Главная » 2014»Август»27 » Скачать Молекулярно-генетические аспекты развития лекарственной устойчивости в условиях угрозы развития эпидемии туберклеза в Архангельской бесплатно
11:26 PM
Скачать Молекулярно-генетические аспекты развития лекарственной устойчивости в условиях угрозы развития эпидемии туберклеза в Архангельской бесплатно
Молекулярно-генетические аспекты развития лекарственной устойчивости в условиях угрозы развития эпидемии туберклеза в Архангельской области
Диссертация
Автор: Тунгусова, Ольга Сергеевна
Название: Молекулярно-генетические аспекты развития лекарственной устойчивости в условиях угрозы развития эпидемии туберклеза в Архангельской области
Справка: Тунгусова, Ольга Сергеевна. Молекулярно-генетические аспекты развития лекарственной устойчивости в условиях угрозы развития эпидемии туберклеза в Архангельской области Москва, 2005 0 c. :
Объем: 0 стр.
Информация: Москва, 2005
Содержание:
Список сокращений, принятых в диссертации
Введение
Глава! Обзор литературы
11 Эпидемиология туберкулеза в мировом масштабе
12 Эпидемиология туберкулеза в Архангельской области
13 Лечение туберкулеза
14 История развития и классификация лекарственной устойчивости
15 Молекулярно-генетические механизмы развития лекарственной устойчивости
16 Исторические и молекулярно-генетические аспекты распространения МВТ семейства W-Beijing
17 Лекарственная устойчивость и фитнес МВТ
Резюме
Глава П Методология научного исследования (материалы и методы)
21 Материалы исследования
211 Штаммы МБТ
212 Больные туберкулезом легких
22 Методы исследования 66 221 Видовая идентификация штаммов
Глава III
Глава IV
Глава V
222 Определение чувствительности к противотуберкулезным препаратам
223 Идентификация мутаций в гроВ гене, обусловливающих устойчивость к рифампицину
224 Определение последовательности аминокислот в ксйО гене и идентификация мутаций, обусловливающих лекарственную устойчивость к изониазиду
225 Анализ полиморфизма длин рестрикции ДНК
226 Сполиготипирование
227 Культивирование МБТ в системе МШТ для изучения характеристик роста, как показателя фитнеса
228 Статистический анализ данных
229 Используемые определения
Лекарственная устойчивость МБТ к противотуберкулезным препаратам первой линии в Архангельской области
Влияние лекарственной устойчивости МБТ на результаты лечения туберкулеза легких
41 Результаты лечения туберкулеза легких в Архангельской области
42 Результаты лечения туберкулеза легких в зависимости от чувствительности к противотуберкулезным препаратам первой линии 108 Лекарственная устойчивость МБТ к противотуберкулезным препаратам второй линии
Глава VI Молекулярная генетика МВТ, выделенных у больных туберкулезом легких в Архангельской области
61 Молекулярная генетика МБТ, изолированных от больных туберкулезом в гражданском секторе области
62 Молекулярная генетика МБТ, изолированных от больных туберкулезом в местах лишения свободы
63 Сравнительный анализ молекулярно-генетических особенностей штаммов МБТ, циркулирующих среди гражданского населения и заключенных Архангельской области
64 Роль реинфекции в эпидемиологии туберкулеза
65 Моделирование механизмов развития туберкулеза легких
Глава VII Биологическая характеристика штаммов МБТ семейства W-Beijing
71 Показатели роста, как индикатор фитнеса штаммов МБТ, принадлежащих к разным генотипам
711 Пилотное исследование Разработка методологии эксперимента
712 Воспроизведение результатов
72 Показатели роста штаммов МБТ, не принадлежащих к семейству W-Beijing
73 Показатели роста штаммов МБТ, принадлежащих к семейству W-Beijing
74 Показатели роста парных штаммов МБТ, изолированных от одних и тех же больных в разные промежутки времени после приобретения лекарственной устойчивости к дополнительным препаратам 182 75 Гипотеза широкого распространения штаммов МВТ семейства \?-Веутд, основанная на анализе фитнеса
Обсуждение результатов
Выводы
Введение:
Актуальность проблемы
Проблема искоренения инфекционных заболеваний является одной из Глобальных проблем современности и угроз здоровью [23]. Здоровье населения Российской Федерации рассматривается как компонент жизненно важных интересов личности и общества. Концепция национальной безопасности [26] - главный документ Российской Федерации по безопасности, основным элементом которого является осуществление безопасности, повышение качества и уровня жизни и обеспечение здоровья населения. Среди инфекционных заболеваний туберкулез легких представляет основную причину смертности и ведущую угрозу здоровью населения страны. В сложившихся условиях остро стоит вопрос обеспечения биологической безопасности, которая должна быть предоставлена каждому гражданину согласно Федеральному закону «О безопасности» [24].
Современный этап развития туберкулеза легких характеризуется неуклонным ростом эпидемиологических показателей и изменением биологических особенностей и структуры популяции микобактерий туберкулеза (МБТ), значительную часть которой занимают микроорганизмы, устойчивые к основным противотуберкулезным препаратам, особенно микроорганизмы с множественной лекарственной устойчивостью.
Проблема распространения лекарственно устойчивого туберкулеза является актуальной по нескольким причинам.
1. Инфицирование лекарственно устойчивыми МБТ представляет собой реальную угрозу здоровью населения и прямую угрозу развития неизлечимого заболевания [159].
2. Арсенал средств, предназначенных для лечения туберкулеза легких с множественной лекарственной устойчивостью, ограничен [9]. Проблема может быть разрешена при использовании имеющихся и разработке новых противотуберкулезных препаратов второго ряда. Известно, препараты второго ряда являются менее эффективными, имеют выраженные побочные действия и токсические эффекты и требуют больших экономических вложений [82,120, 229].
Изменения в генетическом аппарате МБТ направлены на развитие лекарственной устойчивости и появление новых генотипов возбудителя. МБТ, принадлежащие к семейству \V-Beijing, являются хорошим примером, они обладают повышенной вирулентностью и рядом других преимуществ, которые позволяют сохранить вид МБТ в условиях эффективной химиотерапии. МБТ с множественной лекарственной устойчивостью согласно классификации степени потенциальной угрозы инфекционных агентов относятся к категории С [22]. В эту категорию включены возбудители инфекционных заболеваний, обладающие высокой трансмиссией и способностью к воспроизводству. В связи с этим особую значимость приобретают вопросы биологической безопасности нации как необходимого условия устойчивого развития страны.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель исследования - изучить молекулярно-генетические аспекты развития лекарственной устойчивости у штаммов МБТ, циркулирующих в Архангельской области в условиях чрезвычайной ситуации угрозы развития эпидемии лекарственно устойчивого туберкулеза легких, и разработать мероприятия, позволяющие снизить распространение данного заболевания.
Для достижения указанной цели определены следующие задачи:
1. Провести сравнительный анализ показателей и профилей лекарственной устойчивости МБТ к противотуберкулезным препаратам первой линии в условиях чрезвычайной ситуации угрозы развития эпидемии лекарственно устойчивого туберкулеза легких.
2. Выявить и проанализировать профили лекарственной устойчивости МБТ, которые обусловливают неблагоприятные исходы туберкулеза легких и способствуют дальнейшему распространению заболевания.
3. Изучить показатели и профили лекарственной устойчивости МБТ к противотуберкулезным препаратам второй линии и предложить противотуберкулезные препараты второй линии для лечения больных туберкулезом легких с множественной лекарственной устойчивостью.
4. Провести сравнительную генетическую характеристику штаммов МБТ, циркулирующих в гражданском секторе и местах лишения свободы Архангельской области, с использованием анализа полиморфизма фрагментов длин рестрикции (от англ. RFLP - restriction fragment length polymorphism analysis) дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и сполиготипирования.
