Salmonella infection remains a serious public health problem worldwide, often leading to serious complications, including antibiotic-associated colitis and exacerbation of chronic pancreatitis. The aim of this study was to evaluate the levels of pro-inflammatory cytokines (IL-1 β , IL-6, TNF-α) in patients with complications of salmonella infection.

Materials and methods. The study included 85 patients with confirmed salmonellosis, of whom 20 had exacerbation of chronic pancreatitis, and 18 had antibiotic-associated colitis. Cytokine levels were measured by enzyme immunoassay and compared with those in uncomplicated cases. Statistical analysis was performed using IBM SPSS Statistics (version 26.0).

Results. In patients with antibiotic-associated colitis, there was a twofold decrease in IL-1 β and IL-6 levels compared with uncomplicated cases (p<0.05), indicating immune suppression. On the contrary, patients with exacerbation of chronic pancreatitis had increased levels of TNF-α (twice as high, p=0.002), reflecting systemic inflammation. There were no significant differences in the levels of IL-1 β and IL-6 in pancreatitis (p>0.05).

Conclusion. Complications of salmonellosis are associated with various cytokine profiles: immunosuppression (decreased levels of IL-1 β /IL-6) in antibiotic-associated colitis, and systemic inflammation (increased levels of TNF-α) in acute pancreatitis.

Keywords: salmonellosis, complications, pro-inflammatory cytokines, antibiotic-associated colitis, chronic pancreatitis, TNF-α, IL-6, IL-1 β .

Введение

Сальмонеллез — острая зоонозно-антропонозная инфекция, вызываемая многочисленными бактериями рода Salmonella, распространён повсевместно, регистрируется чаще в виде спорадических случаев и массивных вспышек [1, 2].

Несмотря на известные меры профилактики и лечения, в настоящее время сальмонеллезная инфекция остается серьезной проблемой общественного здравоохранения во всем мире, занимая одну из лидирующих позиций среди желудочно-кишечных инфекций. Виды Salmonella ответственны за широкий спектр заболеваний, начиная от бессимптомного носительства и самоограничивающегося гастроэнтерита, заканчивая тяжелыми инвазивными инфекциями, включая диссеминированные формы с формированием метастатических абсцессов [3]. Развитие устойчивости сальмонелл к антибактериальным препаратам еще больше осложняет стратегию лечения, приводя к длительному течению болезни, увеличению числа госпитализаций и повышенному риску формирования осложнений.

Согласно современным исследованиям, патогенез тяжелых и генерализованных форм сальмонеллезной инфекции может быть связан с избыточным иммунным ответом, опосредованным провоспалительными цитокинами, включая интерлейкин-1β (ИЛ-1β), интерлейкин-6 (ИЛ-6) и фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-α) [4]. Эти цитокины играют решающую роль в защите организма, способствуя активации нейтрофилов, макрофагов, Т-эффекторных механизмов. Однако, чрезмерная активация синтеза провоспалительных цитокинов может привести к формированию системных, токсико-меболических нарушений [5,6].

Провоспалительные цитокины — это гликопротеины, которые обеспечивают межклеточную коммуникацию в иммунной системе. Они лишены специфичности по отношению к чужеродным антигенам. Большая их часть представлена на минимальном уровне при отсутствии инфекционной патологии. Гены этих медиаторов воспаления активируются при контакте человека с каким-либо инфекционным агентом [7].

Первоначальный иммунный ответ на бактериальные эндотоксины включает активацию фагоцитов, включая макрофаги и нейтрофилы. Эти клетки продуцируют ключевые провоспалительные цитокины, такие как ИЛ-1β, ИЛ-6 и ФНО-α. Эта цитокиновая среда стимулирует активацию и дифференцировку Т-хелперных лимфоцитов (подгруппы Th1 и Th2), а также инициирует реакцию острой фазы, управляя как местным, так и системным воспалением [4]. Величина этого провоспалительного цитокинового ответа часто является критическим фактором, определяющим тяжесть заболевания. В крайних случаях может возникнуть неадаптивная обратная связь, приводящая к «цитокиновому шторму». Такая гиперактивация иммунной системы способствует нарушению регуляции синтеза цитокинов. Это сопровождается повреждением эндотелия капилляров, гиперкоагуляцией, недостаточностью микроциркуляции и приводит к апоптозу клеток. Этот каскад является основной движущей силой синдрома полиорганной дисфункции (MODS) и ключевым кофактором токсико-метаболической дисрегуляции и некровоспалительных повреждений [8].

