Changes of the pro-hormone levels of vitamin D 25(OH)D in patients with newly diagnosed pulmonary tuberculosis treatment failure

Abstract

In Ukraine the number of patients with newly diagnosed tuberculosis (NDTB) who successfully complete the course of treatment reaches 60–65 % today. This is while the World Health Organization (WHO) criteria for successful treatment of this category of patients is 85 %. Scientists around the world are studying the possible pathogenetic factors of treatment failure of antimycobacterial therapy in patients with tuberculosis. Nowadays, the impact of vitamin D has been widely studied in this area. Studying of the dynamics of this indicator in patients with NDTB with widespread destructive tuberculosis in the lungs and bacterial excretion with the purpose of finding new markers of progression of a specific process and failure of treatment, as well as finding possible ways of additional pathogenetic therapy to accompany patients is actual. This approach will prevent treatment failure and, as a consequence, improve treatment efficiency. Purpose. To determine changes in the pro-hormone levels of vitamin D 25(OH)D in patients with NDTB treatment failure during the intensive phase of antimycobacterial therapy. Materials and methods. A prospective study involving 58 patients with NDTB lungs was performed. The patients were divided into 2 groups: 28 patients with pulmonary NDTB treatment failure were included in the 1st group (the main group), 30 patients, who subsequently successfully completed the course of treatment were included in the 2nd group (comparison group). The control group consisted of 29 healthy volunteer-donors. All the patients had been in inpatient treatment in Communal Institution “Zaporizhzhia Regional TB Clinical dispensary” during 2017–2019 years. Scientific medical-laboratory center of Zaporizhzhia State Medical University researched changes of the level of 25(OH)D in the blood serum by method of enzyme linked immunosorbent assay using immunoassay analyser Sirio S with “DIAsource ImmunoAssays S.A.” kit (Belgium) (ng/ml). Blood sampling was made after an overnight fast. Blood was collected uniformly throughout the year in all patients and volunteers to avoid the effect of seasonal variability in vitamin D in the blood. Results. While healthy volunteers have a reduction in the level of pro-hormone 25(OH)D only in 51.7 % of cases (deficiency in 13.8 % and insufficiency in 37.9 %), patients with NDTB with generalized specific process in the lungs, the presence of destruction of over 3 cm in diameter and bacterial excretion at the beginning of intensive phase of antimycobacterial therapy (0 doses), have its decrease in 96.5 % (81 % deficiency and 15.5 % insufficiency). 1/3 of patients (35.7 % at the 0th dose and 32.1 % at the 90th dose) with tuberculosis treatment failure have pro-hormone levels 25(OH)D less than 7 ng/ml, whereas in patients who successfully completed the course of treatment, this concentration of pro-hormone 25(OH)D was not even diagnosed. In the dynamics, after 3 months of intensive phase of antimycobacterial therapy (90 doses) in patients with NDTB treatment failure the levels of pro-hormone 25(OH)D continue to decrease significantly by 1.3 times relative to the initial values, which is 1.4 times lower than in patients who successfully completed the course of treatment. Conclusions. In the vast majority of patients with NDTB of lungs with a risk of ineffective treatment, a pronounced deficiency of vitamin D (1/3 patients with pro-hormone levels 25(OH)D less than 7 ng/ml) is determined at the beginning of treatment, and after 3 months of the intensive phase of antimycobacterial chemotherapy exacerbates vitamin D deficiency. Therefore, this indicator can be used as a prognostic for the tuberculosis treatment failure and reducing the level of pro-hormone 25(OH) D in the dynamics require consideration of the problem of methods of its correction by the addition of vitamin D. В Україні частка хворих на вперше діагностований туберкульоз (ВДТБ), які успішно завершують курс лікування, становить 60–65 %, а критерій Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) успішного лікування таких пацієнтів – 85 %. Світова наукова спільнота вивчає можливі патогенетичні чинники невдачі антимікобактеріальної терапії у хворих на туберкульоз. У цьому аспекті нині широко вивчають вплив вітаміну D. Актуальним є вивчення динаміки цього показника у хворих на ВДТБ із поширеним деструктивним туберкульозним процесом у легенях і бактеріовиділення для пошуку нових маркерів прогресування специфічного процесу та невдачі лікування, а також для з’ясування можливих шляхів додаткової патогенетичної терапії супроводу хворих. Такий підхід дає можливість запобігти невдачі лікування та, як наслідок, сприятиме підвищенню ефективності лікування. Мета роботи – визначити зміни рівнів прогормона вітаміну D 25(ОН)D у хворих на неефективно лікований ВДТБ легень у процесі інтенсивної фази антимікобактеріальної терапії. Матеріали та методи. Виконали проспективне дослідження, в яке залучили 58 хворих на ВДТБ легень. Пацієнтів поділили на 2 групи: у 1 (основну) включили 28 осіб із неефективно лікованим ВДТБ легень, у 2 групу (порівняння) – 30 хворих, які згодом успішно завершили курс лікування. Контрольну групу утворили 29 здорових донорів-волонтерів. Усі пацієнти перебували на стаціонарному лікуванні в КУ «Запорізький обласний протитуберкульозний клінічний диспансер» у 2017–2019 рр. Дослідження рівнів прогормона вітаміну D 25(ОН)D здійснили в Навчальному медико-лабораторному центрі Запорізького державного медичного університету методом твердофазного імуноферментного аналізу, використовуючи імуноферментний рідер Sirio S і набори «DIAsource ImmunoAssays S.A.» (Бельгія), (нг/мл). Зразки крові пацієнтів брали вранці натще. У всіх хворих та у волонтерів кров брали рівномірно протягом року для уникнення впливу сезонної варіабельності вітаміну D у крові. Результати. У здорових волонтерів зниження рівня прогормона 25(ОН)D визначили тільки у 51,7 % випадків (дефіцит – у 13,8 %, недостатність – у 37,9 %). У хворих на ВДТБ легень із поширеним специфічним процесом у легенях, наявністю деструкцій понад 3 см у діаметрі та бактеріовиділенням на початку інтенсивної фази антимікобактеріальної терапії (0 доз) зниження рівня прогормона 25(ОН)D діагностували у 96,5 % (у 81 % – дефіцит, у 15,5 % – недостатність). 