В 2011 г. в Российской Федерации внебольничные пневмонии (ВП) выделены в самостоятельную группу патологии человека, которая характеризуется особенностями проявлений эпидемического процесса, спецификой возбудителей и способностью к формированию эпидемических очагов [1]. Этиологическая структура ВП в России значительно варьирует. В структуре расшифрованных случаев (43%) доминируют ВП бактериальной природы, составившие в среднем 95,4%. Пневмонии вирусной этиологии среди взрослого населения составляют 3,7%, среди детей - 6,4%. Общей закономерностью является большое число ассоциаций микроорганизмов (46,0-57,0%) [2]. Возбудители ВП (S. pneumonia, M. рneumonia, C. рneumonia, L. рneumonia, H. influenzae и др.) относятся к условно-патогенным микроорганизмам (УПМ). Важным фактором развития пневмоний, обусловленных этими УПМ, является пониженная резистентность организма [3]. Для профилактики ВП, например, вызванных S. pneumonia, эффективным является вакцинопрофилактика [4]. В то же время эффективность вакцинопрофилактики при ВП, вызванных ассоциациями различных УПМ, научно не подтверждена. Это свидетельствует о необходимости разработки и обоснования средств неспецифической профилактики.
Восприимчивость к инфекционным болезням определяет чувствительность организма разных людей к внедрению различных инфекционных агентов. Взаимозависимость элементов эпидемического процесса позволяет рассматривать его как сложное социально-биологическое явление. При этом приоритет в значительной части случаев принадлежит социальным факторам. Среди них особенности питания, которые могут привести к снижению неспецифической резистентности организма к неблагоприятным факторам окружающей среды физической, химической и биологической природы [5]. Актуальность роли питания как фактора профилактики, в том числе инфекционных заболеваний, подчеркивалась академиком А.А. Покровским: "Пища - это, по существу, комплекс многих сотен и тысяч веществ, каждое из которых обладает определенной мерой биологической активности. Пищу следует рассматривать не только как источник энергии и пластических веществ, но и как сложный фармакологический комплекс" [6].
В связи с этим представляются важными исследования по оценке влияния на протекание воспалительных процессов специализированных пищевых продуктов, в частности так называемых продуктов направленного действия. Это продукты с повышенным содержанием биологически активных веществ (БАВ), которые предназначены для профилактики, использования в группах риска, повышения эффективности лечения и реабилитации больных. Они создаются на основе изучения патогенеза тех или иных состояний организма и заболеваний. Такие продукты, содержащие витамины, минеральные вещества и минорные компоненты природного происхождения, компенсируют потребность организма в них, повышая заложенные возможности сохранять гомеостаз в меняющихся условиях внешней среды [7-9]. Ранее в ряде работ было показано их влияние на механизмы естественной резистентности организма [10-14].
Цель исследования - оценка профилактической эффективности пищевых продуктов заданного состава с повышенным содержанием биологически активных веществ при ВП с неустановленным возбудителем.
Материал и методы
Исследование проведено среди юношей в возрасте 18 лет на основе добровольного информированного согласия, начиная с первых дней нахождения в организованном коллективе и убытия из него (в течение 3 мес). Формирование коллектива происходило в начале мая. Этот период характеризовался происходящими в организме процессами социальной и биологической адаптации, когда происходил активный обмен - пассирование микрофлоры в коллективе [15].
Трехразовое в день питание юношей осуществлялось в условиях столовой по стандартной норме. Суточная калорийность рациона составляла 3675 ккал, т.е. по энергосодержанию она практически соответствовала потребности лиц, отнесенных к IV группе физической активности [16]. Содержание белка в суточном рационе составило 110 г (12% по калорийности), в том числе животного происхождения - 36 г, жиров - 81 г (46,5 г -животного происхождения) (20% по калорийности), углеводов - 609 г.
В соответствии с методическими рекомендациями по определению пищевого статуса [17] были выделены 2 группы лиц - с нормальным пищевым статусом и с пониженным питанием. В 1-ю группу вошли 480 юношей с индексом массы тела (ИМТ) 19,5-22,9 кг/м2, во 2-ю -231 юноша с ИМТ 18,5-19,4 кг/м2. Для профилактики ВП в рацион питания лиц с нормальным пищевым статусом включили натуральный концентрированный пищевой продукт из растительного (НКППРС), а с пониженным питанием - из растительного и белково-растительного сырья (НКППБРС) (табл. 1), произведенные по криогенной технологии, с повышенным содержанием БАВ [18]. Основанием для их использования стало то, что одним из негативных последствий развития воспалительного процесса в организме является накопление продуктов свободнорадикального окисления, а также необходимость компенсации белково-энергетической недостаточности у лиц с пониженным питанием [19].
