СПОСОБ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ РАЗВИТИЯ У ПАЦИЕНТА ВАРИАНТОВ КЛЕЩЕВЫХ ИНФЕКЦИЙ: БЕЗЭРИТЕМНОЙ ФОРМЫ ИКСОДОВОГО КЛЕЩЕВОГО БОРРЕЛИОЗА ИЛИ СОЧЕТАННОГО ТЕЧЕНИЯ БОРРЕЛИОЗНО-ЭНЦЕФАЛИТНОЙ ИНФЕКЦИИ
METHOD FOR ASSESSING LIKELIHOOD OF PATIENT DEVELOPING VARIANTS OF TICK-BORNE INFECTIONS: NON-ERYTHEMATOUS FORM OF IXODID TICK-BORNE BORRELIOSIS OR COMBINED COURSE OF BORRELIOSIS-ENCEPHALITIS INFECTION

Изобретение относится к медицине, а именно к инфекционным болезням, и может быть использовано в клинической практике для оценки вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций: безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза или сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции.
Иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) представляют собой трансмиссивные природно-очаговые заболевания, характеризующиеся полиморфизмом клинической симптоматики с поражением кожных покровов, опорно-двигательного аппарата, нервной и сердечно-сосудистой систем [3, 4]. Одной из особенностей иммунного ответа при боррелиозе является позднее образование специфических антител [9, 10, 12]. Манифестация заболевания протекает в виде эритемной или безэритемной формы ИКБ. Микст-инфицированность иксодовых клещей - основных резервуаров и переносчиков инфекции, обусловливает сочетанное течение клещевых инфекций [2, 3]. Наиболее часто встречается сочетанное инфицирование возбудителями ИКБ и клещевого энцефалита (КЭ).
В природных очагах отмечается большой удельный вес безэритемных форм боррелиоза и микст-инфекции ИКБ с КЭ. Эти формы заболевания требуют различной этиотропной и патогенетической терапии [2, 6].
Отсутствие своевременного адекватного лечения приводит к удлинению инфекционного процесса и формированию хронического течения ИКБ с развитием органных поражений, нередко приводящих к инвалидности лиц молодого трудоспособного возраста [3, 9].
Трудности своевременной диагностики ИКБ связаны с обширным спектром неспецифических клинических проявлений и медленным антителогенезом, что в совокупности не позволяет верифицировать безэритемные и микст-формы в остром периоде заболевания [6, 10, 12]. Поэтому актуальным представляется разработка алгоритмов ранней дифференциальной диагностики этих клинических форм в остром периоде заболевания.
Известны методы диагностики форм ИКБ, включающие серологическое исследование сыворотки крови для выявления антител классов IgM и IgG к боррелиям, а также молекулярно-генетическое (ПЦР) исследование биологического материала (ликвор, кровь, околосуставная жидкость, кожный лоскут) для определения ДНК боррелий. Однако последний является малоинформативным, что обусловлено большим количеством геновидов боррелий [8, 11]. Широко распространен иммуноферментный анализ сыворотки крови для определения антител к боррелиям [10, 11, 12]. Недостатком которого является невозможность верификации заболевания на ранних сроках инфекционного процесса [10, 12].
Ближайшими аналогами изобретения являются регрессионные модели, предназначенные для дифференциальной диагностики безэритемных форм ИКБ и сочетанного течения ИКБ с КЭ, описанные в диссертационном исследовании [5]. Они учитывают показатели пациента в период разгара заболевания: индекс работы сердца, индекс стресса, лейкоцитарные индексы интоксикации по Я.Я. Кальф-Калифу и В.К. Островскому, наличие IgM к Borrelia burgdorferi sensu lato, С-реактивный белок, сиаловые кислоты, серомукоид, α1-, α2-, β-, γ-глобулины, CD3+, CD4+, фагоцитарный индекс, фагоцитарное число, интерлейкины-1β, 4, 8, фактор некроза опухоли-α, индекс Кердо, CD4+ (абсолютное количество), CD4+ (%), CD8+ (%), число фагоцитирующих нейтрофилов, содержание общих IgG, интерлейкин-8; в период реконвалесценции, помимо перечисленных показателей в разгар заболевания, дополнительно учитывают показатели: индекс стресса, лейкоцитарные индексы интоксикации по Я.Я. Кальф-Калифу, В.К. Островскому и С.Ф. Химичу.
Основными недостатками аналогов являются: трудоемкость вычисления промежуточных значений (индексов работы сердца, стресса, лейкоцитарных индексов интоксикации по Я.Я. Кальф-Калифу, В.К. Островскому и С.Ф. Химичу), необходимость вычисления результатов сложного регрессионного уравнения.
Задачей предлагаемого способа является оценка вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций: безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза или сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции.
Поставленную задачу решают за счет того, что определяют значения лабораторных показателей пациента в остром периоде заболевания (в сроки 10-14 дней от начала заболевания): доли CD4+, CD8+ лимфоцитов, абсолютное количество CD4+лимфоцитов, уровни IgM, ИЛ-8, гамма-глобулинов, фагоцитарный индекс (ФИ), количество фагоцитирующих нейтрофилов (ФН), индекс Кердо; определяют значения лабораторных показателей пациента в периоде реконвалесценции (в сроки 21-25 дней от начала заболевания): долю CD3+ лимфоцитов, абсолютное количество CD8+ лимфоцитов, уровень IgM, индекс Кердо;
-1
-1
в остром периоде заболевания оценивают значения лабораторных показателей пациента в баллах: долю CD4+ лимфоцитов при значениях ≤34,1% - 4 балла, долю CD8+ лимфоцитов при значениях ≤24,01% - 1 балл, абсолютное количество CD4+ лимфоцитов при значениях ≤678,07 мкл - 3 балла, уровни IgM при значениях >7,66 г/л - 6 баллов, ИЛ-8 при значениях >97,4 пг/мл - 6 баллов, гамма-глобулинов при значениях ≤16,88% - 4 балла, показатели ФИ при значениях >35,6% - 1 балл, ФН при значениях >1892,68 мкл - 1 балл, индекс Кердо при значениях ≤-7,14 - 4 балла; иные значения показателей оценивают как 0 баллов; подсчитывают сумму баллов; при сумме >11 баллов оценивают вероятность развития сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции равной 82,25±0,06%; при сумме ≤11 баллов оценивают вероятность развития безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза равной 84,81±0,05% (табл. 1);
-1
-1
-1
в периоде реконвалесценции оценивают значения лабораторных показателей пациента острого периода заболевания в баллах: долю CD4+ лимфоцитов при значениях ≥34,1% -4 балла, долю CD8+ лимфоцитов при значениях ≤24,01% - 1 балл, абсолютное количество CD4+ лимфоцитов при значениях ≤678,07 мкл - 3 балла, уровни IgM при значениях >7,66 г/л - 6 баллов, ИЛ-8 при значениях >97,4 пг/мл - 6 баллов, гамма-глобулинов при значениях ≤16,88% - 4 балла; ФИ при значениях >35,6% - 1 балл, ФН при значениях >1892,68 мкл - 1 балл, индекс Кердо при значениях ≤-7,14 - 4 балла; оценивают значения лабораторных показателей пациента периода реконвалесценции в баллах: долю CD3+ лимфоцитов при значениях ≤74,11% - 2 балла, абсолютное количество CD8+ лимфоцитов при значениях ≤480,45 мкл - -1 балл, уровень IgM при значениях >1,59 г/л - 3 балла, индекс Кердо при значениях ≤-11,15 - 2 балла; иные значения показателей оценивают как 0 баллов; подсчитывают сумму баллов; при сумме >14 баллов оценивают вероятность развития сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции равной 88,53±0,05%; при сумме ≤14 баллов оценивают вероятность развития безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза равной 86,80±0,05% (табл. 2).
Примечание: острый период - сроки в течение 10-14 дней от начала заболевания.
Информативность предлагаемого способа оценки вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций была оценена в период разгара заболевания и в период реконвалесценции у 242 пациентов с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза и 226 пациентов с сочетанным течением боррелиозно-энцефалитной инфекции.
