Дорназа альфа (пульмозим) в комплексном лечении бронхолегочного процесса у больных муковисцидозом

01.07.2011
925

Отделение муковисцидоза ДГКБ № 13 им. Н.Ф. Филатова Медико-генетический научный центр РАМН, Москва

Изложены современные представления о патогенезе и клиническом течении муковисцидоза. Обсуждаются современные возможности лечения муковисцидоза с использованием препарата Пульмозим® (дорназа альфа), представляющего собой очищенный раствор рекомбинантной человеческой дезоксирибонуклеазы-1, вырабатываемой поджелудочной железой и другими тканями. Рассматриваются результаты изучения безопасности и эффективности дорназы альфа у 108 детей из разных возрастных групп со среднетяжелым и тяжелым течением заболевания, наблюдавшихся в Российском центре муковисцидоза. Подчеркивается, что наряду с муколитическим действием дорназа альфа обладает целым рядом немуколитических эффектов, а именно: снижает концентрацию нейтрофильной эластазы и интерлейкина-8 в мокроте у больных с мукоидной формой синегнойной палочки; тормозит формирование биофильма мукоидных колоний Pseudomonas aeruginosa, определяющих их резистентность к антибактериальным препаратам и иммунным реакциям организма. Указывается на успешное применение препарата Пульмозим при хроническом риносинусите у больных МВ при его интраназальном введении.

Муковисцидоз (МВ) – полиорганная наследственная патология, которая протекает с нарушением функции жизненно важных органов, прежде всего бронхолегочной и пищеварительной систем. Развитие большинства клинических симптомов заболевания связано с продукцией секретов повышенной вязкости c измененными физико-химическими свойствами: увеличение концентрации электролитов и белков при уменьшении водной фазы. Затруднение оттока вязкого секрета ведет к его застою с последующим расширением выводных протоков желез, атрофией железистой ткани и прогрессирующим фиброзом [1, 2].

Легкие человека стерильны ниже первого бронхиального деления, несмотря на постоянное присутствие бактерий и вирусов в воздухе. Клетки, выстилающие дыхательные пути, покрыты тонким слоем (30 мк) жидкости, содержащей протеазы/антипротеазы, оксиданты/антиоксиданты, естественные антибиотики (дефензины) и антитела. Эта система биологически активных веществ работает согласованно, инактивируя или разрушая патогены, попадающие в легкие. Кроме того, скоординированная работа циллиарного аппарата обеспечивает механическое удаление патогенов и инородных частиц с поверхности дыхательных путей. Неспецифические механизмы защиты дополняются иммунными механизмами [3].

У больных МВ нарушена работа всех звеньев локальной защиты легких. Образование чрезмерно вязкого секрета и нарушение работы реснитчатого эпителия приводят к снижению мукоцилиарного клиренса, застою мокроты и обструкции дыхательных путей. Высокая концентрация хлоридов в легочной жидкости инактивирует естественные антибиотики (β-дефензин-1 и -2, лизоцим, лактоферин, секреторный лейкопротеиназный ингибитор, секреторную фосфолипазу А2, кателицидин LL-37).

Изменение ионного транспорта и гиперполяризация цитоплазматической мембраны вызывают нарушение защитной функции эпителиальных клеток, которые теряют способность к связыванию и интернализации патогенных микроорганизмов. Кроме того, эпителий дыхательных путей больных МВ не способен продуцировать достаточное количество оксида азота, который вместе с фактором некроза опухоли (ФНО-a), является важным фактором защиты на первых этапах бактериальной колонизации, что неизбежно ведет к развитию инфекции [4].