В то же время эти цитокиновые медиаторы играют важную роль в формировании полноценного адаптивного иммунного ответа. Они участвуют в активации Т- и В-лимфоцитов, стимулируют продукцию специфических антител, необходимых для эффективной элиминации возбудителя и завершения инфекционного процесса [6]. При недостаточной выраженности иммунного ответа инфекция может протекать субклинически, создавая условия для длительной персистенции возбудителя и формирования хронического носительства. Напротив, при тяжелом течении заболевания возможно истощение защитных иммунных механизмов, вследствие чего организм утрачивает способность эффективно контролировать инфекционный процесс. Это повышает вероятность генерализации инфекции, развития сепсиса и формирования вторичных метастатических очагов [9].

У пациентов пожилого возраста, особенно при наличии сопутствующей патологии, чаще наблюдается снижение эффективности иммунного ответа, что способствует развитию генерализованных и осложненных форм сальмонеллеза. На этом фоне возрастает вероятность неспецифических осложнений, а также обострения хронических заболеваний, включая хронический холецистит, панкреатит, пиелонефрит и другие состояния [10]. Кроме того, применение антибактериальных препаратов может сопровождаться нарушением состава нормальной кишечной микробиоты, что создает предпосылки для развития антибиотик-ассоциированной диареи (ААД) [11]. Понимание механизмов, лежащих в основе этих осложнений, имеет существенное значение для оптимизации тактики ведения пациентов и улучшения результатов лечения. Учитывая данные факторы, существует необходимость в сбалансированном терапевтическом подходе, который подразумевает как эрадикацию сальмонелл, так и комплексную терапию осложненных форм сальмонеллезной инфекции с учетом иммуногенеза болезни [12,13].

Цель работы: оценить цитокиновый статус пациентов с сальмонеллезной инфекцией осложненной антибиотико-ассоциированной диареей и обострением хронического панкреатита.

Задачи:

1. Изучить содержание медиаторов иммунного ответа у пациентов с сальмонеллезной инфекцией, осложненной антибиотико-ассоциированной диареей.
2. Оценить цитокиновый статус у пациентов с сальмонеллезом, осложненным обострением хронического панкреатита, который был анамнестически установлен у пациентов.

Материалы и методы исследования

Для оценки особенностей цитокинового статуса было исследовано содержание провоспалительных цитокинов у 85 пациентов с сальмонеллезной инфекцией, средний возраст которых составил 62,4±4,6 года. Диагноз сальмонеллеза у всех включенных в исследование больных устанавливали на основании совокупности анамнестических, клинических и лабораторных данных. Учитывали характерное острое начало заболевания, повышение температуры тела и наличие гастроинтестинального синдрома. Этиологическая верификация диагноза проводилась бактериологическим методом и основывалась на выделении сальмонелл при исследовании образцов кала. Бактериологическое исследование кала проводилось на плотных питательных средах (среда Эндо). Всем пациентам была назначена стандартная терапия согласно Клиническим Рекомендациям (2024 год): этиотропная терапия (фторхинолоны, цефалоспорины 3-го поколения 7–10 дней), патогенетическая терапия: оральная регидратация, инфузионная терапия с целью возмещения объема циркулирующей крови и коррекции нарушений водно-электролитного баланса; пероральный прием сорбентов. Назначались препараты, способствующие пищеварению, включая ферментные препараты при недостаточной секреции желудочных и кишечных желез, поджелудочной железы с заместительной целью.

