Влияние фармакогенетических маркеров на безопасность терапии макролидами у пациентов с бактериальными осложнениями гриппа

Авторы

Автор для корреспонденции

Финансирование

Конфликт интересов

Аннотация

Ключевые слова

Для цитирования

DOI

Введение

Макролиды представляют собой третий крупный класс антибактериальных препаратов, открытый после β-лактамов и аминогликозидов. Вместе с позднее разработанными фторхинолонами, они входят в число наиболее часто используемых в клинической практике антибактериальных средств [1]. Широкое применение макролидов может создать ложное представление о том, что при их назначении нет необходимости в применении персонализированного подхода. Однако, несмотря на высокую частоту назначения данных лекарственных средств в клинической практике, их дозировки зачастую подбираются эмпирически. В то же время, как показывают данные из научных источников, использование макролидов в некоторых случаях может приводить к возникновению нежелательных лекарственных реакций. В 2019 г. в Кокрейновской библиотеке был опубликован обзор, включавший 183 исследования с участием 252886 человек, целью которого была количественная оценка нежелательных эффектов у пациентов, использующих макролиды, независимо от показаний [2]. По результатам обзора установлено, что лица, получавшие лечение макролидами, чаще испытывали нежелательные реакции со стороны желудочно-кишечного тракта, такие как тошнота, рвота, боль в животе и диарея, чем те, кто получали плацебо. Ранее проведенный ретроспективный анализ медицинской документации пациентов стационара инфекционного профиля на предмет выявления триггеров НЛР показал, что во всех случаях выявления НЛР пациенты получали терапию азитромицином и эритромицином, которые относятся к числу ЛС из группы макролидов, наиболее часто вызывающих нежелательные реакции [3].

Общим для всех макролидов, принимаемых внутрь, является всасывание в желудочно-кишечном тракте и поступление по системе воротной вены в печень с частичным метаболизированием [4]. Имеющиеся данные по фармакокинетике и фармакодинамике макролидов указывают на то, что генетическая изменчивость оказывает влияние как на их транспорт, так и на метаболизм. Различия в структуре макролидов приводят к различной степени воздействия генетических полиморфизмов: например, эритромицин взаимодействует с большим числом белков по сравнению с азитромицином, чья структура определяет особенности его транспорта и метаболизма [5]. Считается, что абсорбции макролидов в кишечнике способствует P-гликопротеин (ABCB1), который кодируется геном ABCB1 [6]. Кроме того, считается, что ABCB1 опосредует экскрецию макролидов с желчью [7]. Эритромицин подвергается экстенсивному метаболизму в печени, главным образом при участии изофермента CYP3A4 [8]. При этом в исследованиях показано, что азитромицин является слабым субстратом для CYP3A4, который минимально метаболизируется ферментом и не является ни его индуктором, ни ингибитором [6,9].

Таким образом, на сегодняшний день в опубликованной литературе имеется ограниченное количество данных, касающихся фармакогенетики макролидных антибиотиков. В то же время установлено, что полиморфизм ряда генов-кандидатов может оказывать влияние на показатели фармакокинетики и фармакодинамики макролидов, что может объяснить различия в показателях эффективности и безопасности терапии у разных пациентов [5]. С учетом проблемы неоднородности профиля безопасности макролидов, становится особенно важным выявление предикторов, способных предсказать безопасность их применения.

Цель исследования

Цель исследования – изучение влияния полиморфизма генов, кодирующих белки-транспортеры и ферменты биотрансформации макролидных антибиотиков, на безопасность терапии у пациентов с бактериальными осложнениями гриппа.

Материалы и методы исследования

Было проведено открытое несравнительное проспективное исследование, в рамках которого 100 пациентов с установленным диагнозом бактериальных осложнений гриппа со стороны нижних отделов респираторного тракта (шифры диагнозов J10.0-J10.1 по МКБ-10), проходивших лечение в стационаре инфекционного профиля, получали в течение 5 суток макролидные антибиотики (азитромицин или эритромицин) в форме таблеток. Применение макролидов осуществлялось внутрь два раза в сутки через равные интервалы времени в фиксированной дозе. Исследуемая популяция из 100 пациентов, включенных в исследование, включала 60 участников, получавших терапию азитромицином, и 40 человек, получавших эритромицин.

