарную миграцию микроорганизма в барабанную полость среднего уха.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

Кузнецова Ю.А., 1979 года рождения 12.05.04, обратилась в лор отделение ОКБ (Отделенческая Клиническая Больница) ст.Оренбург с жалобами на головную боль, затруднение носового дыхания, слизисто-гнойное отделяемое из носа, кашель, пощелкивание в ушах при глотании.

Из анамнеза болезни выяснено, что 3 дня назад у больной появилась субфебрильная температура, насморк, заложенность носа. Заболевание связывает с переохлаждением организма. В поликлинику за помощью не обращалась, лечилась самостоятельно, нерегулярно.

Лор статус. При риноскопии: слизистая носа отечна, гиперемирована, в передних отделах слизисто-гнойное отделяемое. Дыхание затруднено. При фарингоскопии: зев чистый, слизистая задней стенки глотки умеренно гиперемирована, отечна. При отоскопии: слуховые проходы широкие, свободные. Барабанные перепонки серого цвета, втянуты. Слух - шепотная речь на левое ухо 5 метров, на правое ухо 5 метров.

Клинический диагноз: острый ринофарингит.

У больной был взят материал (слизистое отделяемое из носа) и произведен посев на чашки Петри с 5% кровяным агаром методом секторов. Выделение микроорганизмов и идентификацию чистых культур проводили до рода и вида по классическим методикам с применением стафитестов, энтеротестов, нефермотестов фирмы Lachema, кроме того, учитывались антибиотикограммы выделенных и идентифицированных культур микроорганизмов. Оценку ПМО и ОПМО производили по количеству подсчитанных колоний на секторах с использованием таблицы, предложенной Ю.М.Фельдманом (Фельдман Ю.М. Количественное определение бактерий в клинических материалах // Лаб. дело. 1984. - №10. - С.616-619) и обозначали в колониеобразующих единицах на тампон (КОЕ/тампон). АЛА определяли чашечным методом, предложенным О.В. Бухариным (Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я., Малышкин А.П., Немцева Н.В. Метод определения антилизоцимной активности микроорганизмов // Журнал микробиология. 1984. - №2. - С.27-28) и выражали в мкг/мл.

Результаты исследования показали наличие в полости носа штаммов S.epidermidis с ПМО - 5,0×10⁴ КОЕ/тампон, АЛА -4 мкг/мл и штаммов Enterobacter cloacae, у которой ПМО составил 3,0×10⁸ КОЕ/тампон и АЛА - 7,0 мкг/мл. ОПМО биотопа был равен 3,1×10⁸ КОЕ/тампон.

Долю ПМО S.epidermidis в ОПМО биотопа рассчитывали по формуле

Д₁=5,0×10⁴/3,1×10⁸×100%=0,1%,

где 0,1% - доля ПМО S.epidermidis в ОПМО биотопа (Д₁);

5,0×10⁴ - показатель микробной обсемененности (ПМО) биотопа S.epidermidis (КОЕ/тампон);

3,1×10⁸ - общий показатель микробной обсемененности биотопа (ОПМО) (КОЕ/тампон).

Долю ПМО Enterobacter cloacae, выделенного из носовой полости, в ОПМО биотопа рассчитывали по формуле

Д₂=3,0×10⁸/3,1×10⁸×100%=99,9%,

где 99,9% - доля ПМО Enterobacter cloacae в ОПМО биотопа (Д2);

3,0×10⁸ - показатель микробной обсемененности (ПМО) биотопа Enterobacter cloacae (КОЕ/тампон);

3,1×10⁸ - общий показатель микробной обсемененности биотопа (ОПМО) (КОЕ/тампон).

На основании полученных результатов - доли ПМО Enterobacter cloacae в ОПМО биотопа, равной 99,9% (более 45%), и наличии у возбудителя Enterobacter cloacae антилизоцимной активности 4 мкг/мл (более 3 мкг/мл) был сделан прогноз о возможной ринотубарной миграции данного микроорганизма в барабанную полость среднего уха.

Больная от госпитализации отказалась и после рекомендаций по лечению острого ринофарингита ушла домой.