Длительная антигенная нагрузка, вызванная персистенцией в дыхательных путях стафилококка, гемофильной и особенно синегнойной палочек ведет к развитию гиперчувствительности с повреждением легочной ткани и включением иммунных механизмов. Рецидивирующие вирусно-бактериальные инфекции у больных МВ стимулируют хроническое воспаление, характеризующееся избыточным накоплением нейтрофилов в дыхательных путях. Выраженный воспалительный ответ в нижних дыхательных путях у больных с хронической синегнойной инфекцией может принести больший вред, чем инфекция, и вызвать деструкцию легочных структур вследствие высвобождения кислородных радикалов и протеаз, в частности эластазы нейтрофилов в высоких концентрациях [5]. Нейтрофильная эластаза (НФЭ) имеет наибольшее значение в патогенезе МВ среди медиаторов воспаления, секретируемых активированными нейтрофилами. Она разрушает структурные белки легких, включая коллагены I–IV типов, фибронектин, протеогликаны и эластин. Эластин является важным компонентом сосудистой стенки, определяющим ее упругость, а также отвечает за растяжимость легочной ткани. Продукты расщепления эластина (десмозины) обнаруживаются в моче больных МВ и их уровень коррелирует с тяжестью поражения легких. НФЭ стимулирует высвобождение интерлейкина-8 (ИЛ-8), мобилизуя еще большее количество нейтрофилов в легкие и таким образом обеспечивая бесконечный цикл воспаления, ведущий к высвобождению НФЭ. Помимо структурных белков НФЭ разрушает защитные компоненты, такие как сурфактант, естественные антибиотики, иммуноглобулины, иммунные комплексы, компоненты комплемента. Кроме того, свободная НФЭ повреждает бронхиальный эпителий и клетки иммунной системы, что облегчает бактериальную колонизацию [6]. НФЭ в мокроте и бронхоальвеолярной жидкости часто используют как маркер воспаления в легких у больных МВ, и ее уровень обычно коррелирует с тяжестью процесса, определяемой по данным функции внешнего дыхания и/или по балльной оценке рентгенографии легких и клинического состояния. Следует отметить, что признаки воспаления в легких больных МВ могут быть выявлены даже в случае отсутствия инфекции. Так, высокий уровень ИЛ-8 и повышенная активность НФЭ обнаруживаются у больных младше 6 месяцев без признаков бактериальной инфекции, что связывают с дефектом муковисцидозного трансмембранного регулятора проводимости [7]. По данным C. Verhaeghe, в легких плодов с МВ наблюдается достоверное повышение уровня провоспалительных белков [8].

Стабильно высокий уровень ИЛ-8 в бронхиальном секрете привлекает нейтрофилы, которые продуцируют свободные радикалы и протеазы, повреждающие легочную ткань. Неспособные подавить инфекцию нейтрофилы вскоре погибают, высвобождая дополнительные количества эластазы и оксидантов. Кроме того, ДНК и волокнистые актины погибших нейтрофилов накапливаются в бронхиальном секрете, еще больше увеличивая вязкость мокроты. Таким образом, легочная инфекция вызывает у больных МВ интенсивную реакцию воспаления, которая сопровождается массивной деструкцией легочной ткани, что в конечном итоге ведет к развитию пневмофиброза, бронхиолои бронхоэктазов, а также к прогрессирующему снижению функции внешнего дыхания [9]. Патология дыхательных путей является главной причиной развития осложнений и летальности у более чем 90 % больных МВ.

Патологические вязкоэластические свойства секрета бронхов у больных МВ обусловлены главным образом наличием двух макромолекул – мукоидных гликопротеидов и ДНК. Высокая концентрация ДНК является одним из основных факторов накопления патологически вязкого секрета бронхов, что нарушает их дренаж и благоприятствует развитию инфекции. Это ведет к дальнейшему выбросу нейтрофилов и образованию еще больших количеств ДНК.

В 1988 г. фармацевтической компанией “Дженентек, Лтд.” (США) была клонирована и воспроизведена по рекомбинантной технологии точная копия природного человеческого фермента ДНазы, который расщепляет внеклеточную ДНК, –рекомбинантная человеческая ДНаза. Препарат дорназа альфа (ПульмозимR) фармацевтической компании “Ф. Хоффманн-Ля Рош Лтд.” (Швейцария), представляет собой очищенный раствор рекомбинантной человеческой дезоксирибонуклеазы-1, вырабатываемой поджелудочной железой и другими тканями. В специальных исследованиях дорназа альфа вызывала гидролиз внеклеточной ДНК в гнойной мокроте больных, значительно снижала ее вязкоэластические свойства и улучшала мукоцилиарный клиренс (МЦК).

Дорназа альфа назначается в дозе 2,5 мг в 2,5 мл раствора ежедневно в виде ингаляций через компрессорные ингаляторы и струйные небулайзеры или электронные небулайзеры типа eFlow rapid. Детям раннего возраста ингаляции проводятся через лицевую маску. Использование PEP-системы или флаттера в виде насадки на небулайзер делает возможным сочетание ингаляций Пульмозима с кинезитерапией. У пациентов с тяжелым течением МВ и у некоторых взрослых больных ингаляции проводятся дважды в день по 2,5 мг.