Среди обследованных пациентов обострение хронического панкреатита было выявлено в 20 случаях. Антибиотико-ассоциированная диарея (ААД), развившаяся на фоне проводимой антибактериальной терапии, зарегистрирована у 18 больных. Диагноз обострения хронического панкреатита у пациентов с сальмонеллезной инфекцией устанавливали на основании совокупности клинико-анамнестических данных и результатов лабораторного обследования. В анамнезе у больных были симптомы хронического панкреатита, что было подтверждено результатами эластазного теста, стеатореей, данными УЗИ (участки фиброза, наличие кальцинатов, диффузные изменения паренхимы, увеличением размеров поджелудочной железы). У пациентов на фоне гастроинтестинальных симптомов сальмонеллеза отмечено появление болей в верхних отделах живота или опоясывающего характера, отмечено повышение диастазы мочи (более 125 ЕД) и альфа-амилазы крови (более 100 ЕД/л), что было расценено как обострение хронического панкреатита.

Антибиотик-ассоциированная диарея, характеризуется наличием жидкого стула не менее 3 раз в сутки на фоне проведения антибактериальной терапии, при отсутствии других этиологических факторов, которая сохраняется более 4-х недель [14]. Диагноз антибиотико-ассоциированной диареи был установлен у больных с сальмонеллезной инфекцией, у которых на фоне проводимой антибактериальной терапии вновь появлялся жидкий стул и сохранялся более 1 месяца. При исследовании микробиоты кишечника методом ПЦР (тест — система Колонофлор-16) в кале определялись Enterоbakter spp, Klebsiella, Proteus, Citrobacter, снижение Bifidobacterium менее 10 ⁹ КОЕ/г, Lactobacillus менее 10 ⁶ КОЕ/г.

С целью определения содержания медиаторов иммунного ответа в плазме крови был использован метод ИФА с применением моноклональных антител (ООО «Протеиновый контур» Санкт-Петербург). Контрольную группу составили здоровые доноры (60 человек). Показатели ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6, у здоровых доноров соответствовали 54,9±4,2Пг/мл, 45,2±3,3 Пг/мл; 43,4±2,5, Пг/мл.

Полученные результаты считались статистически значимыми при уровне p≤0,05. Статистическую обработку данных выполняли с помощью программного обеспечения IBM SPSS Statistics (Версия 26.0 для Windows).

Определялись отношение шансов (ОШ) и доверительный интервал (ДИ) для изучения связи уровня синтеза провоспалительных медиаторов у пациентов с неосложненными формами и при формировании неспецифических осложнений сальмонеллеза.

Результаты исследования

Одним из направлений проведенного исследования стало изучение уровня провоспалительных цитокинов у пациентов с сальмонеллезной инфекцией, течение которой осложнилось обострением хронического панкреатита.

Установлено, что у больных сальмонеллезом с сопутствующим обострением хронического панкреатита концентрация ФНО-α была приблизительно в 2 раза выше, чем у пациентов с неосложненным течением заболевания (табл.1, табл.2). Эндотоксины бактерий повреждают сосудистую стенку, способствуют активации синтеза ферментов поджелудочной железы (трипсин, трипсиноген), что является фактором развития воспаления (6).

Таблица 1

Содержание провоспалительных цитокинов у пациентов с сальмонеллезом с обострением хронического панкреатита (Пг/мл)

Таблица 2

Частота повышения ФНО-α у пациентов с сальмонеллезом с обострением хронического панкреатита

Согласно результатам исследования, у пациентов с обострением хронического панкреатита содержание ФНО-α более 2-х норм определялось у 65 %, тогда как при отсутствии осложнения — у 31,3 % больных (р=0,017). Это подтверждает активацию фагоцитов, макрофагов, нейтрофилов, у больных с обострением хронического воспалительного процесса, что способствовало развитию некро-воспалительного синдрома, токсико-метаболических нарушений у больных с хроническим панкреатитом.

Следующим направлением исследования стала оценка цитокинового статуса у пациентов с сальмонеллезом, осложненным антибиотико-ассоциированной диареей.

