Инфекционные заболевания при трансплантации органов.

 Важнейшей задачей послеоперационного ведения больных является профилактика и эффективная борьба с инфекцией, которая является наиболее серьезным, угрожающим жизни состоянием. Развитие инфекционных осложнений после трансплантации зависит от иммуносупрессивного статуса больного и эпидемиологического окружения. Эта задача является непростой, так как источники инфекции широки - от латентных вирусов до патогенной бактериальной и грибковой флоры общего и госпитального происхождения (т.н. нозокомиальная флора), а иммуносупрессия повреждает воспалительный ответ и поэтому смазывает симптомы проникновения инфекции. У таких больных также следует учитывать взаимодействие препаратов антиинфекционной профилактики и терапии с иммуносупрессорами - в первую очередь, с циклоспорином и такролимусом, так как в этом случае возможны серьезные последствия.

Риск инфекции у реципиентов трансплантатов обусловлен двумя факторами: интенсивностью экспозиции потенциального патогена (эпидемиологическая обстановка) и сочетанным эффектом всех тех факторов, которые формируют чувствительность пациента к инфекции.

Если для пациента, чей иммунный статус близок к нормальному, контакт с большим количеством патогенных возбудителей проходит незамеченным, то для пациента с максимальной степенью иммуносупрессии микроорганизмы с низкой природной вирулентностью становятся причиной агрессивной инфекции.

 Эпидемиологическая обстановка может быть общей и госпитальной. К воздействию общей можно отнести недавние или отдаленные контакты с респираторными вирусами или такими ассоциированными с пищей патогенами как сальмонеллы, Listeria monocytogenes, Campilobacter jejuni. Сюда также относятся возбудители географически рестриктированных системных микозов - Blastomyces dermatitidis, Coccidioides immunitis, Histoplasma capsulatum, а также такие возбудители как Mycobacterium tuberculosis и Strongiloideus stercoralis. Иммуносупрессия амплифицирует эффекты этих инфекций, повышает риск глубокого поражения тканей и суперинфекции (дополнительного заражения новым возбудителем).

В отношении системных микозов и туберкулеза наблюдаются три характерных пути возникновения заболевания:

1. прогрессия первичной инфекции;
2. реактивация инфекции;
3. реинфекция (повторное заражение тем же возбудителем).

Системная диссеминация характерна для всех трех. Эти инфекции начинаются с лихорадки неясного происхождения, прогрессирующего пневмонита (т.е. атипичной пневмонии) или метастазирования в печень, кожно-эпителиальные покровы, кости и суставы, мочеполовой тракт и центральную нервную систему.

Внутри госпитальной единицы, где находится пациент, эпидемиологическая обстановка может быть домицилиарной и недомицилиарной (от лат. domus - дом и англ. domicillary - домашний, по месту жительства).

Домицилиарная эпидемиологическая обстановка формируется в результате контаминации воздуха или питьевой воды такими патогенами как аспергиллы, легионелла или грам-негативные бациллы, например, Pseudomonas auruginosa. В последние годы домицилиарные вспышки инфекций часто обусловлены ванкомицин-резистентными Enterococcus faecium, метициллин-резистентными Staphilicoccus aureus и Clostridium difficile; осуществляются передачей от человека человеку через руки персонала или через контаминированное оборудование в палате больного. Отличительным признаком домицилиарной вспышки является локализованность инфекции во времени и пространстве.

Недомицилиарная эпидемиологическая обстановка может сказываться при контаминировании воздуха внутри госпиталя - при транспортировке пациента в другие подразделения, например, в диагностические. В этом случае микрофлора имеет более общий характер, но такие вспышки труднее диагностируются, так как отсутствует их локализация. Наибольшую проблему у реципиентов представляет оппортунистическая инфекция, которая возникает у иммунодепрессированных пациентов - в этом случае инфекция возникает в отсутствие экспозиции с возбудителями. В английском языке opportunity - удобный случай, своевременность, благоприятная возможность - в отношении инфекционных возбудителей употребление этого термина стало широко использоваться в связи с вторичным иммунодефицитом при ВИЧ-инфекции - подразумевается, что удобный случай при таком состоянии иммунитета используют своеобразные, мало- или непатогенные в норме возбудители.