1/3 хворих (35,7 % на 0 дозі та 32,1 % на 90 дозі) з неефективно лікованим туберкульозом мають рівні прогормона 25(ОН)D менші ніж 7 нг/мл, а у хворих, які успішно завершили курс лікування, таку концентрацію прогормона 25(ОН)D навіть не визначали. У динаміці, через 3 місяці інтенсивної фази антимікобактеріальної терапії (90 доз), у хворих на неефективно лікований ВДТБ легень рівні прогормона 25(ОН)D вірогідно продовжують знижуватися в 1,3 раза щодо початкових значень; це в 1,4 раза менше ніж показники пацієнтів, які успішно завершили курс лікування. Висновки. У більшості хворих на ВДТБ легень із ризиком неефективного лікування визначали виразний дефіцит вітаміну D (у 1/3 хворих рівні прогормона 25(ОН)D менші ніж 7 нг/мл) на початку лікування, а через 3 місяці інтенсивної фази антимікобактеріальної хіміотерапії поглиблюється дефіцит вітаміну D. Отже, цей показник можна застосовувати як прогностичний щодо неефективного лікування туберкульозу, а зниження рівня прогормона 25(ОН)D у динаміці потребує з’ясування доцільності методів його корекції шляхом додавання препаратів вітаміну D.В Украине доля больных с впервые диагностированным туберкулезом легких (ВДТБ), которые успешно заканчивают курс лечения, составляет 60–65 %, а критерий Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) успешного лечения этой категории пациентов составляет 85 %. Ученые всего мира изучают возможные патогенетические факторы неудачи антимикобактериальной терапии у больных туберкулезом. В этом аспекте широко изучают влияние витамина D. Актуально изучение динамики этого показателя у больных ВДТБ с распространенным деструктивным туберкулезным процессом в легких и бактериовыделением для поиска новых маркеров прогрессирования специфического процесса и неэффективного лечения, а также установления возможных путей дополнительной патогенетической терапии сопровождения больных. Такой подход позволит предупредить неудачу лечения и, как следствие, будет способствовать повышению эффективности лечения. Цель работы – определить изменения уровней прогормона витамина D 25(ОН)D у больных с неэффективно леченным ВДТБ легких в процессе интенсивной фазы антимикобактериальной терапии. Материалы и методы. Выполнено проспективное исследование, в которое вошли 58 больных ВДТБ легких. Пациентов поделили на 2 группы: 1 (основная) – 28 пациентов с неэффективно леченным ВДТБ легких; 2 группа (сравнения) – 30 пациентов, которые потом успешно завершили курс лечения. Контрольную группу составили 29 здоровых доноров-волонтеров. Все пациенты находились на стационарном лечении в КУ «Запорожский областной противотуберкулезный клинический диспансер» в период 2017–2019 гг. Исследование уровней прогормона витамина D 25(ОН)D выполнили в Учебном медико-лабораторном центре Запорожского государственного медицинского университета методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием иммуноферментного ридера Sirio S и наборов «DIAsource ImmunoAssays S.A.» (Бельгия), (нг/мл). Образцы крови пациентов брали утром натощак. У всех больных и у волонтеров кровь собирали равномерно в течение года для избегания влияния сезонной вариабельности витамина D в крови. Результаты. У здоровых волонтеров снижение уровня прогормона 25(ОН)D установлено только в 51,7 % случаев (дефицит – в 13,8 %, недостаточность – в 37,9 %). У больных ВДТБ с распространенным специфическим процессом в легких, с наличием деструкций более 3 см в диаметре и бактериовыделением в начале интенсивной фазы антимикобактериальной терапии (0 доз) снижение прогормона 25(ОН)D установлено у 96,5 % (у 81 % – дефицит, у 15,5 % – недостаточность). 1/3 больных (35,7 % на 0 дозе и 32,1 % на 90 дозе) с неэффективно леченным туберкулезом имеют уровни прогормона 25(ОН)D меньше 7 нг/мл. У больных, которые успешно завершили курс лечения, такая концентрация прогормона 25(ОН)D даже не диагностирована. В динамике, через 3 месяца интенсивной фазы антимикобактериальной терапии (90 доз), у больных с неэффективно леченным ВДТБ легких уровни прогормона 25(ОН)D достоверно продолжают снижаться в 1,3 раза относительно начальных значений; это в 1,4 раза ниже относительно показателей пациентов, которые успешно завершили курс лечения. Выводы. У большинства больных ВДТБ легких с риском неэффективного лечения установлен выраженный дефицит витамина D (у 1/3 пациентов уровни прогормона 25(ОН)D меньше 7 нг/мл) в начале лечения, а через 3 месяца интенсивной фазы антимикобактериальной химиотерапии усугубляется дефицит витамина D. Таким обраом, этот показатель можно использовать как прогностический касательно неэффективного лечения туберкулеза, а снижение уровня прогормона 25(ОН)D в динамике обусловливает необходимость рассмотрения вопроса целесообразности методов его коррекции путем добавления препаратов витамина D.