В состав НКППРС входили морковь, свекла, шиповник и яблоко (по 25,0% каждого). Согласно данным литературы, продукт содержал витамины-антиоксиданты С, Е, каротиноиды, а также флавоноиды, низкомолекулярные азотсодержащие соединения, органические кислоты и др. [20]. НКППРС назначали в таблетированном виде по 3,0 г в день. Дополнительное поступление энергии составило 9,6 ккал/сут. В состав НКППБРС входили творог обезжиренный (32,5 г), пшеница пророщенная (0,74 г), яблоко (0,74 г), свекла (0,67 г), яичная скорлупа (0,35 г). Он дополнительно содержал белок животного происхождения (20 г в суточной дозе) и кальций. Рецептура продукта была обоснована оценкой рациона питания лиц данной группы наблюдения [21]. НКППБРС назначали в порошкообразном виде по 35 г в день.
Дополнительное поступление энергии при совместном приеме НКППРС и НКППБРС составило 135,8 ккал/сут (табл. 2).
Циклы приема НКППРС для лиц с нормальным пищевым статусом проводили двукратно по 15 дней с интервалом в 30 дней. Лицам с пониженным питанием курс профилактики ВП назначением НКППРС и НКППБРС проводили однократно в течение 15 дней.
Кроме того, на примере лиц с нормальным пищевым статусом была проведена сравнительная оценка эффективности профилактики ВП при использовании только вакцинации (100 человек) и комплексного метода (назначение НКППРС и вакцинация - 316 человек). Для вакцинации использовали полисахаридную поливалентную вакцину "Пневмо-23"; вакцинацию проводили в условиях медицинского пункта с соблюдением всех условий проведения данного мероприятия. Группу контроля составили 263 человека лиц с нормальным пищевым статусом.
Оценивали уровни заболеваемости ВП на 1 тыс. человек (%%) в течение 3 мес наблюдения и длительность стационарного лечения больных. Эти показатели сравнивали с данными наблюдения в базовом периоде (такие же отрезки времени в течение 3 предыдущих лет до проведения исследования).
В качестве критериев, характеризующих выраженность воспалительного процесса, использовали содержание фактора некроза опухоли α (ФНОа) и интерлейкина 1β (ИЛ-1β) в сыворотке крови. Содержание цитокинов ИЛ-1α, ФНОα определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем "Протеиновый контур". Исследования проводили в первый-второй день прибытия в коллектив, через 15 дней (16-й день - конец приема продуктов) и через 30 дней (46-й день) после окончания профилактических курсов.
Проводили оценку функциональной активности фагоцитов с использованием НСТ-теста (тест с нитросиним тетразолием). Исследование провели по методу B.H. Park (1968) в модификации М.Е. Ваксмана, А.Н. Маянского [22]. НСТ-тест позволяет оценить степень антигенной раздражительности неактивированных гранулоцитов крови. Он характеризует степень активации внутриклеточных антибактериальных систем [23].
Пробы крови отбирали методом случайной выборки у одних и тех же лиц. При этом в первый день прибытия в организованный коллектив они не имели клинических проявлений воспаления.
Статистическую обработку полученных данных с использованием критерия Стьюдента проводили с помощью пакета программ Statistica 6.1, рассчитывая среднюю величину, среднеквадратическое отклонение, ошибку стандартного отклонения. Уровень значимости считали достоверным при р<0,05.
Результаты и обсуждение
При оценке результатов НСТ-теста было установлено, что в первые дни нахождения в организованном коллективе показатели спонтанного (сНСТ) и индуцированного (иНСТ) НСТ-теста у лиц с пониженным питанием были достоверно ниже, чем у лиц с нормальным пищевым статусом, что свидетельствовало о частичной дестабилизации иммунного гомеостаза, снижении резервной возможности фагоцитоза (бактерицидной функции нейтрофилов), т.е. о возможном дефиците факторов иммунной защиты (табл. 3).