5. Определить эпидемиологическую роль МБТ семейства W-Beijing в создании чрезвычайной ситуации угрозы развития эпидемии лекарственно устойчивого туберкулеза легких в Архангельской области.
6. Изучить и проанализировать биологические особенности возбудителя туберкулеза, являющиеся причинами широкого распространения лекарственно устойчивых штаммов МБТ, принадлежащих к семейству Веут&
ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
На протяжении последних лет в Архангельской области сохраняется чрезвычайная ситуация угрозы развития эпидемии лекарственно устойчивого туберкулеза легких. Особую биологическую угрозу представляет трансмиссия штаммов МБТ, устойчивых к противотуберкулезным препаратам первой и второй линии, что значительно затрудняет выбор адекватного режима химиотерапии и излечение данного заболевания.
Доминирование 531 ТСО—>ТТО мутации в гроВ гене и 315 АСтС—>АСС мутации в ШО гене предусматривает формирование селективных преимуществ у МБТ, обусловливающих развитие и широкое распространение туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью на территории области.
Результаты лечения туберкулеза легких в Архангельской области не достигли должного уровня в связи с большим числом случаев прерванного лечения и распространением лекарственно устойчивых МБТ. Исход заболевания не зависит от принадлежности штамма МБТ, которым инфицирован больной, к семейству \\МЗеуп^. Исход заболевания в первую очередь зависит от чувствительности штамма МБТ к противотуберкулезным препаратам.
В Архангельской области основной причиной туберкулеза легких являются штаммы МБТ, принадлежащие к семейству АУ-Веуц^. Принадлежность МБТ к семейству \У-Веуи^ достоверно коррелирует с наличием устойчивости к противотуберкулезным препаратам первой линии. Появление лекарственной устойчивости МБТ к дополнительным препаратам на фоне адекватного и регулярного лечения может быть обусловлено реинфекцией новым лекарственно устойчивым штаммом МБТ.
Рост штаммов МБТ в условиях in vitro характеризуется фенотипическим и генотипическим полиморфизмом. У лекарственно устойчивых штаммов МБТ обычных генотипов происходит замедление роста по сравнению с лекарственно чувствительными штаммами МБТ. Часть лекарственно устойчивых штаммов МБТ семейства W-Beijing характеризуется замедлением роста, у другой части МБТ данного генотипа не отмечено изменения роста после приобретения лекарственной устойчивости. Селективные преимущества МБТ семейства W-Beijing обусловлены особенностями их роста и доминированием 531 TCG—>TTG мутации в гроВ гене.
КОНЦЕПЦИЯ РАБОТЫ
Сохранение здоровья населения является приоритетом обеспечения биологической безопасности страны. Среди инфекционных заболеваний туберкулез легких представляет реальную угрозу здоровью населения и занимает ведущее положение в структуре их смертности.
Основное направление работы связано с определением молекулярно-генетических механизмов развития и распространения лекарственно устойчивого туберкулеза легких в зависимости от биологических особенностей возбудителя в условиях чрезвычайной ситуации природного характера.
Ежегодный рост показателей лекарственной устойчивости, распространение МБТ, принадлежащих к семейству W-Beijing, в структуре популяции возбудителя туберкулеза создают условия для трансмиссии лекарственно устойчивых штаммов МБТ, инфицирования восприимчивого населения и развития у него заболевания, излечение которого является сложной задачей. Множественная лекарственная устойчивость, низкая эффективность химиотерапии и широкое распространение резистентности к противотуберкулезным препаратам второго ряда делают туберкулез легких неизлечимым заболеванием.
Для устранения бактериологической угрозы, отрицательного воздействия на жизнедеятельность и здоровье населения необходимо своевременное выявление, прогнозирование развития лекарственной устойчивости и проведение комплекса лечебно-профилактических мероприятий с соблюдением законодательства по национальной безопасности. Основным методом устранения биологической опасности в создавшихся условиях является своевременная и качественная диагностика туберкулеза с применением молекулярно-генетических методов и лечение больных в соответствии с индивидуальными профилями лекарственной чувствительности к противотуберкулезным препаратам.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведен мониторинг показателей лекарственной устойчивости к противотуберкулезным препаратам первой линии в течение 1995-2002 годов и сделан сравнительный анализ индивидуальных профилей лекарственной чувствительности МБТ, выделенных от больных туберкулезом легких в Архангельской области.
Подтверждена роль мутаций в гроВ гене при развитии лекарственной устойчивости к рифампицину, которые служат маркером множественной лекарственной устойчивости. Впервые идентифицированы мутации в ксйО гене, обусловливающие развитие лекарственной устойчивости МБТ к изониазиду при туберкулезе легких в Архангельской области, которые могут служить дополнительным маркером множественной лекарственной устойчивости.
Впервые представлены и проанализированы результаты лечения туберкулеза легких в зависимости от профиля лекарственной устойчивости и принадлежности к семейству W-Beijing.
Впервые изучена лекарственная устойчивость к противотуберкулезным препаратам второй линии и предложены препараты, которые возможно использовать для химиотерапии больных туберкулезом легких с множественной лекарственной устойчивостью.
Проведена сравнительная генетическая характеристика штаммов МВТ, вызывающих туберкулез легких в Архангельской области. Впервые идентифицировано распространение МВТ, принадлежащих к семействам Т, Haarlem и LAM, и установлена эпидемиологическая роль МБТ семейства W-Beijing в развитии чрезвычайной ситуации угрозы эпидемии лекарственно устойчивого туберкулеза легких на территории Архангельской области. Доказано, что высокий показатель кластерности МБТ семейства W-Beijing является косвенным показателем повышения фитнеса МБТ данного генотипа и обусловливает селективные преимущества при распространении лекарственно устойчивого туберкулеза легких.
Впервые определена роль реинфекции новым лекарственно устойчивым штаммом МБТ на фоне проводимого лечения, которая может объяснить появление лекарственной устойчивости к дополнительным противотуберкулезным препаратам на фоне адекватной и регулярной химиотерапии.
Впервые изучены биологические особенности и фитнес штаммов МБТ, обладающих разными профилями лекарственной устойчивости и принадлежащих к разным генотипам. В частности, установлены профили лекарственной устойчивости и виды мутаций в гроВ гене, обусловливающие селективные превосходства МБТ семейства W-Beijing по сравнению с МБТ других генотипов и способствующие широкому распространению и диссеминации МБТ с множественной лекарственной устойчивостью у новых случаев.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В ПРАКТИКУ
Изучены распространение лекарственно устойчивого туберкулеза легких в Архангельской области и исходы заболевания в зависимости от индивидуального профиля лекарственной чувствительности штамма МВТ и его принадлежности к определенному генотипу. Установлены индивидуальные профили лекарственной устойчивости, затрудняющие лечение туберкулеза легких и приводящие к неблагоприятным исходам (летальный исход и безуспешное лечение).
Установлены точечные мутации в кагЭ и гроВ генах МВТ, позволяющие разработать и внедрить экспресс методы определения множественной лекарственной устойчивости, основанные на полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Выявление активной трансмиссии штаммов МВТ семейства \V-Beijing и роли реинфекции новым штаммом МВТ на фоне проводимого адекватного регулярного лечения позволяет предложить и внедрить эпидемиологические мероприятия в противотуберкулезных медицинских учреждениях, а именно разграничение потоков инфекционно опасных больных и изоляцию больных, выделяющих штаммы МВТ с множественной лекарственной устойчивостью.
Изучение особенностей показателей роста лекарственно устойчивых штаммов МВТ семейства \V-Beijing, как характеристики фитнеса, позволило расширить знания в области биологических особенностей возбудителя и сформулировать гипотезу широкого распространения штаммов МВТ семейства \V-Beijing.