Критериями включения в исследование являлись: 1. Наличие подписанного информированного согласия на участие в исследовании; 2. Установленный в соответствии с критериями Международной классификации болезней Десятого пересмотра (МКБ-10) и лабораторно подтверждённый диагноз гриппа (J10.0-J10.1), осложненного бактериальной инфекцией со стороны нижних отделов респираторного тракта; 3. Возраст от 18 до 55 лет с целью исключения влияния возрастных особенностей на безопасность макролидов; 4. Отсутствие противопоказаний для приема антибиотиков из группы макролидов (регламентированы в утвержденных МЗ РФ инструкциях по медицинскому применению).

Критериями невключения в исследование были: 1. Наличие сопутствующих острых или декомпенсированных хронических соматических и неврологических заболеваний, кроме хронического бронхита; 2. Проведение экстренных хирургических вмешательств в течение 30 дней, предшествующих включению в исследование; 3. Клиренс креатинина <50 мл/мин, концентрация креатинина в плазме крови ≥1,5 мг/дл (133 мкмоль/л); 4. Масса тела менее 60 кг или более 100 кг; 5. Возраст 75 лет и более; 6. Наличие в рационе пациентов продуктов, ингибирующих или индуцирующих CYP3A4, CYP3A5 и ABCB1 (грейпфрутовый сок и др.).

После включения пациентов в исследование в первый день стационарного лечения и до начала терапии макролидами осуществлялся сбор данных анамнеза и основных социо-демографических показателей, оценивалось общее состояние пациентов. Всем участникам проводились рутинные лабораторные (клинический анализ крови, биохимический анализ крови, клинический анализ мочи, анализ крови на ВИЧ, сифилис и вирусные гепатиты, а также иммунохроматографические тесты и молекулярно-генетические исследования для этиологической верификации диагноза) и инструментальные исследования (электрокардиография (ЭКГ) и рентгенография органов грудной клетки).

Материал для проведения молекулярно-генетических исследований для верификации диагноза гриппа (соскоб со слизистой оболочки носа и задней стенки глотки) собирали в течение первых суток госпитализации. Соскоб со слизистой оболочки носоглотки выполнялся после туалета носовой полости посредством сухих стерильных зондов с ватным тампоном и/или щеточкой на конце, которые затем помещались в стерильную одноразовую пробирку с транспортной средой для хранения и транспортировки респираторных мазков.

Для экспресс-диагностики гриппа с определением антигенов вируса применялись иммунохроматографические тест-системы «SD BIOLINE Influenza Ag» (Standard Diagnostics, Республика Корея). Для выявления РНК вирусов гриппа А и В и типирования (идентификации) их подтипа применялись тест-системы «АмплиСенс® Influenza virus A-тип-FL», «АмплиСенс® Influenza virus A H5N1-FL», «АмплиСенс® Influenza virus A-тип-H5, H7, H9-FL» и «АмплиСенс® Influenza virus B-тип-F»; для выявления РНК респираторно-синцитиального вируса, метапневмовируса, вирусов парагриппа 1-4 типов, коронавирусов видов ОС43, Е229, NL63, HKUI, риновирусов, ДНК аденовирусов групп B, C и E и бокавируса – «АмплиСенс® ОРВИ-скрин-FL».

С целью терапии бактериальных осложнений гриппа со стороны нижних дыхательных путей пациентам назначались антибиотики из группы макролидов (азитромицин или эритромицин) в соответствии с инструкцией по медицинскому применению лекарственного препарата, в форме таблеток на протяжении пяти суток. Оценка состояния участников для выявления НЛР на фоне проводимой терапии макролидами осуществлялась ежедневно.

На шестой день исследования осуществлялся забор образцов венозной крови для определения генотипов ABCB1, CYP3A4, CYP3A5. Полученные образцы биологических жидкостей замораживались при температуре –70° C и в дальнейшем транспортировались в лаборатории в переносном холодильнике для проведения исследований.

Возникавшие у пациентов НЛР на фоне применения макролидов выявлялись в ходе опроса пациентов на всем протяжении исследования. Вопросы о переносимости терапии макролидами с целью адресного выявления НЛР задавались участникам ежедневно с момента их включения в исследование на протяжении всего периода госпитализации. Пациентам задавали вопросы относительно наличия каждой из ожидаемых симптоматических НЛР по всем органам и системам.

Для достоверного установления наличия причинно-следственной связи между применением ЛС и возникновением НЛР применялся алгоритм Наранжо [10], с помощью которого оценивалась достоверность причинно-следственной связи между применением макролидного антибиотика и возникновением НЛР. Степень достоверности взаимосвязи «ЛС-НЛР» по алгоритму Наранжо оценивается как определённая при сумме баллов 9 и более; вероятная – при сумме 5-8 баллов; возможная – 1-4 балла и сомнительная – при сумме 0 баллов и менее. После определения степени достоверности причинно-следственной связи дальнейшему анализу подвергались только случаи с высокой степенью достоверности (определённая, вероятная и возможная).

Для проведения генотипирования использовали венозную кровь, собранную на 6 сутки после начала применения диазепама в вакуумные пробирки VACUETTE® (Greiner Bio-One, Австрия). Определение полиморфных вариантов генов ABCB1*6 (3435С>T, rs1045642),  CYP3A4*22 (C>T intron 6, rs35599367) и CYP3A5*3 (6986A>G, rs776746) осуществлялось с использованием метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени на детектирующих амплификаторах «DTlite» производства компании «ДНК-Технология» и CFX96 TouchTM Real-Time PCR Detection System с ПО CFX Manager от компании «Bio-Rad» (США) с применением коммерческих наборов реагентов «SNP-Скрин» (производитель: ООО «Синтол»). Каждый из наборов реактивов «SNP-Скрин» включал два аллель-специфичных зонда, что позволяло раздельно детектировать одновременно по два аллеля изучаемого полиморфизма на двух каналах флуоресценции.

Исследование было одобрено локальным этическим комитетом ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (ЛЭК РНИМУ им. Н.И. Пирогова), Протокол № 214 от 24.01.2022 г.

Статистический анализ результатов исследования проводили методами непараметрической статистики с помощью пакета прикладных программ «Statsoft Statistica v. 10.0» (Dell Statistica, Tulsa, OK, USA). При выборе метода нормальность распределения выборок оценивали с омощью W-теста Шапиро–Уилка, однородность дисперсий – с помощью T-теста Фишера (при сравнении двух выборок). Различия считали статистически значимыми при р <0,05 (при статистической мощности свыше 80%). Данные в работе представлены в виде медианы и интерквартильного размаха (Me [Q1; Q3]), либо в случае нормального характера их распределения – среднего арифметического и стандартного отклонения (Mean±SD). Сравнение качественных признаков производилось с использованием критерия хи-квадрат Фишера (Fisher’s Chi-square test). Влияние одной переменной на другую оценивалось по результатам регрессионного анализа.

Результаты исследования

На фоне применения макролидов у пациентов наиболее часто выявлялись следующие НЛР: крапивница, возникновение макуло-папулезных экзантем, кожный зуд, абдоминальные боли различного характера (ноющие, распирающие и тянущие) и ощущение дискомфорта в эпигастрии, диарея, тошнота, рвота, нарушение вкуса, головная боль, головокружение. Структура и выраженность НЛР приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Структура и выраженность НЛР, выявленных на фоне применения макролидов.

Как видно из представленных в таблице данных, более чем у половины пациентов, принимавших эритромицин, отмечалось развитие НЛР. Наиболее характерными для эритромицина оказались такие НЛР, как абдоминальные боли и ощущение дискомфорта в животе (наблюдались у 17,5% пациентов), тошнота (12,5% человек) и диарея (10% пациентов). Для азитромицина чаще других выявлялись такие НЛР как абдоминальные боли и ощущение дискомфорта в животе (наблюдались у 6,67% пациентов), тошнота (6,67% участников), диарея и крапивница (по 5% пациентов).

Все из указанных НЛР приведены в инструкциях по медицинскому применению лекарственных средств «Азитромицин» и «Эритромицин» в качестве возможных нежелательных реакций.  Анализ по шкале Наранжо показал наличие высокой степени достоверности причинно-следственной связи между применением макролидов и зафиксированными НЛР.

Изучение влияния генов, кодирующих белки-транспортеры макролидных антибиотиков, на безопасность терапии. В рамках данной части исследования изучалось влияние полиморфизма ABCB1*6 (3435С>T, rs1045642) на безопасность терапии азитромицином и эритромицином у пациентов с бактериальными осложнениями гриппа со стороны нижних отделов респираторного тракта.

По результатам генотипирования ABCB1 по полиморфному маркеру 3435С>T (rs1045642) у 100 испытуемых, были получены следующие данные:

Распределение генотипов соответствовало закону Харди-Вайнберга для европейской популяции (результат теста χ²= 2,04, p= 0,153).

Между носителями разных генотипов не было выявлено значимых различий в клинико-демографических характеристиках, данных анамнеза и лабораторных показателях.

Результаты анализа различий частоты возникновения НЛР у пациентов с разными генотипами по полиморфному маркеру 3435С>T (rs1045642) гена ABCB1 представлены в Таблице 2.

Таблица 2. Результаты анализа различий частоты возникновения НЛР у пациентов с разными генотипами.

Анализ частоты возникновения НЛР продемонстрировал значимые различия между пациентами-носителями генотипов СС и носителями генотипов СТ и ТТ по полиморфному маркеру 3435С>T (rs1045642) гена ABCB1: проявления токсического действия макролидов чаще встречались у носителей генотипов СТ и ТТ (р <0,05).

Результат построения биномиальной регрессии показал наличие статистически значимого влияния полиморфного маркера 3435С>T (rs1045642) гена ABCB1 на частоту развития НЛР у пациентов, получавших макролиды: estimation – 0,751, OR = 2,12 (95% CI: 1,03 – 4,34), p = 0,043.

Проведенный анализ частоты встречаемости отдельных НЛР также позволил выявить статистически значимые закономерности. Результат построения биномиальной регрессии продемонстрировал наличие статистически значимого влияния полиморфного маркера 3435С>T (rs1045642) гена ABCB1 на частоту развития абдоминальных болей и ощущения дискомфорта в животе: estimation –1,309, OR = 3,71 (95% CI: 1,12 – 12,21), р = 0,031, и на частоту развития диареи: estimation – 1,589, OR = 4,88 (95% CI: 1,12 – 21,46), р = 0,034.

Анализ частоты возникновения таких НЛР, как тошнота, рвота, нарушение вкуса, крапивница, возникновение макуло-папулезных экзантем и кожный зуд не выявил статистически значимых различий у пациентов-носителей разных генотипов по полиморфному маркеру 3435С>T (rs1045642) гена ABCB1.

Изучение влияния генов, кодирующих ферменты биотрансформации макролидных антибиотиков, на безопасность терапии. В рамках данной части исследования нами было оценено влияние полиморфизмов CYP3A4*22 (C>T intron 6, rs35599367) и CYP3A5*3 (6986A>G, rs776746) на безопасность терапии эритромицином у пациентов с бактериальными осложнениями гриппа со стороны нижних отделов респираторного тракта.

В данную часть исследования были включены 40 пациентов из общего числа участников в возрасте от 26 до 57 лет, средний возраст составил 42,3±9,4 лет.

По результатам генотипирования CYP3A4 по полиморфному маркеру C>T intron 6 (rs35599367) у 40 участников исследования, были получены следующие данные:

Распределение генотипов соответствовало закону Харди-Вайнберга для европейской популяции (результат теста χ²= 3,12, p= 0,077).

Между носителями разных генотипов не было выявлено значимых различий в клинико-демографических характеристиках, данных анамнеза и лабораторных показателях.

Результаты анализа различий частоты возникновения НЛР у пациентов с разными генотипами по полиморфному маркеру C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4 представлены в Таблице 3.

Таблица 3. Результаты анализа различий частоты возникновения НЛР у пациентов с разными генотипами.

Анализ частоты возникновения НЛР показал, что проявления токсического действия эритромицина встречались у 100% носителей генотипов СТ и ТТ.

Результат построения биномиальной регрессии показал статистически значимое влияние полиморфного маркера C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4 на общую частоту развития НЛР у пациентов, получавших эритромицин: estimation – 3,1781, OR = 24,0 (95% CI: 1,2775 – 450,9741), p = 0,0339.

Проведенный анализ частоты встречаемости отдельных НЛР показал, что такие НЛР, как рвота, нарушение вкуса, возникновение макуло-папулезных экзантем и кожный зуд у носителей генотипов СТ и ТТ по полиморфному маркеру C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4 выявлены не были.

Результат построения биномиальной регрессии продемонстрировал наличие статистически значимого влияния полиморфного маркера C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4 на  частоту развития абдоминальных болей и ощущения дискомфорта в животе: estimation – 2,0794, OR = 8 (95% CI: 1,0377 – 61,7143), р = 0,0456.

