Eur Respir J 2007; 30:508-516

Молекулярные свидетельства роли микобактерий в развитии саркоидоза: мета-анализ

D. Gupta, R. Agarwal, A. N. Aggarwal and S. K. Jindal
Dept of Pulmonary Medicine, Postgraduate Institute of Medical Education and Research, Chandigarh, India.

Реферат

Этиология саркоидоза в настоящее время неизвестна. Из-за клинического и гистологического подобия между саркоидозом и туберкулезом, микобактерии неоднократно исследовались как этиологический агент саркоидоза. В текущем мета-анализе мы стремились оценить доступные молекулярные свидетельства возможной роли микобактерий в развитии саркоидоза.

Мы провели поиск в базах данных MEDLINE, EMBASE, CINAHL, DARE и CENTRAL исследований, опубликованных в период с 1980 до 2006 г. которые с помощью молекулярных методов оценили присутствие микобактерий в биологических образцах, полученных у пациентов с саркоидозом. Доверительный интервал 95 % (CI) был рассчитан для индивидуальных исследований; затем данные были объединены. Чтобы оценить присутствие микобактерий в образцах пациентов с саркоидозом против образцов группы контроля без саркоидоза, было рассчитано отношение шансов OR (95 % CI).

Поиск в базе данных позволил обнаружить 31 исследование. Все исследования использовали полимеразную цепную реакцию (ПЦР) для амплификации нуклеиновых кислот и идентификацию последовательностей нуклеиновых кислот, специфических для различных типов микобактерий. В целом, 231 из 874 пациентов были положительны для микобактерий с положительными сигналами ПЦР в 26.4 (23.6-29.5 %) случаев и шансы (odds) обнаружения микобактерий в образцах пациентов с саркоидозом против группы контроля были 9.67 (4.56-20.5 %) при использовании случайной модели и 19.49 (11.21-35.54 %) при использовании точного метода.

Результаты нашего анализа иллюстрируют очевидное присутствие микобактерий в саркоидных повреждениях, предлагая связь между микобактериями и некоторыми случаями саркоидоза. Чтобы избежать методологической гетерогенности, должны быть разработаны крупные мультицентровые исследования с единой методикой исследования образцов.

Введение

Саркоидоз - гранулематозная болезнь неизвестной этиологии, характеризованная формированием неказеозных гранулем, поражающих легкие, лимфатические узлы и другие органы (1). Предполагается, что гранулематозные болезни могут быть результатом длительной презентации слабо деградирующего антигена (2). В случае саркоидоза, природа этого антигена остается неясной. В качестве кандидатов были предложены многочисленные инфекционные и неинфекционные агенты (3). К неинфекционным агентам внимание было привлечено из-за эпидемиологических ассоциаций (4), но похоже, эта гипотеза не выдержала испытания временем (5). В настоящее время, основное внимание сосредоточено на инфекционных агентах; два наиболее вероятных кандидата - пропионибактерии и микобактерии (6). Недавнее исследование пропионибактерий в ткани легких и лимфатических узлов пациентов с и без саркоидоза показало, что Propionibacterium acnes являются обычными комменсалами в легких и средостенных лимфатических узлах, что предполагает малую вероятность, что они являются триггерами саркоидоза (7).

С момента первого описания саркоидоза считалась, что болезнь некоторым образом связана с туберкулезом (8). Однако, неспособность идентифицировать микобактерии при культуральных исследования и при окрашивании пораженных тканей, продолжает быть одним из самых сильных аргументом против потенциальной роли микобактерий в развитии саркоидоза. Использование более мощных молекулярных методов (например ПЦР) для поиска нуклеиновых кислот предполагаемых агентов саркоидоза, является альтернативным методом идентификации микроорганизмов. Этот метод с успехом был использован при идентификации Tropheryma whippelii как причинного агента болезни Уиппла (9) и коронавируса как агента атипичной пневмонии (SARS) (10).

Несколько подобных исследований были выполнены для обнаружения присутствия микобактерий у пациентов с саркоидозом (5). Целью текущего исследования был систематический анализ доступной литературы по этой проблеме.

Стратегия поиска и критерии выбора

Мы провели поиск в базах данных MEDLINE, EMBASE, CINAHL, DARE и CENTRAL исследований, опубликованных в период с 1980 до 2006 г. использую ключевые слова: саркоидоз и микобактерии; саркоидоз и Mycobacterium tuberculosis; саркоидоз и туберкулез. Была рассмотрена библиография всех отобранных статей и обзоров, которые включали информацию относительно связи между саркоидозом и микобактериями.

Извлечение данных

Рефераты исследований были независимо рассмотрены двумя авторами (R. Agarwal и D. Gupta). Любые разногласия разрешались при обсуждении. Были извлечены следующие данные: 1) детали публикации, включая название, авторов и другие детали. 2) число пациентов с саркоидозом и число образцов тканей или клеток, используемых для анализа. 3) детали молекулярных исследований, которые использовались для оценки присутствия микобактерий в образцах ткани. 4) тип микобактерий (туберкулезные против нетуберкулезных). 5) процент образцов, положительных для микобактерий у пациентов с саркоидозом против процента образцов группы контроля.

Результаты

Начальный поиск по ключевым словам позволил обнаружить 1,718 рефератов. При обзоре рефератов, 1,679 из них были исключены, поскольку они не удовлетворяли критериям включения в исследование. Было идентифицировано 40 исследований, в которых использовались методы амплификации нуклеиновых кислот, чтобы идентифицировать микобактериальные последовательности. Из этих 40 исследований, 9 были исключены; в 7 сообщалось о истории болезни единственого пациента (19-25), в одном исследовании был прооведен анализ микобактериальной ДНК при гранулематозной болезни, которая не являлась сакроидозом (26) и в одном исследовании проводился повторный анализ тканей пациентов с саркоидозом, положительных для Mycobacterium tuberculosis, чтобы определить сполиготип M.tuberculosis (27). Окончательно, для анализа была отобрана 31 статья (28-58).

Всего было проведено исследование 882 образца (711 образцов ткани и 71 образцов биологических жидкостей, из которых были изолированы и затем изучены клетки, полученные у 874 пациентов с гистологически доказанным саркоидозом и 611 образцов 600 пациентов группы контроля (рак легкого, бронхоэктазы и другие болезни легкого). Все, кроме 6 исследований (36, 37, 46, 49, 54, 55), имели дизайн случай-контроль, все пациенты имели клиническое подтверждение саркоидоза. Все исследования, кроме 5 (28, 30, 32, 54, 55) в качестве контроля использовали образцы ткани пациентов с доказанными микобактериальными инфекциями. Детальное описание участков биопсии было доступно не во всех исследованиях, но в большинстве использовались ткань лимфатического узла (n = 356), легких (n = 146), ЖБАЛ (n = 70), кожи (n = 56), слезной железы (n = 12), гипофиза (n = 12) и цереброспинальная жидкость (n = 1). Все исследования использовали ПЦР для амплификации нуклеиновых кислот с дальнейшей идентификацией последовательностей, специфических для различных типов микобактерий. Большинство исследований использовало праймеры, чтобы обнаружить присутствие M. tuberculosis complex и нетуберкулезных микобактерий; однако, некоторые исследования обнаружили только Mycobacterium tuberculosis (30, 39, 40, 43-45, 47, 54, 55, 57, 58) и некоторые атипичные микобактерии (34, 37). Так как имелось большее количество образцов такни, чем пациентов, что могло вести к статистической ошибке, лишние образцы ткани были исключены из анализа (n=8, 6 отрицательных и 2 положительных) и таким образом в анализ были включены 874 пациента с 874 образцами образцами ткани. Аналогично, 600 пациентов группы контроля имели 611 изученных образцов ткани, поэтому 11 образцов были исключены (2 положительных и 9 отрицательных).

Из этих 874 образцов, 187 были положительны для M. tuberculosis complex и 43 образца были положительны для нетуберкулезных микобактерий; в одном образце были найдены последовательности нуклеиновых кислот обоих типов микобактерий. Всего, 231 образец 874 пациентов был положителен для микобактерий с положительными сигналами ПЦР в 26.4 (23.6-29.5 %) случаев. 7 исследований обнаружили обнаружили положительные сигналы ПЦР в >50 % случаев, 8 исследований в 20-50 %, 9 в < 20 % и 7 исследований не обнаружили никаких свидетельств микобактерий.

Из 31 исследования, 6 не имели группы контроля и не использовались для вычисления OR и 95 % CI. 5 исследований сообщили об обнаружении нетуберкулезных микобактерий (104 пациент и 145 группа контроля), шанс (odds) обнаружения нетуберкулезных микобактерий был 19.63 (2.74–140.64) и 30.72 (8.32–177.18) при использовании случайной модели и точного метода, соответственно. Шанс обнаружения M. tuberculosis complex и нетуберкулезных микобактерий (680 пациентов и 600 группа контроля) в образцах пациентов с саркоидозом против группы контроля был 9.67 (4.56-20.5) при использовании случайной модели и 19.49 (10.86-37.1) при использовании точного метода.

Обсуждение

Мета-анализ - статистическая процедура, которая позволяет объединить результаты нескольких независимых исследований и может объяснить гетерогенность результатов отдельных исследований. Результаты нашего мета-анализа указывают, что почти у 30 % пациентов с саркоидозом обнаружено присутствие микобактериальных нуклеиновых кислот в повреждениях и имеется существенный шанс (odds) обнаружения микобактерий у пациентов с саркоидозом (OR = 9.67 и 19.49 при использовании случайной модели и точного метода, соответственно). Таким образом, может быть предположена связь между микобактериями и саркоидозом.

Имеются многочисленные факторы, которые указывают на микобактерии как на возможный триггер саркоидоза. Они включают: гистопатологические особенности гранулем (2); сообщения о микобактериальной болезни, существующий, последущей или предшествующей саркоидозу (59, 60) и обнаружение микобактерий в некоторых саркоидных гранулемах (61-63). Эксперименты по пассажу также показали, что микобактерии с характеристиками M. tuberculosis могут быть причинным агентом саркоидоза (64-67). Недавние исследования гуморального иммунитета на микобактериальные антигены у пациентов с саркоидозом вновь привлекли внимание к потенциальной роли микобактерий в развитии саркоидоза (68). Также предлагалось, что микроорганизм может существовать в форме бактерии без клеточной стенки (L-форма) (69). Однако, доказательств, что M. tuberculosis действительно является причиной саркоидоза, получено не было.

Присутствие микобактерий может рассматриваться как случайное, но также может предполагать, что саркоидные повреждения развиваются как длительная реакция на микобактерии. Изоляция генетического материала микобактерий из саркоидных гранулем по крайней мере говорит, что гранулема была инициирована микобактериями, но является ли это организм в настоящее время жизнеспособным - другой вопрос.

Имеют ли роль микобактерии в развитии саркоидоза? Саркоидоз не удовлетворяет постулатам Коха, но они не всегда справедливы для многих других патогенов, например Pneumocystis jiroveii нельзя вырастать вне хозяина, но этот организм вызывает легочную болезнь. Возможно, эти микобактерии могут отличаться от обычных микобактерий и их культвирование с использованием обычных микробиологических методов, может быть трудным. Организм, вызывающий болезнь Уиппла (T. whippelii) удалось вырастить используя цитокин интерлейкин-4, который производит дезактивацию макрофагов (70). Наш мета-анализ показал связь с микобактеиями в >30 % случаев, но будущие исследования должны установить причину этой связи.

Интересно, что присутствие микобактерий, возможно, влияет на исход болезни, пациенты, у которых микобактериальная ДНК не была обнаружена, имеют лучший результат (58). Сообщалось, что пациенты, которых была обнаружена микобактериальная ДНК, не отвечали на обычную иммуносупрессивную терапию саркоидоза и у них саркоидоз чаще имел хроническое течение (55). Пациенты, у которых микобактериальная ДНК не была обнаружена, положительно реагировали на ту же самую терапию (46) и редко имели хроническую болезнь..

Изменяет ли лечение противотуберкулезными препаратами естественное течение саркоидоза? Несколько таких исследований были проведены в прошлом и показали обескураживающие результаты. Эти исследования имели небольшрой размер, имели временные ограничения и использовали терапию с использованием изониазида, парааминосалициловой кислоты и стрептомицина (71-76). Опыт работы авторов этой статьи в стране с высокой распространенностью туберкулеза с большим (n = 500) числом пациентов с саркоидозом показывает, что противотуберкулезная терапия проводится у существенного числа пациентов с саркоидозом (в среднем 40 %, неопубликованные данные) и не влияет на исход саркоидоза у этих пациентов. Однако, эти данные отражают только пациентов, которые наблюдались в институте высокоспециализированной медицинской помощи и это наблюдение должно быть подтверждено рандомизировананными исследованиями.

Главным ограничением нашего анализа является высоко переменная частота обнаружения микобактерий, которая располагается в интервале от 0 до 100 %, что не позволяет обнаружить специфическую причинную связь. Причины этого могут быть различыми и включать технические проблемы, включая чувствительность и специфичность ПЦР (77). Также, некоторую роль может иметь выбор целевого органа для биопсии. Некоторые вариации могут наблюдаться из-за различия местных воздействий окружающей среды и тем, что у некоторых пациентов с саркоидозом болезнь может вызываться организмами иными, чем микобактерии.