Первое обследование проводили в остром периоде заболевания - в сроки 10-14 дней от начала заболевания. Второе обследование проводили в периоде реконвалесценции - в сроки 21-25 дней от начала заболевания.
Диагноз подтверждали выявлением специфических антител к Borrelia burgdorferi sensu lato и вирусу КЭ методом ИФА с применением тест-систем «Вектор-Бест» (г. Кольцово Новосибирской области). Диагностически значимым считали количество антител свыше 20 ЕД/мл. При отсутствии специфических антител проводили исследования в периоде реконвалесценции: в начале четвертой недели болезни (21-25 дней от начала заболевания) и позднее - спустя 1,5 месяца, 3 и 6 месяцев после манифестации заболевания. Для оценки катамнеза серологическое исследование сыворотки крови с целью выявления IgM и IgG к боррелиям проводили спустя 12, 18, 24 месяца.
Примечание: острый период - сроки в течение 10-14 дней от начала заболевания; период реконвалесценции - сроки в течение 21-25 дней от начала заболевания.
Долю лимфоцитов (%), экспрессирующих молекулы: CD3, CD4, CD8, определяли с использованием моноклональных антител. Оценивали абсолютные количества CD4+ лимфоцитов (CD4+ абс) и CD8+ лимфоцитов (CD8+ абс) в мкл крови. Фагоцитарную активность нейтрофилов изучали с помощью латекс-теста. Учитывали фагоцитарный индекс (ФИ) и количество фагоцитирующих нейтрофилов в мкл крови.
Концентрацию сывороточных иммуноглобулинов IgM определяли методом простой радиальной иммунодиффузии по G. Mancini с соавт. (1965) [7].
Уровень IL-8 в сыворотке крови определяли методом ИФА с применением реагентов моноклональных антител ООО «Вектор-Бест» (г. Кольцово Новосибирской области).
Индекс Кердо, характеризующий тонус вегетативной нервной системы, определяли по формуле:
Индекс Кердо = (1-d/p)⋅100,
где d - диастолическое артериальное давление, p - частота сердечных сокращений [1].
Содержание в сыворотке крови гамма-глобулинов определяли на универсальном автоматическом биохимическом анализаторе "Hitachi 912" фирмы "Roche Diagnostics" (Швейцария).
Чувствительность и специфичность предложенного способа оценивали методами ROC-анализа с вычислением величины площади под кривой (AUC). При вычислении AUC использовали шаг интервала значений 0,01 (1,0%).
-29
Статистическую обработку полученных результатов исследования проводили с применением пакета статистических программ «Statistica for Windows`6.0». Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в исследовании принимали равным 0,05. При p<1,0⋅ 10 (ниже предела измерений достоверности различий "Statistica for Windows`6.0") принимали p=0,00.
Построены две регрессионные модели, позволяющие оценить вероятность развития у пациента вариантов клещевых инфекций в остром периоде заболевания (модель-1) и в периоде реконвалесценции (модель-2).
2
Предложенный способ оценки вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций в остром периоде заболевания основывается на математической модели-1, имеющей следующие характеристики: коэффициент аппроксимации R=0,719; значение критерия Фишера F(9,458)=54,467; достоверность модели р=0,000.
У пациентов с сочетанным теченим боррелиозно-энцефалитной инфекции средние значения составили 17,05±0,37 баллов, а у пациентов с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза средние значения составили 6,78±0,28 баллов (табл. 4). При этом интервалы значений, лежащие в пределах квартилей 25%-75%, не пересекались, достоверность различий показателей пациентов с различными формами ИКБ составила р=0,00 (табл. 4). По результатам ROC-анализа предлагаемый Способ прогноза развития клинических форм клещевых инфекций в остром периоде заболевания характеризуется значением AUC=0,91, что соответствует «отличному» качеству прогнозирования (табл. 3). Значение точки отсечения (COV) - порогового значения, разделяющего варианты клещевых инфекций, составляет 11 баллов. При сумме баллов выше этого значения вероятность развития микст-формы боррелиозно-энцефалитной инфекции составляет 82,25±0,06%; при сумме ≤11 баллов вероятность развития безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза составляет 84,81±0,05%.