Состояние системной иммуносупрессии облегчает возникновение инфекционных осложнений. Это состояние возникает не только как результат иммуносупрессивной терапии. Последняя является важным фактором, но не единственным. Свой вклад вносят наличествующие у пациента аутоиммунные заболевания или функциональные дефекты иммунной системы; нарушения целостности барьерных эпителиев (кожи и слизистых - катетеры, зонды); наличие нежизнеспособных или поврежденных тканей, затеков жидкости как следствий операции. Особый вклад вносят инфекции иммуномодулирующими вирусами - в первую очередь, это цитомегаловирус (CMV), но также и вирус Епштейн-Барр (EBV), возбудители гепатитов (в первую очередь, В и С, соотв. HBV и HCV) и вирус иммунодефицита человека (HIV). Важное влияние оказывают также наличие уремии, нейтропении, анемии, гипопротеинемии, гипергликемии и других метаболических нарушений.

По мере накопления клинического опыта было отмечено, что для развития определенных инфекций после трансплантации солидных органов характерна специфическая хронология (Табл. 1).

 Временная шкала развития инфекций после трансплантации почки

В первый месяц после операции наиболее часто встречаются внутрибольничные инфекции дыхательной системы, мочевых путей, катетер-ассоциированные инфекции, а также бактериальные осложнения, связанные с операцией и специфичные для каждого вида трансплантации (раневая инфекция, перитонит, медиастинит, перикардит, абсцессы), сепсис. На фоне массивной антибактериальной терапии может развиться псевдомембранозный колит, вызванный Сl. difficile. Среди вирусных инфекций наблюдается преимущественно простой герпес (обычно в отсутствие противовирусной профилактики). В этот период встречается кандидоз и, в редких случаях, аспергиллез. Паразитарные инфекции в целом не характерны для этого временного промежутка после трансплантации.

В течение первого месяца проводится нарастающее введение иммуносупрессивных препаратов, главных детерминантов состояния системной иммуносупрессии. В ее возникновении решающим является именно длительное введение таких препаратов, а не кратковременные эффекты, наблюдаемые при режимах частичной иммуносупрессии.

После первого месяца от трансплантации изменяется природа инфекционных заболеваний реципиента. Присоединяются новые типы возбудителей, наряду с остаточными явлениями прежних. Иммуномодулирующие вирусы (в первую очередь, CMV, но также EBV и другие человеческие герпес-вирусы, HBV, HCV и HIV, если последний присутствует) начинают давать клинически проявляющиеся эффекты. В комбинации с длительной иммуносупрессией вирусная инфекция делает возможной оппортунистические инфекции, вызываемые Pneu. carinii, aspergillus, L. monocytogenes при отсутствии неблагоприятной эпидемиологической обстановки.

По прошествии шести месяцев после трансплантации в отношении инфекционных заболеваний пациенты делятся на три категории.

• Первая - более 80% пациентов имеют хороший результат от трансплантации и переводятся на длительную иммуносупрессивную терапию с минимальными дозами при хорошей функции аллотрансплантата. Их проблемы в связи с инфекционными заболеваниями не отличаются от больных общего профиля и в основном связаны с респираторным трактом. Оппортунистические инфекции редки и в этих случаях обусловлены интенсивностью воздействия окружающей среды - например, случаи нокардиозов после работы в саду.
• Вторая - примерно 10% пациентов имеют хронические или прогрессирующие инфекции, связанные с HBV, HCV, CMV, EBV или вирусом папилломатоза. Эти вирусные инфекции могут повреждать инфицированный орган (печень в случае вирусов гепатита, сетчатку в случае CMV) или содействовать развитию рака (гепатоцеллюлярная карцинома после HBV или HCV, лимфома, обусловленная EBV и плоскоклеточный рак, обусловленный вирусом папилломатоза).
• Третья - у 5 - 10% реципиентов необходимо введение иммуносупрессоров в прежних высоких дозах, так как у них возникают повторяющиеся кризы отторжения (хроническое отторжение) - это приводит к хронизации вирусных инфекций. Для этих пациентов значительно возрастает риск возникновения оппортунистических инфекций, обусловленных Pneu. carinii, L. monocytogenes, N. asteroides, Cryptococcus neoformans, а также возбудителями из рода aspergillus. Продолжительная профилактика триметопримом - сульфометоксазолом достаточно успешно снижает средовые воздействия и рассматривается как профилактика грибковых инфекций.