В Российском центре муковисцидоза с 1999 по 2003 г. были проведены клинические наблюдения и специальные исследования по изучению безопасности и эффективности дорназы альфа, в которых приняли участие 108 детей из разных возрастных групп со среднетяжелым и тяжелым течением МВ (А.Ю. Воронкова, 2004).

В ходе проведенных исследований было доказано, что больные МВ старшего возраста, получавшие Пульмозим в течение двухлетнего периода, имели достоверно лучшие клинико-функциональные показатели: массо-ростовой индекс (МРИ), объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), частота респираторных эпизодов и длительность курсов внутривенной терапии, чем пациенты контрольной группы (p < 0,05). Наиболее выраженный положительный эффект от терапии Пульмозимом был получен в группе пациентов со средней тяжестью поражения легких. К концу терапии показатели функции внешнего дыхания и МРИ превышали стартовые в средней и тяжелой группах: ОФВ1 и ФЖЕЛ – на 1,4 и 2,4 %, МРИ – на 3,07 и 1,97 % соответственно. Частота респираторных эпизодов достоверно снизилась в группе средней тяжести на 40 % и осталась прежней в группе тяжелого поражения. Длительность курсов внутривенной антибактериальной терапии сократилась на 24 и 7 % соответственно [10].

Под особым вниманием находилась младшая возрастная группа больных МВ (54 пациента к началу терапии были в возрасте до 5 лет, самому младшему было 3 месяца), т. к. опыт применения Пульмозима у детей младше 5 лет на момент проведения исследования был минимальным. Именно в этой группе пациентов был получен наибольший эффект от лечения, а именно: увеличение МРИ – на 4 %; сокращение частоты респираторных эпизодов – на 38 %; уменьшение длительности курсов внутривенной антибактериальной терапии – на 35 %. Данные по безопасности и эффективности применения препарата Пульмозим в младшей возрастной группе (до 5 лет), полученные в ходе исследования и подтвержденные последующими наблюдениями, имели большое значение при внесении изменений в инструкцию по применению препарата [11]. В настоящее время Пульмозим может применяться в любом возрасте. Возможность использования Пульмозима с первых месяцев жизни ребенка особенно актуальна в свете национальной программы по скринингу новорожденных на МВ, основной целью которой является не только своевременное выявление больных, но и раннее начало терапии. Так, в группе детей от 3 месяцев до 2 лет на фоне применения Пульмозима уже через полгода после начала терапии отмечено снижение частоты респираторных эпизодов (p < 0,003), длительности курсов внутривенной антибактериальной терапии, а через год – достоверное увеличение МРИ [12]. При пробном назначении Пульмозима детям младше 5 лет были зарегистрированы следующие нежелательные явления: фарингит, ларингит, ринорея, гипертермия, бронхоспазм. На фоне симптоматической терапии, продолжавшейся в течение 5–10 дней, имевшиеся симптомы были купированы и не потребовали отмены препарата. В дальнейшем нежелательных явлений при длительном применении Пульмозима выявлено не было. Отдаленных последствий применения ингаляций препарата мы также не наблюдаем. Не выявлено различий в профиле безопасности у детей до 5 лет и в старшей возрастной группе. Дети младше 5 лет переносят терапию препаратом Пульмозим также хорошо. Из 270 пациентов в возрасте до 18 лет, наблюдавшихся в Московском центре муковисцидоза, только у двоих (менее 1 %) отмечена стойкая непереносимость Пульмозима, проявлявшаяся бронхоспазмом.

Наряду с муколитическим эффектом дорназа альфа обладает рядом немуколитических эффектов, а именно:

  • снижает концентрацию НФЭ и ИЛ-8 в мокроте у больных с мукоидной формой синегнойной палочки;
  • тормозит формирование биофильма мукоидных колоний Pseudomonas aeruginosa, определяющих их резистентность к антибактериальным препаратам и иммунным реакциям организма [10, 12].