Было установлено, что у пациентов с сальмонеллезной инфекцией, осложненной антибиотико-ассоциированной диареей, содержание ИЛ-1β и ИЛ-6 было в 2 раза ниже по сравнению с больными без признаков ААД (табл. 3, 4, 5).

Таблица 3

Содержание провоспалительных цитокинов у пациентов сальмонеллезом с ААД (Пг/мл)

Таблица 4

Частота повышения ИЛ-1β у пациентов с сальмонеллезом с ААД

Таблица 5

Частота повышения ИЛ-6 у пациентов с сальмонеллезом с ААД

При анализе полученных результатов было показано, что у пациентов с формированием антибиотико-ассоциированной диареи на фоне сальмонеллезной инфекции, содержание ИЛ-1β менее 2-х норм определялось у 61,1 %, тогда как при отсутствии осложнения — у 31,3 % больных (р=0,046). При развитии антибиотико-ассоциированной диареи содержание ИЛ-6 менее 2-х норм выявлялось у 66,7 %, тогда как при отсутствии осложнения — у 31,3 % больных (р=0,046). Нарушение моторной, секреторной, дигестивной функции желудочно-кишечного тракта способствует формированию незавершенного фагоцитоза, снижению синтеза медиаторов иммунного ответа. Это способствует супрессии клеточного и гуморального иммунитета, присоединению вторичной инфекции. Использование антибактериальных препаратов способствует ослаблению колонизационной резистентности кишечника на фоне дисбаланса микробиоты кишечника. Бактериальные метаболиты толстой кишки, продукты аутолиза, эндотоксины бактерий также способствуют сохранению патологических изменений и нарушению функции кишечника.

Обсуждение

Согласно проведенным исследованиям, было показано, что у пациентов с сальмонеллезом, осложненным обострением хронического панкреатита, отмечается активация синтеза ФНО-α по сравнению с неосложненными формами болезни. ФНО-α является цитотоксическим фактором, который способствует активации клеток макрофагально-фагоцитарной системы, что сопровождается воспалением железистой ткани, развитием токсико-метаболических нарушений и гиперсекрецией ферментов поджелудочной железы у больных с хроническим панкреатитом. При обострении хронического панкреатита происходит нарушение экзокринной и эндокринной функции поджелудочной железы. Данный процесс способствует сохранению эндотоксинемии, повышению содержания в крови острофазовых белков, продуктов аутолиза, нарушению микроциркуляции и гипоксии тканей.

В данном исследовании было показано, что у больных сальмонеллезом, при развитии антибиотико-ассоциированной диареи было отмечено подавление синтеза ИЛ-1β и ИЛ-6 по сравнению с больными с неосложненными формами. Эти результаты указывают на супрессию иммунных механизмов, что может способствовать незавершенному фагоцитозу и активации вторичной инфекции. Необходимо учитывать и тот факт, что антибактериальная терапия нарушает нормальную микрофлору кишечника, что также приводит к активации условно-патогенных бактерий и сохранению воспалительных изменений в кишечнике.

Выводы

1. У пациентов, больных сальмонеллезом, осложненным антибиотико-ассоциированной диареей, наблюдается подавление синтеза ИЛ-1β и ИЛ-6, что является проявлением иммуносупрессии и вероятной активации вторичной инфекции.
2. У больных с сальмонеллезом, сопровождающимся обострением хронического панкреатита, определяется активация синтеза ФНО-α, в сравнении с неосложненным течением болезни. Данные свидетельствуют о формировании системных воспалительных и токсико-метаболических изменений у этой группы пациентов.
3. Необходима разработка разнонаправленной иммуноориентированной терапии, в зависимости от течения сальмонеллезной инфекции и имеющегося преморбидного фона.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов и дополнительного финансирования. Исследование проводилось на базе СККБ № 9 г. Нижнего Новгорода. Получены информированные согласия пациентов на участие в исследовании в письменном виде. Проведение исследования соответствовало Хельсинкской декларации 1975 г. и ее пересмотренному варианту 2000 г. и этическим стандартам локального этического комитета ФГБОУ ВО «ПИМУ» МЗ РФ.

