Бактериальные осложнения гриппа (обзор литературы)

Эпидемии гриппа вызывают заболеваемость и смертность как вследствие прямого действия вируса в течение первых нескольких дней, так и по причине развития вторичных бактериальных осложнений, которые обычно проявляются после первой недели. По данным исследований, до 65% лабораторно подтвержденных случаев инфицирования гриппом сопровождаются вторичной бактериальной инфекцией, которая может иметь тяжелые последствия, особенно для пациентов из групп риска. Цель настоящей работы состояла в систематизации доступных научных данных о патогенезе бактериальных осложнений гриппа. По результатам обзора установлено, что грипп типа A наиболее часто осложняется присоединением вторичной бактериальной инфекции, причем инфицирование подтипами, содержащими в своем составе нейраминидазу N2, обычно сопряжено с более тяжелым течением инфекции. Возбудителями, наиболее часто осложняющими течение гриппа с конца 1800-х годов, являются S. pneumoniae, H. influenzae и S. aureus. Показано, что инфицирование вирусом гриппа приводит к возникновению многочисленных изменений эпителия респираторного тракта и нарушениям иммунных реакций, что предрасполагает к присоединению бактериальных осложнений. Вирус гриппа способен повреждать клетки эпителия дыхательных путей и ингибировать механизмы мукоцилиарного клиренса. После бактериальной колонизации развитие заболевания происходит благодаря специфическим характеристикам вирусной инфекции, которые облегчают адгезию и проникновение бактерий. Кроме того, показано, что в альвеолярных макрофагах, нейтрофилах, дендритных и NK-клетках изменяются цитокиновые профили, вследствие чего нарушаются функции указанных клеток. Это приводит к усилению воспалительной реакции и снижению эрадикации бактерий. Однако, несмотря на увеличивающееся количество работ, подробно описывающих различные аспекты патогенеза бактериальных осложнений гриппа, определение точного вклада каждого из описанных факторов представляет собой сложную задачу, решить которую могут помочь дальнейшие исследования.

1. Клинические рекомендации «Грипп у взрослых» (утв. Минздравом России, 2021 г.): https://www.rnmot.ru/public/uploads/RNMOT/clinical/2021/КР%20грипп.pdf.

2. World Health Organization. Non-pharmaceutical public health measures for mitigating the risk and impact of epidemic and pandemic influenza; 2019. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.

3. Mammas I. N., Spandidos D. A. Paediatric Virology in the Hippocratic Corpus // Exp Ther Med. 2016; 12 (2): 541-549. DOI: 10.3892/etm.2016.3420.

4. Taubenberger J. K., Morens D. M. Influenza: The Once and Future Pandemic // Public Health Rep. 2010; 125 (Suppl 3): 16-26.

5. Barnett R. Influenza // Lancet. 2019; 393 (10170): 396. DOI: 10.1016/S0140-6736(19)30148-5.

6. Keynes M. The aching head and increasing blindness of Queen Mary I // J Med Biogr. 2000; 8 (2): 102-109. DOI: 10.1177/096777200000800207.

7. Брико Н. И. 100 лет пандемии: уроки истории. Новый этап вакцинопрофилактики // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2018. Т. 17. № 4 (101). С. 68-75.

8. Vasold M. The influenza pandemic of 1782, with special reference to its occurrence in the Imperial City of Nuremberg // Wurzbg Medizinhist Mitt. 2011; 30: 386-417.

9. Широких К. Е., Мазурок О. И. История эпидемий гриппа // Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2015; 3 (21): 73-77.

10. Gómez L., Gómez L. A. A century after the 'Spanish flu’: Role of the Great War and the knowledge about the genome as a tool for the control of influenza // Biomedica. 2019; 39 (1): 17-21. DOI: 10.7705/ biomedica.v39i1.4884.

11. Barry J. M. The Great Influenza: the Epic Story of the Deadliest Plague in History. First. New York: Viking; 2004.

12. Humphreys M. The influenza of 1918: Evolutionary perspectives in a historical context // Evol Med Public Health. 2018; 2018 (1): 219-229. DOI: 10.1093/emph/eoy024.

13. Васильев К. К., Васильева Е. Г. Из истории борьбы с испанской болезнью в Советской России // Бюллетень Национального научноисследовательского института общественного здоровья имени Н. А. Семашко. 2021; 3: 10-15.

14. Щелканов М. Ю., Колобухина Л. В., Львов Д. К. Грипп: история, клиника, патогенез // Лечащий Врач. 2011; 10: 33-38.

15. Ziegler T., Mamahit A., Cox N. J. 65 years of influenza surveillance by a World Health Organization-coordinated global network // Influenza Other Respir Viruses. 2018; 12 (5): 558-565. DOI: 10.1111/irv.12570.

16. Monto A. S., Fukuda K. Lessons From Influenza Pandemics of the Last 100 Years // Clin Infect Dis. 2020; 70 (5): 951-957. DOI: 10.1093/cid/ciz803.

17. Lai S., Qin Y., Cowling B. J., Ren X., Wardrop N. A., Gilbert M., Tsang T. K., Wu P., Feng L., Jiang H., Peng Z., Zheng J., Liao Q., Li S., Horby P. W., Farrar J. J., Gao G. F., Tatem A. J., Yu H. Global epidemiology of avian influenza A H5N1 virus infection in humans, 1997-2015: a systematic review of individual case data // Lancet Infect Dis. 2016; 16 (7): e108-e118. DOI: 10.1016/S14733099(16)00153-5.

18. Ильичева Т. Н. Две пандемии XXI века: COVID-19 и «свиной» грипп 2009 // Медицинская иммунология. 2020; 6 (22): 1035-1044.

19. Khandaker G., Dierig A., Rashid H., King C., Heron L., Booy R. Systematic review of clinical and epidemiological features of the pandemic influenza A (H1N1) 2009 // Influenza Other Respir Viruses. 2011; 5 (3): 148-56. DOI: 10.1111/j.1750-2659.2011.00199.x.

20. Carrat F., Vergu E., Ferguson N. M., Lemaitre M., Cauchemez S., Leach S., Valleron A. J. Time lines of infection and disease in human influenza: a review of volunteer challenge studies // Am J Epidemiol. 2008; 167 (7): 775-785. DOI: 10.1093/aje/kwm375.

21. Krammer F., Smith G. J. D., Fouchier R. A. M., Peiris M., Kedzierska K., Doherty P. C., Palese P., Shaw M. L., Treanor J., Webster R. G., GarcíaSastre A. Influenza // Nat Rev Dis Primers. 2018; 4 (1): 3. DOI: 10.1038/s41572-018-0002-y.

22. Keilman L. J. Seasonal Influenza (Flu) // Nurs Clin North Am. 2019; 54 (2): 227-243. DOI: 10.1016/j.cnur.2019.02.009.

23. Uyeki T. M., Bernstein H. H., Bradley J. S., Englund J. A., File T. M., Fry A. M., Gravenstein S., Hayden F. G., Harper S. A., Hirshon J. M., Ison M. G., Johnston B. L., Knight S. L., McGeer A., Riley L. E., Wolfe C. R., Alexander P. E., Pavia A. T. Clinical Practice Guidelines by the Infectious Diseases Society of America: 2018 Update on Diagnosis, Treatment, Chemoprophylaxis, and Institutional Outbreak Management of Seasonal Influenza // Clin Infect Dis. 2019; 68 (6): 895-902. DOI: 10.1093/cid/ciy874.

24. Yokomichi H., Mochizuki M., Lee J. J., Kojima R., Yokoyama T., Yamagata Z. Incidence of hospitalisation for severe complications of influenza virus infection in Japanese patients between 2012 and 2016: a cross-sectional study using routinely collected administrative data // BMJ Open. 2019; 9 (1): e024687. DOI: 10.1136/bmjopen-2018-024687.

25. Taubenberger J. K., Morens D. M. The pathology of influenza virus infections // Annu Rev Pathol. 2008; 3: 499-522. DOI: 10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.154316.

26. Rothberg M. B., Haessler S. D., Brown R. B. Complications of viral influenza // Am J Med. 2008; 121 (4): 258-264. DOI: 10.1016/j.amjmed.2007.10.040.

27. Rothberg M. B., Haessler S. D. Complications of seasonal and pandemic influenza // Crit Care Med. 2010; 38 (4 Suppl): e91-97. DOI: 10.1097/CCM.0b013e3181c92eeb.

28. Волощук Л. В., Го А. А., Писарева М. М., Гужов Д. А., Бичурина М. А., Петрова П. А. Клинико-лабораторная характеристика гриппозной инфекции у госпитализированных взрослых больных в эпидсезон 2018-2019 гг. // Инфекция и иммунитет. 2021; 11 (1): 191-196. DOI: 10.15789/2220-7619-CAL-1467. [

29. MacIntyre C. R., Chughtai A. A., Barnes M., Ridda I., Seale H., Toms R., Heywood A. The role of pneumonia and secondary bacterial infection in fatal and serious outcomes of pandemic influenza a(H1N1)pdm09 // BMC Infect Dis. 2018; 18 (1): 637. DOI: 10.1186/s12879-018-3548-0.

30. Gupta R. K., George R., Nguyen-Van-Tam J. S. Bacterial pneumonia and pandemic influenza planning // Emerg Infect Dis. 2008; 14 (8): 1187-1192. DOI: 10.3201/eid1408.070751.

31. Madhi S. A., Klugman K. P., Vaccine Trialist Group. A role for Streptococcus pneumoniae in virusassociated pneumonia // Nat Med. 2004; 10 (8): 811-813. DOI: 10.1038/nm1077.

32. Brundage J. F., Shanks G. D. Deaths from bacterial pneumonia during 1918-19 influenza pandemic // Emerg Infect Dis. 2008; 14 (8): 1193-1199. DOI: 10.3201/eid1408.071313.

33. Morris D. E., Cleary D. W., Clarke S. C. Secondary Bacterial Infections Associated with Influenza Pandemics // Front Microbiol. 2017; 8: 1041. DOI: 10.3389/fmicb.2017.01041.

34. Rice T. W., Rubinson L., Uyeki T. M., Vaughn F. L., John B. B., Miller R. R. 3rd, Higgs E., Randolph A. G., Smoot B. E., Thompson B. T., NHLBI ARDS Network. Critical illness from 2009 pandemic influenza A virus and bacterial coinfection in the United States // Crit Care Med. 2012; 40 (5): 14871498. DOI: 10.1097/CCM.0b013e3182416f23.

35. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Bacterial coinfections in lung tissue specimens from fatal cases of 2009 pandemic influenza A (H1N1) – United States, May-August 2009 // MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2009; 58 (38): 1071-1074.

36. Weinberger D. M., Simonsen L., Jordan R., Steiner C., Miller M., Viboud C. Impact of the 2009 influenza pandemic on pneumococcal pneumonia hospitalizations in the United States // J Infect Dis. 2012; 205 (3): 458-465. DOI: 10.1093/infdis/jir749.

37. Hooper L. V., Littman D. R., Macpherson A. J. Interactions between the microbiota and the immune system // Science. 2012; 336 (6086): 1268-1273. DOI: 10.1126/science.1223490.

38. Cauley L. S., Vella A. T. Why is coinfection with influenza virus and bacteria so difficult to control? // Discov Med. 2015; 19 (102): 33-40.

39. Rizzo C., Caporali M. G., Rota M. C. Pandemic influenza and pneumonia due to Legionella pneumophila: a frequently underestimated coinfection // Clin Infect Dis. 2010; 51 (1): 115. DOI: 10.1086/653444.

40. Chertow D. S., Memoli M. J. Bacterial coinfection in influenza: a grand rounds review // JAMA. 2013; 309 (3): 275-282. DOI: 10.1001/jama.2012.194139.

41. Cruz C. S. D., Wunderink R. G. Respiratory viral and atypical pneumonias // Clin Chest Med. 2017; 38 (1): xiii-xiv. DOI: 10.1016/j.ccm.2016.12.001.

42. Yang M., Gao H., Chen J., Xu X., Tang L., Yang Y., Liang W., Yu L., Sheng J., Li L. Bacterial coinfection is associated with severity of avian influenza A (H7N9), and procalcitonin is a useful marker for early diagnosis // Diagn Microbiol Infect Dis. 2016; 84 (2): 165-169. DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2015.10.018.

43. Peltola V. T., Murti K. G., McCullers J. A. Influenza virus neuraminidase contributes to secondary bacterial pneumonia // J Infect Dis. 2005; 192 (2): 249-257. Doi: 10.1086/430954.

44. Aebi T., Weisser M., Bucher E., Hirsch H. H., Marsch S., Siegemund M. Co-infection of Influenza B and Streptococci causing severe pneumonia and septic shock in healthy women // BMC Infect Dis. 2010; 10: 308. DOI: 10.1186/1471-2334-10-308.

45. Плехова Н. Г., Сомова Л. М. Современные представления о механизмах входа вирусов в клетку // Успехи современной биологии. 2009; 1 (129): 39-50. [Plekhova N. G., Somova L. M. Modern ideas about the mechanisms of virus entry into the cell // Uspekhi sovremennoy biologii. 2009; 1 (129): 39-50.]

46. Samji T. Influenza A: understanding the viral life cycle // Yale J Biol Med. 2009; 82 (4): 153-159.

47. Бревнов В. В. Формирование и рН-индуцированное разрушение слоя матриксного белка М1 вируса гриппа А. Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук / Московский физико-технический институт. М., 2017.

48. Сорокин Е. В. Эпитопное картирование молекулы гемагглютинина вирусов гриппа в ямагатской и викторианской эволюционных линий с использованием моноклональных антител. Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук / Научно-исследовательский институт гриппа им. А.А. Смородинцева. СПб, 2021.

49. Shinya K., Ebina M., Yamada S., Ono M., Kasai N., Kawaoka Y. Avian flu: influenza virus receptors in the human airway // Nature. 2006; 440 (7083): 435-436. DOI: 10.1038/440435a.

50. Zambon M. C. The pathogenesis of influenza in humans // Rev Med Virol. 2001; 11 (4): 227-241. DOI: 10.1002/rmv.319.

51. Baum L. G., Paulson J. C. The N2 neuraminidase of human influenza virus has acquired a substrate specificity complementary to the hemagglutinin receptor specificity // Virology. 1991; 180 (1): 10-15. DOI: 10.1016/0042-6822(91)90003-t.

52. Conenello G. M., Palese P. Influenza A virus PB1-F2: a small protein with a big punch // Cell Host Microbe. 2007; 2 (4): 207-209. DOI: 10.1016/j.chom.2007.09.010.

53. Lee P. H., Bird N., MacKenzie-Kludas C., Mansell A., Kedzierska K., Brown L., McAuley J. Induction of memory cytotoxic T cells to influenza A virus and subsequent viral clearance is not modulated by PB1-F2-dependent inflammasome activation // Immunol Cell Biol actions Search in PubMed Search in NLM Catalog Add to Search. 2016; 94 (5): 439-446. DOI: 10.1038/icb.2015.115.

54. Щелканов М. Ю., Попов А. Ф., Симакова А. И., Зенин И. В., Прошина Е. С., Кириллов И. М., Дмитриенко К. А., Шевчук Д. В. Патогенез гриппа: механизмы модуляции белками возбудителя // Журнал инфектологии. 2015; 7 (2): 31-46.

55. Балмасова И. П., Малова Е. С., Сепиашвили Р. И. Вирусно-бактериальные коинфекции как глобальная проблема современной медицины // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2018; 1 (22): 29-42.

56. Хаитов Р. М., Пинегин Б. В., Пащенков М. В. Эпителиальные клетки дыхательных путей как равноправные участники врожденного иммунитета и потенциальные мишени для иммунотропных средств // Иммунология. 2020; 41 (2): 107-113. DOI: 10.33029/0206-4952-2020-41-2-107-113.