Предрансплантационный скрининг должен исключать риск серьезных инфекционных осложнений и определять специфичность антимикробной терапии после трансплантации. Важное значение имеет тестирование донора на HIV, HBV, HCV. Если донор позитивен на наличие поверхностного антигена HBsAg или HIV, то перенос инфекции реципиенту гарантирован в 100% случаев. В ряде случаев показана предварительная иммунизация реципиента HBV-вакциной. Серьезную проблему представляет распространенность HCV. В случае трансплантации печени это приводит к развитию гепатита С в 100% случаев, а не-печени (обычно почки) - в 50% в течение первых пяти лет. Учитывая дефицит донорских органов, такие пересадки считаются в некоторых конкретных случаях допустимыми.

Тестирование на HIV лучше предварять исключением из числа доноров лиц из группы риска. И донор и реципиент должны тестироваться на выявление антител к CMV, EBV, Toxoplasma gondii и Treponema pallida. Реципиенту до трансплантации следует проводить кожную туберкулиновую пробу и серологическое тестирование на гистоплазму, кокцидиоидоз, стронгилоидоз и трипаносомоз. Пациенты, серонегативные в отношении вируса Varicella-zoster имеют повышенный риск опасной первичной инфекции и должны вакцинироваться до трансплантации.

Мировой опыт показывает риск развития туберкулеза после трансплантации около 0,8% - но это не относится к представителям групп риска или «развивающимся странам», где этот риск существенно выше. Положительные туберкулиновые пробы указывают на риск развития активного туберкулеза после иммуносупрессии, потенциальной или клинически выраженной гепатотоксичности противотуберкулезных препаратов изониазида и рифампицина, а также изменения ими метаболизма циклоспорина или такролимуса - эти осложнения противотуберкулезных препаратов встречаются в 10 - 15%.

В стратегическом плане есть три тактики использования антимикробной терапии у реципиентов трансплантированных органов:

• лечение клинически проявившейся инфекции;
• профилактическое назначение антимикробных препаратов всем пациентам с целью предотвращения микробной интервенции;
• профилактическое назначение таких препаратов отдельным подгруппам пациентам, определяемым по клиническим или эпидемиологическим характеристикам или по результатам лабораторных тестов.

Профилактика для всех пациентов. В качестве надежного профилактического средства в течение 4 - 12 месяцев после трансплантации используется триметоприм - сульфометаксазол (80+400 мг в 1 таблетке 1 раз в день). Это элиминирует Pneu. carinii и снижает риск респираторных заболеваний, обусловленных L. monocytogenes, N. asteroides и T. gondii. У реципиентов почечных трансплантатов этот препарат снижает риск инфекций мочевого тракта в первые 6 месяцев с 30 - 60% до 5%.

 Профилактика для отдельных групп пациентов. Данный вид профилактики базируется на лабораторных показателях, показывающих доклинические, асимптомные формы инфекционных осложнений. В качестве примера можно привести назначение ганцикловира больным, серопозитивным в отношении CMV, которым проводится лечение антилимфоцитарными антителами острого криза отторжения - в этом случае частота манифестирования CMV-инфекции снижается с 65% до 20%. Токсичность лекарственных препаратов у реципиентов трансплантатов связана с их взаимодействием. Лекарства, изменяющие метаболизм циклоспорина и такролимуса являются индукторами, ингибиторами или субстратами для экспрессированных в печени изоформ ферментов системы цитохрома Р-450 (Р-450-IIIA): CYP3A4 и CYP3A5. Оба этих фермента в основном ответственны за метаболизм циклоспорина и такролимуса (последний метаболизируется также CYP1A). Наблюдается три основных эффекта:

1) Up- регуляция метаболизма циклоспорина и такролимуса, выражающаяся в снижение их концентрации в крови с повышением риска отторжения трансплантата (рифампицин, изониазид, нафциллин);

2) Down- регуляция метаболизма циклоспорина и такролимуса, приводящая к повышению их концентрации в крови с развитием нефротоксичности, чрезмерному подавлению иммунитета с риском развития опасных для жизни инфекций. К таковым относятся два основных класса фармакологических препаратов -антибиотики-макролиды (эритромицин, кларитромицин, азитромицин) и противогрибковые препараты из группы азолов (кетоконазол, итраконазол, флюконазол);

3) Нефротоксичность, развивающаяся при использовании терапевтических доз (и нормального уровня в крови) иммуносупрессивных и антимикробных препаратов. Она может быть двух типов.

Первый: основные антимикробные препараты (фторхинолоны и триметоприм-сульфометаксазол) в низких дозах совместимы с циклоспорином или такролимусом, но при повышении дозы вызывают обусловленную последними нефротоксичность.

Второй: многие антимикробные препараты, такие как амфотерицин и аминогликозиды вызывают нефротоксичность уже при первом введении, прогрессирующую при каждом последующем.

С учетом таких взаимодействий краеугольным камнем антимикробной терапии у реципиентов трансплантатов являются бэта-лактамные антибиотики и низкие дозы фторхинолинов и азолов. Кроме того, клиницистам следует по возможности модифицировать иммуносупрессивный режим - во время антимикробной терапии и по ее завершении.

Все вышесказанное подчеркивает важность профилактики инфекций, поскольку их лечение неизбежно ассоциировано с токсическими эффектами.

Основным патогеном для реципиентов трансплантатов является CMV, который вызывает как прямые эффекты, связанные с повреждением тканей и клинически проявляющимся заболеванием, так и множество косвенных эффектов. Как представитель семейства герпес-вирусов CMV выступает в двух качествах - как латентный вирус и как клеточно-ассоциированный. Однажды инфицированный пациент (что проявляется лабораторным признаком, серопозитивностью), дает прибежище вирусу на всю жизнь. Активация латентной формы у реципиента трансплантата обусловлена многими факторами: лечением антилимфоцитарными антителами и цитостатиками, аллогенной реакцией, системной инфекцией и воспалением.

Системная воспалительная реакция сопровождается выбросом ТНФ и других провоспалительных цитокинов, которые, в свою очередь, инициируют выброс множества внутриклеточных вторичных мессенджеров (в частности, ядерного фактора транскрипции NF-kB), которые приводят к активации латентной формы вируса и его репликации. Реплицирующийся CMV является в высокой степени клеточно-ассоциированным, его пептиды представляются HLA-белками I класса и главной защитой от него организма-хозяина является генерация HLA-I рестриктированных вирус-специфичных цитотоксических Т-лимфоцитов.

Различные формы иммуносупрессии, применяющиеся при трансплантации, влияют на разные стадии вирусной инфекции: антилимфоцитарные антитела и цитотоксические препараты облегчают активацию латентных форм вируса, а циклоспорин, такролимус и кортикостероиды промотируют персистенцию и распространение вируса, подавляя противовирусный иммунитет хозяина. Серологические тесты являются главным средством для предупреждения инфицирования при трансплантации - пересадка органа от серопозитивного донора серонегативному реципиенту более чем на 50% увеличивает риск заболевания. Однако серологические тесты (определение титра антител или определение специфического IgM) малоинформативны при уже возникшей CMV-инфекции. Этот диагноз может ставиться после доказанной виремии или инвазии тканей. В настоящее время для этого используется определение вирусных антигенов в крови (антигенемия) или количественная полимеразная цепная реакция, либо демонстрация наличия вируса в биоптате инфицированной ткани.

Прямой эффект CMV-инфекции у реципиентов трансплантатов проявляется лихорадкой неясного генеза с общими симптомами (недомоганием, миалгией) и отклонениями в общелабораторных тестах - лимфопенией, тромбоцитопенией с нерезко выраженным относительным лимфоцитозом, слабо выраженными признаками повреждения печени и др. У реципиентов трансплантатов CMV-инфекция может давать буквально миллионы косвенных эффектов, так как вирус может реплицироваться в различных типах паренхиматозных клеток, а также эпителиальных, эндотелиальных клетках, лимфоцитах и моноцитах.