Литература:

1. Ющук Н. Д. Лекции по инфекционным болезням / Н. Д. Ющук, Ю. А. Венгеров. — Москва: Медицина, 2007. — 1028 с.
2. Малов В. А. Проблема диагностики генерализованной и очаговых форм сальмонеллезов / В. А. Малов, В. В. Малеев, Ю. Г. Пархоменко, Н. А. Цветкова // Терапевтический архив. — 2018. — № 11. — С. 90–96.
3. Новиков В. В. Иммунология: учебное пособие / В. В. Новиков, Н. А. Добротина, А. А. Бабаев. — Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. ун-та, 2005. — 212 с.
4. Бойченко М. Н. Взаимодействие сальмонелл с организмом хозяина / М. Н. Бойченко, В. В. Зверев, Е. В. Волчкова // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2017. — № 4.
5. Zigdon M. Salmonella manipulates the host to drive pathogenicity via induction of interleukin 1β / M. Zigdon, J. Sawaed, L. Zelik [et al.] // PLoS Biology. — 2024. — Vol. 22, № 1. — P. e3002486. — DOI: 10.1371/journal.pbio.3002486.
6. Pandeya A. Inflammasome activation and pyroptosis mediate coagulopathy and inflammation in Salmonella systemic infection / A. Pandeya, Y. Zhang, J. Cui [et al.] // Microbiological Research. — 2023. — Vol. 275. — P. 127460. — DOI: 10.1016/j.micres.2023.127460.
7. Egan M. S. Inflammasomes primarily restrict cytosolic Salmonella replication within human macrophages / M. S. Egan, E. A. O'Rourke, S. K. Mageswaran [et al.] // eLife. — 2025. — Vol. 12. — RP90107. — DOI: 10.7554/eLife.90107.
8. Железникова Г. Ф. Клиническое значение сывороточных уровней цитокинов и общего иммуноглобулина E при сальмонеллезе у детей разного возраста / Г. Ф. Железникова, М. К. Бехтерева, О. А. Волохова, Н. Е. Монахова // Инфекция и иммунитет. — 2013. — № 3.
9. Мурзабаева Р. Т. Системный воспалительный ответ при острых кишечных инфекциях, сопровождавшихся выделением условно-патогенных энтеробактерий, у взрослых / Р. Т. Мурзабаева, Д. Н. Дубровская // Медицинский вестник Башкортостана. — 2015. — № 6 (60).
10. Епифанцева Н. В. Клинические особенности бактериальных кишечных инфекций у людей старше 60 лет / Н. В. Епифанцева, А. Н. Емельянова [и др.] // Инфекционные болезни: Новости. Мнения. Обучение. — 2022. — № 4 (43).
11. Погромская М. Н. Клинические и эпидемиологические аспекты острых кишечных инфекций у пациентов, проходящих лечение в медицинских учреждениях Санкт-Петербурга / М. Н. Погромская, А. О. Галустян // Медицина. Социология. Философия. Прикладные исследования. — 2021. — № 2.
12. Ливзан М. А. Диарейный синдром в практике врача-терапевта: алгоритм действий / М. А. Ливзан, О. В. Гаус, Д. А. Гавриленко // РМЖ. Медицинское обозрение. — 2023. — № 5.
13. Exconde P. M. The tetrapeptide sequence of IL-18 and IL-1β regulates their recruitment and activation by inflammatory caspases / P. M. Exconde, C. Hernandez-Chavez, C. M. Bourne [et al.] // Cell Reports. — 2023. — Vol. 42, № 12. — P. 113581. — DOI: 10.1016/j.celrep.2023.113581.
14. Ливзан М. А., Федорин М. М. Антибиотик-ассоциированная диарея в практике клинициста: подходы к профилактике и терапии. РМЖ. Медицинское обозрение. 2022;6(5):259–265. DOI: 10.32364/2587–6821–2022–6-5–259–265.