2
Предложенный способ оценки вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций в периоде реконвалесценции учитывает показатели пациентов как в остром периоде заболевания, так и в периоде реконвалесценции, что позволило повысить прогностическое качество для математической модели-2: коэффициент аппроксимации R=0,749; F(13,454)=44,754; р=0,000 (табл. 3).
Примечания: AUC - (area under curve) значение площади под кривой; COV - (cut-off value) значение оптимального порога отсечения; БЭФ - безэритемная форма иксодового клещевого боррелиоза; МФ - сочетанное течение (микст-форма) боррелиозно-энцефалитной инфекции; острый период - сроки в течение 10-14 дней от начала заболевания; период реконвалесценции - сроки в течение 21-25 дней от начала заболевания.
-29
Примечания: МФ - сочетанное течение (микст-форма) боррелиозно-энцефалитной инфекции; БЭФ - безэритемная форма иксодового клещевого боррелиоза; M±m - значения среднего арифметического и стандартной ошибки; мин.-макс. - минимальные и максимальные значения показателей; qu25-qu75 - интервалы значений, лежащие в пределах квартилей 25%-75%; острый период - сроки в течение 10-14 дней от начала заболевания; период реконвалесценции - сроки в течение 21-25 дней от начала заболевания; при p<1,0⋅10 принимали р=0,00.
У пациентов с сочетанным течением боррелиозно-энцефалитной инфекции средние значения составили 20,24±0,36 баллов, а у пациентов с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза средние значения составили 8,77±0,30 баллов (табл. 4). Интервалы значений, лежащие в пределах квартилей 25%-75%, также не пересекались, достоверность различий показателей пациентов с различными формами ИКБ составила р=0,00 (табл. 4). Значение точки отсечения (COV) - порогового значения, разделяющего варианты клещевых инфекций, составляет 14 баллов. При сумме баллов выше этого значения вероятность развития микст-формы боррелиозно-энцефалитной инфекции составляет 88,53±0,05%; при сумме ≤14 баллов вероятность развития безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза составляет 86,80±0,05%.
Графики характеристик качества моделей для прогнозирования развития безэритемной формы ИКБ или сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции в координатах «Чувствительность - 100-Специфичность» приведены на фигурах 1 и 2. Показательно, что массивы данных, относящихся к разным вариантам заболеваний, разделены для модели 2 существеннее (фиг. 2), чем для модели 1 (фиг. 1). Этому соответствует большая площадь под кривой графика (величина AUC).
Пример 1. Пациентка Т., 64 лет, поступила на 14 день после присасывания клеща с клиникой интоксикационного синдрома, мононеврита лицевого нерва, артралгиями в области коленного и голеностопного суставов. На основании клинико-эпидемиологических сведений диагностирована безэритемная форма ИКБ. В период разгара заболевания регистрировался серонегативный специфический иммунный ответ: отрицательные титры IgM и IgG к боррелиям. Обследование клеща не проводилось. На протяжении 13 дней находилась на стационарном лечении. Выписана с выздоровлением. Специфический иммунный ответ сформировался через 3 месяца от начала присасывания клеща: обнаружены положительные титры IgM и IgG к боррелиям. Диагноз клещевого энцефалита не подтвердился.
При оценке показателей в острый период заболевания сумма составила 7 баллов (табл. 5), что позволяет при сумме ≤11 баллов прогнозировать развитие безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза с вероятностью 84,81±0,05% (табл. 3). Результат дифференциальной диагностики клещевых инфекций с использованием предложенного способа подтвержден серологически обнаружением антител к боррелиям, а также отсутствием антител к возбудителю клещевого энцефалита.
Примечание: острый период - сроки в течение 10-14 дней от начала заболевания.
Пример 2. Пациент С., 58 лет, поступил с клиникой лихорадочной формы клещевого энцефалита средней степени тяжести через 5 дней после присасывания клеща. В момент поступления в сыворотке крови обнаружены IgM к вирусу клещевого энцефалита. Регистрировался серонегативный специфический иммунный ответ: отрицательные титры IgM и IgG к боррелиям. Обследование клеща не проводилось. На протяжении 11 дней находился на стационарном лечении. Выписан с выздоровлением. Специфический иммунный ответ сформировался на 3 месяц от начала заболевания: обнаружены положительные титры IgM к боррелиям, что позволило на диспансерном этапе диагностировать микст-инфекцию ИКБ с КЭ. Диагноз клещевого энцефалита подтвержден серологически на 7 сутки от начала заболевания.