При включении в рацион питания лиц с пониженным питанием НКППБРС и НКППРС показатели сНСТ и иНСТ достоверно увеличились к 30-му дню наблюдения, составив соответственно 7,4±1,5% (р=0,0006) и 29,6±2,2% (р=0,0004). При этом было отмечено увеличение массы тела юношей: у 75,0% она достигла нормативного уровня, у остальных (99,1%) нормативный уровень восстановился к 90-му дню наблюдения. Так, если при исходном обследовании масса тела составляла 58,9±0,3 кг, ИМТ - 19,05±0,02 кг/м2, то после приема продуктов масса тела увеличилась на 2,5±0,1 кг (р=0,0003).
У лиц с нормальным пищевым статусом, не принимавших НКППРС, показатели сНСТ и иНСТ снижались, что свидетельствовало о возможном дефиците факторов иммунной защиты организма (табл. 4). В группе лиц, принимавших продукт, показатели НСТ-теста находились в границах физиологической нормы, т.е. процесс адаптации шел без напряжения.
Известно, что системная воспалительная реакция при ВП сопровождается повышением активности провоспалительных цитокинов; их экспрессия коррелирует со степенью тяжести течения заболевания [24]. Ключевую роль в формировании воспалительного процесса играет ФНОα. Он рассматривается как биологический маркер пневмонического процесса [25]. При оценке показателей воспалительного процесса установили, что в период прибытия в организованный коллектив уровни ФНОα и ИЛ-1 β достоверно в группах наблюдения не различались и были в пределах физиологической нормы (табл. 5). У лиц с нормальным пищевым статусом, которым в рацион питания включали НКППРС, к концу приема продукта (16-е сутки) было определено уве-лечение уровня ФНОα на 21,0%. Однако в дальнейшем произошло снижение уровня данного цитокина: через 30 дней после приема НКППРС он вернулся к исходной величине. Динамика изменения показателей ФНОα в группе лиц с пониженным питанием имела аналогичную тенденцию: увелечение к 16-м суткам на 35,1%> и снижение к 46-м суткам до исходного уровня. В группе контроля (пониженное питание) к 46-му дню наблюдения уровень ФНОα увеличился в 1,8 раза.
В группе лиц с нормальным пищевым статусом содержание ИЛ-1β в течение всего периода наблюдения значимо не изменялось. В группе лиц с пониженным питанием уровень ИЛ-1β к 16-му дню наблюдения увеличился в 2,25 раза, однако через 1 мес после приема продуктов снизился до исходного уровня. В группе контроля к этому периоду наблюдения уровень ИЛ-1 β был выше исходной величины в 2,86 раза.
При оценке заболеваемости ВП оказалось, что ее уровень у лиц группы контроля был выше в 1,4 раза по сравнению с показателями базового периода (табл. 6). Однако у лиц с нормальным пищевым статусом, которые принимали НКППРС, заболеваемость была ниже на 75,3%, чем в базовом периоде, и на 82,4%, чем у лиц группы контроля. В группе лиц с нормальным пищевым статусом, которым была проведена только вакцинация, заболеваемость была ниже соответственно на 85,4 и на 89,6%. В 3-й группе, где была проведена вакцинация и осуществлялся прием НКППРС, случаев заболеваний за период наблюдения не отмечено. У лиц в группе с пониженным питанием, принимавших НКППБРС и НКППРС, уровень заболеваемости ВП был соответственно ниже на 69,7 и на 78,4%, чем в группах базового периода наблюдения, и где данные средства для профилактики не использовались. Таким образом, показатели эффективности использованных профилактических средств оказались соизмеримы по данным базового периода и данным сравнения с уровнем заболеваемости в группе контроля.
Не отмечено вспышечной заболеваемости в первые 3 нед, не допущено случаев летальных исходов, что регистрировалось в базовом периоде наблюдения, а также было меньшим среднее количество койко-дней пребывания больных ВП в стационаре на 3,5 сут. В клинической картине преобладали легкие формы ВП (табл. 7).
Таким образом, полученные данные о снижении резервной возможности фагоцитоза свидетельствовали об исходном дефиците факторов иммунной защиты у лиц с пониженным питанием; в период адаптации подобное явление было определено и у лиц с нормальным пищевым статусом. Включение в рацион питания белково-растительного и растительного продуктов способствовало увеличению бактерицидной функции нейтрофилов, а также увеличению массы тела юношей с пониженным питанием; растительного - поддержанию на нормальном уровне.
В период адаптации уровни ФНОа нарастали в обеих группах, но более выраженно в группе лиц с пониженным питанием - соответственно на 21,0 и 35,1%; уровень ИЛ-1β в группе с нормальным пищевым статусом достоверно не изменялся, у лиц с пониженным питанием возрастал в 2,25 раза. Это свидетельствовало о запуске механизмов воспаления в организме, вероятно, в ответ на появление индукторов (внедрение патогена). При определении этих показателей через 30 дней после приема продуктов с повышенным содержанием БАВ определили, что уровни изучаемых цитокинов снизились до исходных величин, т.е. организм "справился" с антигенной нагрузкой. В группе контроля уровень в сыворотке крови ФНОα увеличивался в 1,8 раза, ИЛ-1β - в 2,86 раза.
Профилактическая эффективность при ВП с неизвестным возбудителем специально созданных продуктов проявилась в снижении уровня заболеваемости до 80,0% в группах лиц с нормальным пищевым статусом и пониженным питанием, что было соизмеримо с показателями эффективности только вакцинопрофилактики. Пищевой продукт с антиоксидантными свойствами потенцировал вакцинопрофилактику. Позитивный эффект проявился и в том, что не было допущено смертельных исходов заболеваний, вспышечной заболеваемости, уменьшилось среднее количество койко-дней на 3,5 сут, в клинической картине преобладали легкие формы ВП.
Наши данные подтвердили исследования других авторов о том, что среди факторов риска, способствующих активации механизма передачи возбудителей ВП, - "перемешивание" в период комплектования организованных коллективов, снижение механизмов естественной резистентности организма [3, 15]. Вместе с тем эпидемиологи в группу повышенного риска по ВП относят лишь таких лиц, которые до прибытия в организованный коллектив часто болели гриппом, острыми респираторными инфекциями, острыми бронхитами, имели в анамнезе острый гайморит и др. синуситы, перенесшие пневмонию или экссудативный плеврит на протяжении последних 3 лет, имеющие ИМТ <19,5 кг/м2 [26]. Наши данные показали, что воспалительные процессы протекали в организме лиц и с нормальным и с пониженным питанием, т.е. все лица организованного коллектива нуждаются во включение в группу риска по ВП.
Основным средством специфической профилактики ВП считают пневмококковые вакцины, способные привести к кратковременному поствакцинальному иммунодефициту и снижению резистентности организма. Это может провоцировать рост вирусных и простудных заболеваний, что обусловливает применение средств экстренной профилактики иммунотропного действия [26]. Отмечается, что для повышения резистентности организма важно обеспечить полноценное питание, а лиц с дефицитом массы тела - усиленным питанием; в зимний период использовать в питании лук, чеснок, квашеную капусту, осуществлять выдачу поливитаминов [26]. Наши данные показали, что в очаге с неизвестным возбудителем ВП эффективным может быть использование специализированных продуктов питания, обладающих направленным действием. Они повышают резистентность организма, а при комплексном использовании с вакциной "Пневмо-23", вероятно, предупреждают поствакцинальный иммунодефицит.
Исходя из полученных результатов и данных литературы, имеются достаточно веские основания полагать, что состояние пищевого статуса играет важную роль в формировании воспалительного процесса как первой фазы развития инфекционных заболеваний, в том числе вызванных УПМ, поддержании механизмов естественной резистентности и в целом иммунного статуса человека.
Литература
1. Об утверждении статистического инструментария для организации Роспотребнадзором федерального статистического наблюдения за заболеваемостью населения за инфекционными и паразитарными болезнями и профилактическими прививками: утв. приказом Росстата от 31.12.2010 № 482.
2. Чебукова О.А. Совершенствование эпидемиологического и микробиологического мониторинга в системе эпидемиологического надзора за внебольничными пневмониями : Автореф. дис. . канд. мед. наук. Н. Новгород, 2012. 26 с.
3. Жоголев С.Д., Огарков П.И., Жоголев К.Д., Иванников Ю.П., Шипицын К.С., Колесников В.В. и др. Эпидемиология и профилактика внебольничных пневмоний у военнослужащих // Воен.-мед. журн. 2013. № 11. С. 55-60.
4. Современные подходы к вакцинопрофилактике пневмококковой инфекции у взрослых и пациентов групп риска: резолюция Междисциплинраного совета экспертов // Пульмонология. 2012. № 6. С. 139-142.
5. Тутельян В.А. Биологически активные добавки к пище как неотъемлемый элемент оптимального питания // Вестн. С.-Петерб. гос. мед. акад. им. И.И. Мечникова. 2001. № 1. С. 5-9.
6. Покровский А.А. Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи. М. : Медицина, 1979. 184 с.
7. Рахманов Р.С., Груздева А.Е. Продукты направленного действия -новое направление в нутрициологии. Н. Новгород : Типография "Поволжье", 2011. Ч. 1. 117 с.