При исследовании маркеров воспаления у 13 пациентов старшей возрастной группы с хроническим высевом P. aeruginosa, наблюдавшихся в Российском центре муковисцидоза и принимавших Пульмозим в течение года, были получены данные о снижении содержания белка и НФЭ в мокроте, уменьшении признаков воспаления в периферической крови. В группе с мукоидной формой синегнойной инфекции отмечено достоверное повышение противовоспалительного ответа лимфоцитов периферической крови на фитогемагглютинин (p < 0,05). Полученные результаты показали, что лечение Пульмозимом не только существенно влияет на уровень маркеров воспаления в мокроте, но и оказывает выраженное системное противовоспалительное действие. На фоне терапии Пульмозимом снизилась степень обсеменения мокроты Staphylococcus aureus и P. aeruginosa [10].

С 1992 г., когда Пульмозим начал широко применяться, в мире накоплен большой объем информации по эффективности и безопасности этого рекомбинантного фермента как у больных МВ, так и при других заболеваниях легких, таких как хронический бронхит, синдром Картагенера, хроническая обструктивная болезнь легких, лобарный ателектаз и бронхоэктатическая болезнь [13–15].

Расширяются показания к применению препарата и в лечении МВ. Так, почти 50 % больных МВ страдают хроническим риносинуситом и/или назальным полипозом, у 100 % пациентов при проведении компьютерной томографии верхних дыхательных путей выявляются те или иные изменения. Данная патология существенно снижает качество жизни пациентов, способствует более тяжелому течению МВ. C 2005 г. в литературе публикуются сообщения об успешном применении препарата Пульмозим при хроническом риносинусите у больных МВ при его интраназальном введении [16–18]. Оптимальным способом доставки является пульсирующее введение аэрозоля препарата через ингаляционный прибор PARI SINUS.

К сожалению, у определенной группы пациентов с МВ не удается получить максимальный муколитический эффект на фоне применения Пульмозима. В ходе исследований было доказано, что эта группа характеризуется сниженным уровнем ионов магния и калия в мокроте. Магний и калий способствуют полимеризации G-актина мокроты в F-актин. При дефиците ионов магния и калия в мокроте увеличивается концентрация G-актина, который в отличие от F-актина является ингибитором ДНазы и в результате тормозит разрушение нитей молекул ДНК в мокроте больных МВ. Дополнительное пероральное введение препаратов магния существенно повышает уровень магния в мокроте, обеспечивая тем самым полноценный муколитический эффект Пульмозима. При этом уровень магния в крови существенно не меняется [19]. В качестве причины снижения концентрации ионов магния в мокроте у больных МВ рассматриваются такие факторы, как недостаточное поступление солей в организм, нарушенное кишечное всасывание, влияние антибактериальных препаратов, например аминогликозидов [20]. Предлагается определять концентрацию ионов магния в мокроте больных МВ для прогнозирования эффективности применения Пульмозима и коррекции выявленного дефицита магния. Изучение проблемы дефицита магния у больных МВ продолжается.

Таким образом, раннее назначение дорназы альфа улучшает, по нашим данным, функцию легких, снижает частоту обострений бронхолегочного процесса, улучшает нутритивный статус, положительно влияет на маркеры воспаления, предотвращает колонизацию мукоидных колоний P. aeruginosa, снижает частоту и длительность госпитализаций, уменьшает число дней внутривенной антибактериальной терапии, улучшает качество жизни, поэтому данный препарат следует включать в базисную терапию сразу после установки диагноза МВ, в т. ч. в первые месяцы жизни [21]. Для того чтобы скомпенсировать возможный недостаточный муколитический эффект Пульмозима, а также с учетом участия различных звеньев патогенеза при обструкции дыхательных путей вязким секретом, наряду с Пульмозимом в схемы муколитической терапии включаются препараты других групп, такие как N-ацетилцистеин, амброксола гидрохлорид, гипертонические растворы (5–7 %).


Информация об авторах:
Шерман Виктория Давидовна – кандидат медицинских наук, научный сотрудник центра муковисцидоза,
заведующая отделением муковисцидоза муковисцидоза ДГКБ № 13 им. Н.Ф. Филатова МГНЦ РАМН.
Тел. 8 (499) 254-90-49, e-mail: tovika@yandex.ru
Капранов Николай Иванович – доктор медицинских наук, профессор, руководитель
центра муковисцидоза ДГКБ № 13 им. Н.Ф. Филатова МГНЦ РАМН.
Тел. 8 (499) 254-90-49, e-mail:nikolay.I.kapranov@gmail.com
Каширская Наталия Юрьевна – доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник
центра муковисцидоза ДГКБ № 13 им. Н.Ф. Филатова МГНЦ РАМН.
Тел. 8 (499) 254-90-49, e-mail:russia-cf@mail.ru

Список литературы

1. Hodson M, Geddes D. Cystic Fibrosis. Chapman– London. 1995. 439 р.

2. Kelly D. Diseases of the liver and biliary system in children. 1998. Р. 141–49.

3. Milla CE. Long term effects of aerosolized rhDNase on pulmonary disease progression in patients with cystic fibrosis. Thorax 1998;53:1014–17.

