Влияние антибиотикотерапии на показатели эндотоксинемии и системного воспаления при остром SARS-CoV-2-поражении лёгких

Обоснование. Назначение антибактериальных препаратов для лечения новой коронавирусной инфекции на амбулаторном этапе часто необоснованно, а также может приводить к усугублению состояния пациента из-за влияния данной группы препаратов на микрофлору кишечника и к другим нежелательным эффектам.

Цель исследования. Оценить уровень липополисахарид-связывающего белка и показателей системного воспаления у пациентов с вирусным SARS-CoV-2- поражением лёгких средней степени тяжести на фоне антибактериальной терапии.

Материалы и методы. Обследовано 60 пациентов (возраст 44–70 лет) с положительным результатом ПЦР-теста на SARS-CoV-2, госпитализированных в инфекционное отделение. Пациенты были разделены на две группы: 1-я группа (n = 26) – пациенты, не получавшие антибактериальные препараты на амбулаторном этапе; 2-я группа (n = 34) – пациенты, у которых применялась антибактериальная терапия. Также была отобрана группа контроля (n  =  20). Больным было проведено исследование уровня липополисахарид-связывающего белка (ЛСБ), ферритина и С-реактивного белка в периферической крови.

Результаты. В группе больных новой коронавирусной инфекцией, поступающих на стационарный этап лечения и получавших антибактериальную терапию на амбулаторном этапе, выявлены статистически значимо более высокие уровни ЛСБ (37,3  [13,8;  50,4]  мкг/мл; p˂0,05) и ферритина (276,00 [184,00; 463,00 мкг/мл; p˂0,05) по сравнению с 1-й группой и группой контроля.

Заключение. В группе пациентов, получавших антибактериальную терапию на амбулаторном этапе, был выявлен статистически значимо более высокий уровень ЛСБ по сравнению с группой, в которой антибактериальные препараты не применялись. Данные результаты свидетельствуют о возможном влиянии неконтролируемого и раннего приёма антибактериальных препаратов на микробиом кишечника и кишечную проницаемость, а также доказывают необходимость более ответственного подхода к выбору стартовой терапии новой коронавирусной инфекции. 

1. COVID-19 coronavirus pandemic worldometer. URL: https://www.worldometers.info/coronavirus/ [date of access: 06.09.2021].

2. Tang D, Comish P, Kang R. The hallmarks of COVID-19 disease. PLoS Pathog. 2020; 16(5): e1008536. doi: 10.1371/journal. ppat.1008536

3. Tong M, Jiang Y, Xia D, Xiong Y, Zheng Q, Chen F, et al. Elevated expression of serum endothelial cell adhesion molecules in COVID-19 patients. J Infect Dis. 2020; 222(6): 894-898. doi: 10.1093/infdis/jiaa349

4. Grylls A, Seidler K, Neil J. Link between microbiota and hypertension: Focus on LPS/TLR4 pathway in endothelial dysfunction and vascular inflammation, and therapeutic implication of probiotics. Biomed Pharmacother. 2021; 137: 111334. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111334

5. Wang C, Xu J, Yang L, Xu Y, Zhang X, Bai C, et al. Prevalence and risk factors of chronic obstructive pulmonary disease in China (the China Pulmonary Health [CPH] study): A national cross-sectional study. Lancet. 2018; 391(10131): 1706-1717. doi: 10.1016/S0140-6736(18)30841-9

6. Lu YC, Yeh WC, Ohashi PS. LPS/TLR4 signal transduction pathway. Cytokine. 2008; 42(2): 145-151. doi: 10.1016/j.cyto.2008.01.006

7. Petruk G, Puthia M, Petrlova J, Samsudin F, Strömdahl AC, Cerps S, et al. SARS-CoV-2 spike protein binds to bacterial lipopolysaccharide and boosts proinflammatory activity. J Mol Cell Biol. 2020; 12(12): 916-932. doi: 10.1093/jmcb/mjaa067