8. Рахманов Р.С., Груздева А.Е. Продукты направленного действия -новое направление в нутрициологии. Н. Новгород : Типография "Поволжье", 2013: Ч. 2. 130 с.
9. Рахманов Р.С. Груздева А.Е., Истомин А.В. Натуральные продукты направленного действия как средства профилактики, повышения эффективности лечения и реабилитации заболеваний человека // Материалы международного конгресса "Питание и здоровье". М., 2013. С. 87-88.
10. Рахманов Р.С., Фандеев В.А., Басылыга В.Н. Эффективность применения пищевых концентрированных продуктов как средств неспецифической профилактики пневмоний среди военнослужащих // Военная профилактическая медицина. Проблемы и перспективы: Труды I съезда военных врачей медико-профилактического профиля ВС РФ. СПб., 2002. С. 340-341.
11. Рахманов Р.С., Гришин Д.Б., Фандеев В.А. Влияние растительной биологически активной добавки к пище на здоровье человека // Вопр. питания. 2002. Т. 71. № 5. С. 19-20.
12. Рахманов Р.С., Сгибнев Д.В., Басалыга В.Н. Новый подход к профилактике внебольничных пневмоний среди военнослужащих, проходящих службу по призыву // Современные средства иммунодиагностики, иммуно- и экстренной профилактики актуальных инфекций : материалы международной научно-практической конференции. СПб., 2004. С. 287-288.
13. Рахманов Р.С., Трошин В.В., Блинова Т.В., Страхова Л.А. Коррекция иммунодефицитного состояния и антиоксидантного статуса при значительных физических нагрузках продуктами с повышенным содержанием биологически активных веществ// Мед. альманах. 2011. № 3 (22). С. 156-158.
14. Рахманов Р.С., Нарутдинов Д.А., Умнягина И.А., Истомин А.В., Груздева А.Е. Продукты направленного действия - эффективный путь в профилактике заболеваний населения// Здоровье населения и среда обитания, 2014. № 11 (260). С. 7-11.
15. Итоги научно-практической конференции "Грипп и тяжелая пневмония - 2016" // Пульмонология. 2016. Т. 26, № 1. С. 104-107.
16. Методические рекомендации. МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ. 2008. 36 с.
17. Способ определения пищевого статуса больных и методы его коррекции специализированными продуктами лечебного питания в условиях стационарного и санаторно-курортного лечения : методическое письмо. М., 2004. 40 с.
18. Филиппова О.Н. Гигиенические основы оптимизации питания натуральными криогенными продуктами подростков с высокой физической активностью : Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Н. Новгород, 2015.
19. Рахманов Р.С., Блинова Т.В., Страхова Л.А., Генрих К.Р., Моисеева Е.В., Тарасов А.В. Состояние системы "оксиданты-антиоксиданты" у курсантов при адаптации и акклиматизации // Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 12 (244). С. 46-47.
20. Дадали В.А. Минорные компоненты пищевых растений как регуляторы детоксикационных и метаболических систем организма // Вестн. С.-Петерб. гос. мед. акад. им. И.И. Мечникова. 2001. № 1. С. 24-30.
21. Рахманов Р.С., Груздева А.Е., Гришатова Н.В., Крылова Е.А.. Состав для коррекции статуса питания. Пат. на изобретение ФСИСПТЗ, 20.07.2004. № 2232518.
22. Ваксман М.Е., Маянский А.Н. Способ оценки функциональной активности неитрофилов человека по реакции восстановления нитросинего тетразолия : методические рекомендации. Казань, 1979. 14 с.
23. Park B.H., Fikrig S.M., Smithwick E.M. Infection and nitroblue tetrazolium reduction by neutrophils // Lancet. 1968. Vol. 2. P. 532534.
24. Чучалин А.Г. Пневмония: актуальная проблема медицины XXI века // Тер. арх. 2016. № 3. С. 4-12.
25. Li Li, Wei Nie, Weifeng Li, Weifeng Yuan, Wenjia Huang. Associations between TNF-α polymorphisms and pneumonia: a meta-analysis // Plos One. 2013. Vol. 8, N 4. Article ID е61039.
26. Овчинников Ю.В., Азаров И.И., Кувшинок К.Э., Огарков П.И., Жданов К.В., Зайцев А.А. и др. Организация мероприятий по профилактике и лечению заболеваний органов дыхания у военнослужащих // Воен.-мед. журн. 2013. № 10. С. 21-44.