CMV активирует клеточную ДНК, синтез мРНК, синтез и экспрессию белков - Fc-рецепторов, широкого спектра молекул межклеточной адгезии, продуктов онкогенов myc и fos, гомологов HLA-белков I класса и провоспалительных цитокинов. Последние усиливают экспрессию продуктов HLA-II на клетках трансплантата. Кроме того, CMV нарушает в клетке процессинг, что блокирует представление HLA-I т.н. ранних CMV-специфичных антигенов, что рассматривается как один из факторов ускользания инфицированных клеток от специфических Т-эффекторов. К тому же, в условиях трансплантации, в MHC-несовместимом (mismatched) микроокружении, MHC-рестриктированный анти-CMV клеточный ответ недостаточно эффективен. В результате возникает CMV-индуцированный иммунодефицит и пациент становится более восприимчив к оппортунистическим инфекциям.

Все отмеченные косвенные последствия, инициируемые CMV, являются очень важными непосредственно для трансплантированного органа. Трансплантированный орган, как и любой другой в организме реципиента, становится более восприимчивым к прямым эффектам CMV. Инфекция аллографта ведет к его повреждению. В результате возникает одновременно сосуществующие дисфункция трансплантированного органа и его отторжение на фоне CMV-инфекции, но при этом отсутствуют специфические признаки, характерные для повреждения тканей, вызываемые самим CMV.

Можно выделить известную закономерность, называемую «порочным кругом»: CMV и воспалительная реакция усиливают отторжение, а лечение, подавляющие отторжение, усиливает репликацию CMV. Таким образом, реакции острого и хронического отторжения (проявляющиеся у реципиентов легких облитерирующим бронхиолитом, у реципиентов сердца ускоренным атеросклерозом коронарных артерий, у реципиентов печени синдромом облитерирующего холангита) - очень часто оказываются ассоциированными с CMV-инфекцией.

Этот вывод подтверждается тем, что у 80% реципиентов почечных трансплантатов с поздней, подтвержденной биопсией реакцией отторжения, оказалось эффективным лечение только ганцикловиром без усиления иммунодепрессивной терапии. В дополнение к этому, CMV-инфекция оказалась ассоциированной в 70% случаев с посттрансплантационными лимфопролиферативными синдромами, что объясняется индуцированной CMV иммунодепрессией, продукцией цитокинов и ростовых факторов.

 Лечение клинически проявляющейся CMV-инфекции (ганцикловир внутривенно в течение 2 - 4 недель с контролем его уровня в крови) может начинаться только при документированной виремии. Менее интенсивная терапия приводит к рецидивам (50 - 75% больных с первичной инфекцией и 10 - 20% серопозитивных больных) и развитием резистентности к ганцикловиру (ганцикловир - синтетический аналог гуанина, ингибирует репликацию CMV, Herp. simplex 1 и 2 вида, EBV, Varicella-zoster. Конкурентно ингибирует встраивание в вирусную ДНК гуанозин трифосфата; встроившись в вирусную ДНК, нарушает или блокирует ее элонгацию). В этих случаях многие центры используют дополнительное введение глобулинов из гипериммунных анти-CMV-сывороток. Недостаточно интенсивное лечение ганцикловиром (пероральное назначение или низкий уровень в сыворотке) индуцирует устойчивость CMV к этому препарату.

Ясно, что все это подчеркивает значение профилактика CMV-инфекции. Здесь следует выделить три момента.

Во- первых, интенсивность профилактики должна быть пропорциональна интенсивности иммуносупрессии и риску реактивации вируса (например, ганцикловир должен вводиться внутривенно при применении антилимфоцитарных антител).

Во- вторых, профилактика должна начинаться до реактивации вируса.

В третьих, для предотвращения рецидивов вследствие несвоевременного завершения профилактики, последняя должна быть достаточно длительной - в случаях трансплантаций с неважным прогнозом выживания трансплантата - не меньше трех месяцев.