18.05.05 г.больная вновь обратилась в лор отделение ОКБ уже с жалобами на гноетечение из левого уха, умеренную боль, снижение остроты слуха, периодическую заложенность носа. При отоскопии в слуховом проходе слизисто-гнойное отделяемое, гиперемированная и отечная барабанная перепонка с точечной центральной перфорацией. Слух - шепотная речь на левое ухо воспринималась на расстоянии 2 метров от ушной раковины, на правое ухо - на расстояние 5 метров. При риноскопии: слизистая носа умеренно отечна, раздражена, выделений нет. Дыхание через нос незначительно затруднено. Зев чистый, слизистая глотки бледно-розовая.

Из анамнеза заболевания было установлено, что лечение острого ринофарингита практически не проводилось, вследствие чего развилось осложнение острого ринофарингита, проявившееся гнойным воспалением среднего уха.

Прогноз о возможной ринотубарной миграции Enterobacter cloacae в барабанную полость раньше (12.05.04) на фоне начальных явлений острого ринофарингита был подтвержден 20.02.05 после бактериологического исследования посева гноя из левого уха. Из барабанной полости высевались штаммы Enterobacter cloacae с ПМО - 5,0×10⁷ КОЕ/тампон и уровнем АЛА - 5,0 мкг/мл. Идентичность штаммов Enterobacter cloacae, высеваемых из барабанной полости и со слизистой оболочки носа, была доказана путем проведения биохимических исследований и по результатам антибиотикограмм.

Резюме: прогнозируемая миграция Enterobacter cloacae на фоне острого ринофарингита состоялась и в результате отсутствия лечения ринофарингита вызвала осложнение, проявившееся развитием острого гнойного среднего отита. Для предупреждения развития осложненного среднего отита, возможной его хронизации, больная была госпитализирована и назначена интенсивная противоспалительная терапия с местным вдуванием в среднее ухо фурозолидона, к которому была чувствительна культура Enterobacter cloacea. Через 8 дней после проведенного комплексного лечения воспалительные явления в носу и левом среднем ухе стихли. Точечная перфорация в барабанной перепонке закрылась нежным рубчиком. Шепотная речь на левое ухо улучшилась и составила 4 метра от ушной раковины. 28.05.04 при повторном бактериологическом исследовании слизистого секрета из носа обнаружен в монокультуре S.epidermidis (ПМО 1,0×10⁵ КОЕ/тампон, АЛА - 2,0 мкг/мл). Штамм Enterobacter cloacea в полости носа отсутствовал. 29.05.04 с выздоровлением выписана из лор отделения.

Пример 2.

Логачева Е.Е., 22 лет, обратилась в лор кабинет поликлиники №1 ОКБ ст.Оренбург 22.03.04. с жалобами на периодическую заложенность носа, «пощелкивание» в ушах при глотании. Симптомы заболевания появились 2 дня назад после общего переохлаждения организма.

Лор статус: при риноскопии - слизистая носа умеренно отечна, гиперемирована. В передних отделах носа скудное слизистое отделяемое. Носовое дыхание затрудненное. При отоскопии - слуховые проходы широкие, свободные, барабанные перепонки серого цвета, втянуты. Шепотная речь на оба уха воспринималась на расстоянии 5 метров. При фарингоскопии - зев чистый, слизистая бледно-розовая.

Заключение врача-отоларинголога: острый ринит.

В день поступления у больной на исследование было взято слизистое отделяемое из носа. Бактериологическое исследование взятого у больного слизистого отделяемое из носа осуществлялось согласно примеру 1.

Установлено наличие на слизистой оболочке носа S.epidermidis (ПМО - 1,0×10⁸ КОЕ/тампон, АЛА - 4,0 мкг/мл) и штаммы S.hominis (ПМО - 1,0×10⁸, АЛА - 3,0 мкг/мл). ОПМО равен 2,0×10⁸ КОЕ/тампон.