Основные положения диссертации и вытекающие из них рекомендации в настоящее время используются в педагогической работе на кафедре фтизиопульмонологии Северного государственного медицинского университета (акт внедрения 2004 год), в практической работе Архангельского областного противотуберкулезного диспансера (АОПД) (акт внедрения 2001 год, 2004 год) и Мурманского областного противотуберкулезного диспансера (акт внедрения 2004 год). Бактериологический мониторинг лекарственной устойчивости при туберкулезе легких проводится с 1995 года, за эти годы созданы коллекция штаммов МВТ и компьютерная база данных, состоящая из профилей чувствительности к противотуберкулезным препаратам и индивидуальных рисунков хромосомной ДНК МБТ, циркулирующих в Архангельской области. Созданная база данных используется для проведения научных исследований в рамках молекулярной эпидемиологии и молекулярной генетики, а также для анализа качества практической работы бактериологической службы Архангельской области.
Ежегодно проводится определение лекарственной чувствительности к противотуберкулезным препаратам первого ряда радиометрическим методом ВАСТЕС и определение вида мутаций в гроВ гене методом ШЖ)-1лРа Ш? ТВ у больных с новыми случаями заболевания. При выявлении множественной лекарственной устойчивости проводится исследование на чувствительность к противотуберкулезным препаратам второго ряда, результаты которого учитываются при выборе противотуберкулезных препаратов и назначении режима химиотерапии. Диссертационное исследование выполнено в рамках региональной научно-технической программы «Здоровье населения Европейского Севера», имеет номер гос. регистрации ГР 01200316208.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ
Материалы диссертации доложены и обсуждены: на Осенней конференции микробиологов, г. Осло, Норвегия, 13-14 сентября 2001 г.; третьей международной встрече Борьба с инфекционными заболеваниями в странах Балтийского моря и Баренцевом регионе, г. Архангельск, Россия, 2427 сентября 2001 г.; 32 Всемирном конгрессе Международного союза по борьбе с туберкулезом и заболеваниями легких, г. Париж, Франция, 1-4 ноября 2001 г.; Форуме инфекционистов, г. Осло, Норвегия, 16-17 ноября
2001 г.; Первой международной научной конференции института международного здоровья, университета Осло, г. Осло, Норвегия, 2-3 мая
2002 г.; Дневном семинаре института общей врачебной практики, г. Осло, Норвегия, 23 октября 2002 г.; Ежегодной научной конференции Норвежского института общественного здоровья, г. Осло, Норвегия, 5-6 декабря 2002 г.; Научной конференции по туберкулезу, Норвежского института общественного здоровья, г. Осло, Норвегия, 12-13 декабря 2002 г.; Второй международной научной конференции института международного здоровья, университет Осло, г. Осло, Норвегия, 15-16 мая 2003 г.; Российском съезде фтизиатров, г. Москва, 3-5 июня 2003 г.; XVII Всемирном конгрессе по астме и V съезде иммунологов и аллергологов СНГ, г. Санкт-Петербург, 5-11 июля
2003 г.; Скандинавской встрече по туберкулезу, г. Осло, Норвегия, 10 октября 2003 г.; 20 съезде Скандинавского общества антимикробной терапии, г. Оденса, Дания, 24-26 октября 2003 г.; Ежегодной научной конференции Норвежского института общественного здоровья, г. Осло, Норвегия, 4-5 декабря 2003 г.
ПУБЛИКАЦИИ
Результаты и основные положения диссертации опубликованы в 23 печатных работах.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ
Диссертационная работа изложена на 229 енстраницах машинописи и состоит из введения, обзора литературы, содержит материалы и методы собственных исследований, их результаты и обсуждение, выводы, практические рекомендации и список литературы. Текст диссертационной работы иллюстрирован 15 рисунками и 40 таблицами. Указатель литературы