8. Kim HS. Do an altered gut microbiota and an associated leaky gut affect COVID-19 severity? mBio. 2021; 12(1): e03022- e03020. doi: 10.1128/mBio.03022-20

9. Langford BJ, So M, Raybardhan S, Leung V, Soucy JR, Westwood D, et al. Antibiotic prescribing in patients with COVID-19: Rapid review and meta-analysis. Clin Microbiol Infect. 2021; 27(4): 520-531. doi: 10.1016/j.cmi.2020.12.018

10. Покусаева Д.П., Аниховская И.А., Коробкова Л.А., Яковлев М.Ю., Энукидзе Г.Г. Прогностическая значимость показателей системной эндотоксинемии в атерогенезе. Физиология человека. 2019; 45(5): 543-551. doi: 10.1134/S0131164619050138

11. Яковлев М.Ю. Роль кишечной микрофлоры и недостаточность барьерной функции печени в развитии эндотоксинемии и воспаления. Казанский медицинский журнал. 1988; 69(5): 353-358.

12. Schumann RR, Leong SR, Flaggs GW, Gray PW, Wright SD, Mathison JC, et al. Structure and function of lipopolysaccharide binding protein. Science. 1990; 249(4975): 1429-1431. doi: 10.1126/science.2402637

13. Zuo T, Zhang F, Lui GCY, Yeoh YK, Li AYL, Zhan H, et al. Alterations in gut microbiota of patients with COVID-19 during time of hospitalization. Gastroenterology. 2020; 159(3): 944-955. e8. doi: 10.1053/j.gastro.2020.05.048

14. Hoel H, Heggelund L, Reikvam DH, Stiksrud B, Ueland T, Michelsen AE, et al. Elevated markers of gut leakage and inflammasome activation in COVID-19 patients with cardiac involvement. J Intern Med. 2021; 289(4): 523-531. doi: 10.1111/joim.13178

15. Da Silva Correia J, Soldau K, Christen U, Tobias PS, Ulevitch RJ. Lipopolysaccharide is in close proximity to each of the proteins in its membrane receptor complex. Transfer from CD14 to TLR4 and MD-2. J Biol Chem. 2001; 276(24): 21129- 21135. doi: 10.1074/jbc.M009164200

16. Morikawa A, Koide N, Kato Y, Sugiyama T, Chakravortty D, Yoshida T, et al. Augmentation of nitric oxide production by gamma interferon in a mouse vascular endothelial cell line and its modulation by tumor necrosis factor alpha and lipopolysaccharide. Infect Immun. 2000; 68(11): 6209-6214. doi: 10.1128/IAI.68.11.6209-6214.2000

17. Yuan SY. Protein kinase signaling in the modulation of microvascular permeability. Vascul Pharmacol. 2002; 39(4-5): 213-223. doi: 10.1016/s1537-1891(03)00010-7

18. Ulbrich H, Eriksson EE, Lindbom L. Leukocyte and endothelial cell adhesion molecules as targets for therapeutic interventions in inflammatory disease. Trends Pharmacol Sci. 2003; 24(12): 640-647. doi: 10.1016/j.tips.2003.10.004

19. Pawlinski R, Mackman N. Tissue factor, coagulation proteases, and protease-activated receptors in endotoxemia and sepsis. Crit Care Med. 2004; 32(5): S293-S297. doi: 10.1097/01.ccm.0000128445.95144.b8

20. Brenchley JM, Douek DC. Microbial translocation across the GI tract. Annu Rev Immunol. 2012; 30: 149-173. doi: 10.1146/annurev-immunol-020711-075001

21. Dahan S, Segal G, Katz I, Hellou T, Tietel M, Bryk G, et al. Ferritin as a marker of severity in COVID-19 patients: A fatal correlation. Isr Med Assoc J. 2020; 22(8): 494-500.