Витамин D в исследовании активного туберкулеза (ТБ)

1.0 Введение и предыстория

Туберкулез остается огромной проблемой общественного здравоохранения и основной причиной заболеваемости и смертности во всем мире. По оценкам ВОЗ, в 2005 году во всем мире было зарегистрировано 8,8 миллиона новых случаев туберкулеза, а также 1,6 миллиона случаев смерти от туберкулеза. Новые проблемы в борьбе с ТБ включают эпидемию ВИЧ, а также появление штаммов туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) и чрезвычайной лекарственной устойчивостью (ШЛУ), которые связаны с высокой заболеваемостью и смертностью. В то время как показатели излечения лекарственно-чувствительного ТБ могут достигать >90% при наличии надлежащей инфраструктуры для диагностики и лечения пациентов, показатели излечения от МЛУ-ТБ намного ниже и в лучшем случае приближаются к 60%, согласно последним оценкам ВОЗ. Во многих частях мира нет препаратов второго ряда для лечения МЛУ-ТБ. Существует не только острая необходимость в новых схемах лечения ТБ, но и необходимо изучить дополнительные терапевтические методы с целью максимизации клинического ответа как у пациентов с лекарственно-чувствительным, так и с лекарственно-устойчивым заболеванием.

Использование витамина D в качестве основного или дополнительного лечения туберкулеза имеет долгую историю. Впервые терапевтические дозы перорального приема витамина D для лечения туберкулеза были впервые применены в 1950-х годах Жаком Шарпи, который отметил отличные результаты при кожном туберкулезе. Впоследствии витамин D стали использовать как в качестве основной, так и в качестве дополнительной терапии при туберкулезе легких, но эта практика утратила популярность, когда во второй половине двадцатого века стала широко доступна эффективная антимикобактериальная химиотерапия.

Однако в последнее время возродился интерес к витамину D как к эффективной дополнительной терапии туберкулеза. Недавние сообщения указывают на то, что витамин D может играть выраженную иммуномодулирующую роль в патогенезе туберкулеза у человека-хозяина. Хорошо известно, что зоны гранулематозного воспаления при ТБ являются местами повышенной продукции витамина D, обусловленной активированными макрофагами и Th1-лимфоцитами в пределах гранулемы. Недавно была продемонстрирована иммуномодулирующая функция повышенных уровней витамина D в местах поражения ТБ, в том Было обнаружено, что 25(OH)2D, активная форма метаболита витамина D, индуцирует антимикобактериальную активность in vitro как в моноцитах, так и в макрофагах.

Один из предполагаемых путей наблюдаемого иммуномодулирующего действия витамина D при туберкулезной инфекции включает сигнальные пути toll-подобных рецепторов (TLR) врожденной иммунной системы. Liu et al. продемонстрировали, что связывание TLR макрофагов с антигеном M.tuberculosis повышает экспрессию клеточной 1-гидроксилазы, что приводит к более высоким уровням активного 1,25(OH)2D. Также было показано, что 1,25(OH)2D, в свою очередь, связывается с ядерным рецептором витамина D (VDR), который активирует нижестоящий сигнальный каскад, что приводит к усилению некоторых аспектов врожденного иммунного ответа, включая индукцию недавно описанного антимикробный пептид LL-37, кателицидин. Кателицидины, в дополнение к их противомикробной активности широкого спектра, также обладают хемотаксическими свойствами в отношении нейтрофилов, моноцитов и Т-клеток, помимо других функций в иммунной системе.

Несмотря на то, что этот механизм действия витамина D был продемонстрирован in vitro, было проведено мало клинических исследований для подтверждения этого знания в клинической практике и при лечении больных туберкулезом. В качестве косвенного показателя для исследований in vivo последующие эксперименты Liu et al. оценивали индукцию кателицидина путем TLR-активации макрофагов в сыворотке афроамериканцев и представителей европеоидной расы. Эти эксперименты продемонстрировали неспособность индуцировать обнаруживаемые уровни мРНК кателицидина в образцах афроамериканских пациентов, у которых, как известно, дефицит витамина D значительно выше, чем у представителей европеоидной расы, из-за различий в выработке витамина D в коже. Разница в уровнях мРНК кателицидина была скорректирована добавлением дефицитной сыворотки до терапевтических уровней 25(OH)D3 перед стимуляцией TLR.

Учитывая предварительные результаты этих исследований in vitro, мы предлагаем провести пилотное клиническое исследование взаимосвязи между уровнями витамина D и выработкой кателицидина у больных туберкулезом. Хорошо известно, что у большинства больных туберкулезом наблюдается дефицит витамина D, но неизвестно, влияет ли дефицит на функциональные последствия лечения и частоту рецидивов. В то время как последние данные in vitro свидетельствуют о том, что добавление витамина D в недавние контакты с больными туберкулезом действительно улучшает их иммунный ответ на Mycobacterium tuberculosis, что подтверждается анализом цельной крови, клинические испытания добавок витамина D при латентной или активной форме туберкулеза не проводились. В рамках подготовки к более крупным испытаниям, которые потребуются для решения этого клинического вопроса, мы предлагаем изучить клиническую взаимосвязь между физиологическими уровнями добавок витамина D и влиянием на выработку кателицидина в организме хозяина, учитывая недавние предположения из исследований in vitro о том, что способность для создания адекватных уровней кателицидина может повлиять на качество и эффективность иммунной защиты хозяина против M.tuberculosis.

2.0 Цели

2.1 Общая цель

Основной целью этого экспериментального исследования является оценка взаимосвязи уровней 25-гидроксивитамина D у пациентов с активным туберкулезом легких с уровнями LL-37/кателицидина в мокроте, слюне и цельной крови.