По результатам генотипирования CYP3A5 по полиморфному маркеру 6986 A>G (rs776746) у 40 человек, были получены следующие данные:

Распределение генотипов соответствовало закону Харди-Вайнберга для европейской популяции (результат теста χ²= 0,64, p= 0,42).

Значимых различий в клинико-демографических характеристиках, данных анамнеза и лабораторных показателях между носителями разных генотипов установлено не было.

Результаты анализа различий частоты возникновения НЛР у пациентов с разными генотипами по полиморфному маркеру 6986A>G (rs776746) гена CYP3A5 представлены в Таблице 4.

Таблица 4. Результаты анализа различий частоты возникновения НЛР у пациентов с разными генотипами

Анализ частоты возникновения НЛР не показал статистически значимых различий между пациентами-носителями генотипов GG и AG по полиморфному маркеру 6986A>G (rs776746) гена CYP3A5 (р >0,05).

Результат построения биномиальной регрессии не выявил статистически значимого влияния полиморфного маркера 6986A>G (rs776746) гена CYP3A5 на общую частоту развития НЛР у пациентов, получавших эритромицин: estimation – 0,7885, OR = 2,200 (95% CI: 0,4697 – 10,3037), p = 0,318.

Проведенный статистический анализ не выявил статистически значимого влияния полиморфного маркера 6986A>G (rs776746) гена CYP3A5 на частоту встречаемости отдельных НЛР у пациентов, получавших эритромицин.

Обсуждение

В ходе исследования статистически показано, что профиль безопасности макролидов различался у пациентов с разными генотипами по полиморфному маркеру 3435С>T (rs1045642) гена ABCB1.

У пациентов, являющихся носителями генотипов CT и TT по указанному полиморфному маркеру, отмечалась большая частота возникновения таких НЛР, как абдоминальные боли и ощущение дискомфорта в животе и диарея. Это свидетельствует о том, что у данной когорты пациентов применение макролидов сопряжено с большей частотой развития НЛР, чем у носителей «дикого» генотипа, что может объясняться снижением активности изофермента АВСВ1 у носителей минорного аллеля T по полиморфному маркеру 3435С>T (rs1045642) гена ABCB1. Снижение активности изофермента АВСВ1 приводит к замедлению биотрансформации макролидов, вследствие чего ЛС в большем количестве доходит до рецепторов-мишеней, что приводит к повышению риска развития НЛР.

По результатам исследования влияния генов, кодирующих ферменты биотрансформации макролидных антибиотиков, на безопасность терапии, было установлено, что профиль безопасности эритромицина различался у пациентов с разными генотипами по полиморфному маркеру C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4.

У пациентов, являющихся носителями генотипов CT и TT по полиморфному маркеру C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4, отмечалась большая частота возникновения НЛР, чем у носителей генотипа CC.

Вероятнее всего, это может быть связано с замедлением активности изофермента CYP3A4 у носителей минорного аллеля T по полиморфному маркеру C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4. Снижение активности изофермента CYP3A4 приводит к замедлению биотрансформации эритромицина, что ведет к нарастанию плазменной концентрации макролида и, в свою очередь, приводит к тому, что до рецепторов-мишеней доходит больше ЛС, повышая риск развития НЛР.

У носителей разных генотипов по полиморфному маркеру 6986A>G (rs776746) гена CYP3A5 не были выявлены статистически значимые различия в безопасности терапии эритромицином.

Для улучшения доказательной базы в рамках исследования планируется изучение фармакометаболомных биомаркеров с целью оценки активности изоферментов, а также валидация нового биомаркера микро-РНК, который позволит оценить активность изоферментов с большей точностью, а соответственно, осуществлять оптимизацию фармакотерапии.

Заключение

В проведенном исследовании на пациентах с бактериальными осложнениями гриппа было продемонстрировано влияние полиморфизма гена ABCB1 на показатели безопасности терапии макролидами. Кроме того, установлено, что носительство полиморфного маркера C>T intron 6 (rs35599367) гена CYP3A4 может позволять прогнозировать развитие НЛР на фоне применения эритромицина.

Это необходимо учитывать при назначении макролидов с целью снижения риска развития нежелательных реакций.

Список литературы

Impact of Pharmacogenetic Markers on the Safety of Macrolide Therapy in Patients with Bacterial Complications of Influenza

Authors

Corresponding author

Funding

Conflict of interest

Abstract

Key words

DOI

References