При оценке показателей в период реконвалесценции на 21 сутки от начала заболевания сумма составила 21 балл (табл. 6), что позволяет при сумме >14 баллов прогнозировать развитие сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции с вероятностью 88,53±0,05% (табл. 3). Результат дифференциальной диагностики клещевых инфекций с использованием предложенного способа подтвержден серологически обнаружением антител к возбудителям обеих инфекций в диагностически значимых титрах.
Примечание: острый период - сроки в течение 10-14 дней от начала заболевания; период реконвалесценции - сроки в течение 21-25 дней от начала заболевания.
Полученные клинические результаты подтверждают высокую информативность предложенного способа оценки вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций: безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза или сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции как в периоде разгара заболевания, так и в периоде реконвалесценции.
Преимуществами предлагаемого способа являются: высокая информативность и простота расчетов балльных показателей, не требующих использования вычислительной техники.
Предлагаемый способ может быть рекомендован для использования в медицине, а именно в клинической практике инфекционных болезней, для оценки вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций: безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза или сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции.
Используемые источники
1. Заболевания вегетативной нервной системы / А.М. Вейн, Т.Г. Вознесенская, Л.В. Голубев и др. - М.: Медицина, 1991. - 624 с.
2. Клинические варианты микст-инфекций (клещевой энцефалит и Лайм-боррелиоз) / С.О. Вельгин, В.В. Щерба, С.А. Дракина [и др.] // Эпидемиология и инфекц. болезни. - 2007. - №3. - С. 38-41.
3. Коренберг, Э.И. Изучение и профилактика микст-инфекций, передающихся иксодовыми клещами / Э.И. Коренберг // Вестн. РАМН. - 2001. - №1. - С. 41-45.
4. Лобзин, Ю.В. Лайм-боррелиоз (иксодовые клещевые боррелиозы) / Ю.В. Лобзин, А.Н. Усков, С.С. Козлов. - СПб.: Фолиант, 2000. - 160 с.
5. Миноранская, Н.С. Иксодовые клещевые боррелиозы: клиника, иммунологические аспекты, прогноз исходов заболевания: дисс. … д-ра мед. наук: 14.01.09 / Миноранская Наталья Сергеевна. - СПб., 2014. - 304 с.
6. Hofmann, Н. Early diagnosis of Lyme borreliosis. Do not look only for erythema migrans / H. Hofmann // MMW Fortschr. Med. - 2002. - Vol. 144, №22. - P. 24-28.
7. Manchini, G. Immunochemical quantitation of antigens by single radical immunodiffusion / G. Manchini, A.O. Carbonara, J.F. Heremas // Immunochemistry. - 19 65. - Vol. 2, №3. - p. 235-254.
8. The role of PCR in diagnostics of Lyme borreliosis / J. Dunaj, A. Moniuszko, J. Zajlodska, S. Pancewicz // Przegl Epidemiol. - 2013. - Vol. 67, №1. - p. 119-123.
9. Santino, I. Clinical and serological features of patients with suspected Lyme borreliosis / I. Santino, V. Longobardi // Int. J. Immunopathol. Pharmacol. - 2011. - Vol. 24, №3. - P. 797-801.
10. Significance of specific antibody determination in Lyme borreliosis diagnosis / S. Bazovska, M. Kondas, M. Simkovicova [et al.] // Bratisl. Lek. Listy. - 2001. - Vol. 102, №10. - P. 454-457.
11. Wilske, B. Diagnosis of Lyme borreliosis in Europe / B. Wilske // Vector Borne Zoonotic Dis. - 2003. - Vol. 3, №4. - P. 215-227.
12. Wilske, B. Microbiological and serological diagnosis of Lyme borreliosis / B. Wilske, V. Fingerle, U. Schulte-Spechtel // FEMS Immunol. Med. Microbiol. - 2007. - Vol. 49, №1. - P. 13-21.