Доля ПМО S.epidermidis в ОПМО биотопа составила 50%:

Д₁=1,0×10⁸/2,0×10⁸×100%=50%

Доля ПМО S.hommis в ОПМО биотопа составила 50%:

Д₂=1,0×10⁸/2,0×10⁸×100%=50%

На основании полученных результатов был сделан прогноз о возможной ринотубарной миграции S.epidermidis и S.hominis в барабанную полость среднего уха.

Нормальная отоскопическая картина (без признаков воспаления барабанных перепонок и хороший слух на оба уха) позволила включить данную больную в группу риска по заболеванию средним отитом. Для предупреждения развития острого воспаления среднего уха больной назначено комплексное лечение острого ринита с курсом физиотерапии.

В результате проведенного лечения воспалительные явления в носу стихли, носовое дыхание восстановилось. 2.04.2004 при повторном исследовании материала со слизистой носа были обнаружены только штаммы S.epidermidis (ПМО - 1,0×10⁷ КОЕ/тампон, с уровнем АЛА - 1,0 мкг/мл). Штаммы S.hommis отсутствовали. 3.04.04 пациентка выписана на работу.

Таким образом, заявляемый способ позволяет прогнозировать ринотубарную миграцию микроорганизмов в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей, выделять больных в группы риска по заболеванию отитом и проводить профилактические и лечебные мероприятия, предупреждающие развитие воспалительного процесса в среднем ухе.

Таблица 1
Характеристика показателей микробного биоценоза (ОПМО, ПМО) и биологических свойств мигрирующих и немигрирующих штаммов микроорганизмов носовой полости
Таксоны микроорганизмов	Наличие или отсутствие факта миграции	ОПМО биотопа в КОЕ/тампон	ПМО в КОЕ/тампон	Доля ПМО в ОПМО в %	АЛА в мкг/мл	ГА в мм	ЛА в мм
Pseudomonas pseudoalcaligenes	миграция	2,1×108	1,1×108	52,3	4,0	5,9	4,5
отсутствие миграции	3,4×106	6,8×105	20,0	2,0	0	2,8
S. epidermidis	миграция	1,0×109	6,0×108	60	3,0	0	1,0
отсутствие миграции	4,5×107	2,0×107	44,4	2,0	1,6	5,5
Corynebacterium spp.	миграция	5,7×106	2,6×106	45,7	3,0	0	0
отсутствие миграции	3,8×105	1,1×105	28,9	1,5	2,4	0
Bacillus spp.	миграция	4,8×105	2,3×105	51,1	3,0	2,9	9,0
отсутствие миграции	4,4×106	9,0×105	20,4	2,0	0	7,8
E.coli	миграция	1,9×105	9,6×104	50,5	4,0	0	9,0
отсутствие миграции	1,0×106	2,4×105	24,7	3,0	4,2	3,2

Таблица 2
Средние количественные (ПМО/ОПМО) и качественные (АЛА, ГА, ЛА) показатели мигрирующих и немигрирующих микроорганизмов
Изучаемые показатели	Мигрирующие штаммы бактерий n=20	Немигрирующие штаммы бактерий n=32	Р
Средний показатель ПМО симбионтов в ОПМО биоценоза полости носа в % (М±m)	73,8±5,9	40,2±4,2	<0,05
Средний уровень АЛА микроорганизмов в мкг/мл (М±m)	3,7±0,4	2,1±0,3	<0,05
ГА микроорганизмов в мм зоны лизиса	8,6±1,1	9,3±1,7	>0,05
ЛА микроорганизмов в мм зоны лизиса	3,0±0,5	3,6±0,3	>0,05

Способ прогнозирования ринотубарной миграции микроорганизмов в барабанную полость при заболеваниях верхних дыхательных путей, заключающийся в том, что из микрофлоры слизистой оболочки носа и/или носоглотки выделяют чистые культуры микроорганизмов, их идентифицируют, у чистой культуры микроорганизма определяют антилизоцимную активность (АЛА), вычисляют долю показателя микробной обсемененности (ПМО) микроорганизма в общем показателе микробной обсемененности (ОПМО) исследуемого биотопа и при значениях первого показателя 3 мкг/мл и более, а второго - более 45% прогнозируют ринотубарную миграцию микроорганизма в барабанную полость среднего уха.