4. Goldman MJ, Anderson GM, Stolzenberg ED, et al. Human b-defensin-1 is a salt-sensitive antibiotic in lung that is inactivated in cystic fibrosis. Cell 1997;88:553–60.

5. Regnis JA, Robinson M, Baileu DL. Mucociliary clearance in patients with cystic fibrosis and in normal subjects. Am J Respir Crit Care Med 1994;150:66–71.

6. Yu H, Nasr SZ, Deretic V. Innate Lung Defenses and Compromised Pseudomonas aeruginosa Clearance in the Malnourished Mouse Model of Respiratory Infections in Cystic Fibrosis. Infect Immun 2000;68(4): 2142–47.

7. Berger M, Sorensen RU, Tosi MF, et al. Complement receptor exspression on neutrophils at an inflammatory site the pseudomonasinfected lung in cystic fibrosis J Clin Invest 1989;84:1303–13.

8. Verhaeghe C, Delbecque K, de Leval L, et al. Early inflammation in the airways of a cystic fibrosis foetus. J Cyst Fibros 2007;6(4):304–08.

9. Travis J. Structure, function, and control of neutrophil proteinases. Am J Med 1988;84:37–41.

10. Воронкова А.Ю. Клиническая эффективность и безопасность дорназы-альфа (“Пульмозим“) в лечении детей, больных муковисцидозом. Автреф. канд. дисс. М., 2004.

11. Шелепнева Н.Е, Капранов Н.И., Каширская Н.Ю. и др. Клиническое значение Пульмозима в комплексной терапии детей раннего возраста, больных муковисцидозом // Материалы IX Национального конгресса по муковисцидозу "Муковисцидоз у детей и взрослых–2009". С. 88–9.

12. Воронкова А.Ю., Шмарина Г.В., Дубовик Л.Г. и др. Дорназа альфа: клинические и лабораторные эффекты // Пульмонология. 2006. Приложение по муковисцидозу. С. 25–9.

13. Волков И.К. Муколитическая терапия при хронических бронхитах у детей // Фарматека. 2006. № 14.

14. Merkus PJFM, de Hoog M, Van Gent R, et al. DNase treatment for atelectasis in infants with severe respiratory syncytial virus bronchiolitis. Eur Respir J 2001;18:734–47.

15. Desai M, Weller PH, Spenser DA Clinical benefit nebulized human recombinant DNase in Kartagener’s syndrome. Pediatr Pulmonol 1995;20(5):307–08.

16. Cimmino M, Tardone M, Cavaliere M, et al. Dornase alfa as postoperative therapy in cystic fibrosis sinonasal disease. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2005;131:1097–101.

17. Mainz JG, Mentzel HJ, Schneider G, et al. Sinunasal inhalation of dornase alfa in CF. Results of a double-blind placebo-controlled pilot trial. JCysticFibrosis 2008;7:27.

18. Ашерова И.К., Тараканова В.В. Рецидивирующий полисинусит как ведущий клинический признак муковисцидоза: успешное эндоназальное применение дорназы альфа // Фарматека. 2010. № 14. С. 66–8.

19. Sanders NN, Franckx H, Boeck K, et al. Role of magnesium in the failure of rhDNase therapy in patients with cystic fibrosis. Thorax 2006;61(11):962–68.

20. Akbar A, Rees JHM, Nyamugunduru G, et al. Aminoglycoside associated hypomagnesaemia in children with cystic fibrosis. Acta Paediatr 1999;88783:785.

21. Капранов Н.И., Каширская Н.Ю., Толстова В.Д. Муковисцидоз. Ребенок и лекарство. Справочное пособие для детских врачей (издание второе). Редактор Царегородцев А.Д. Т. 2 Фармакотерапия в педиатрии. М., Изд-во Оверлей, 2008.

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь