Введение. Простатит – одно из наиболее распространенных урологических заболеваний, которое выявляется преимущественно у молодых социально активных мужчин в возрасте до 50 лет [1]. Изучение простатита как самостоятельное заболевание ведется с середины XIX в. Диагностика заболевания основана на данных клинико-лабораторных и инструментальных методов обследования с обязательным выполнением микробиологического исследования [2]. Изменения, происходящие в ткани предстательной железы при простатите, индивидуальны и зависят от длительности и распространенности патологического процесса. Таким образом, терапия должна быть комплексной, направлена на восстановление морфологической структуры и функциональной активности предстательной железы.

Лечение проводится с учетом этиопатогенетических особенностей заболевания и включает антибактериальную, противовоспалительную, иммуномодулирующую терапию, α-адреноблокаторы, препараты, улучшающие кровоснабжение, и т.д. При этом необходимо учитывать дольчатое строение предстательной железы, которое препятствует проникновению в ткань лекарственных препаратов, что затрудняет лечение патологического процесса [3]. Особое внимание при назначении антибиотиков уделяется проблеме лекарственной устойчивости патогенных микроорганизмов к проводимой терапии и способам ее преодоления. Препаратом выбора являются антибиотики группы фторхинолонов, хорошо проникающие и накапливающиеся в ткани предстательной железы, обладающие высокой активностью в отношении основных возбудителей простатита [4, 5].

Обязательным компонентом комплексного лечения должно быть использование физиотерапевтических методов, повышающих эффективность проводимой терапии, оказывающих противовоспалительное, анальгетическое, дефиброзирующее и иммуномодулирующее действия [6, 7]. Для лечения используют ультразвуковую терапию, низкоинтенсивное лазерное излучение, синусоидальные модулированные токи, магнитотерапию, лекарственный электро- и ультрафонофорез и т.д. Наибольший интерес представляет использование ультразвуковой терапии, при которой происходит тепловое воздействие на ткани при поглощении ультразвуковой энергии и возникают механические эффекты как следствие знакопеременного давления, сдвиговых напряжений и радиационного давления. При высокой интенсивности возникают кавитационные эффекты [8, 9]. Известно, что ультразвуковое воздействие влияет на проницаемость мембран. Это свойство используют в терапии, добиваясь эффекта накопления лекарственных средств в клетках и органах под действием ультразвука [10].

В терапевтической практике применяют ультразвуковое воздействие с частотой 2,64 или 0,88 МГц. Перспективным направлением развития физиотерапии является использование частоты 0,88 МГц, обеспечивающей распространение ультразвуковых волн на глубину до 5–6 см [11]. Одним из методов лечения простатита является ректальный ультрафонофорез антибиотиков, посредством которого удается добиваться преодоления антибиотикорезистентности за счет увеличения проницаемости гистогематических барьеров, увеличения диффузии и длительности действия лекарственных препаратов [12, 13]. Однако данная методика имеет ряд недостатков, связанных с необходимостью ректального введения лекарств и последующего воздействия на ткань предстательной железы. Не оптимизирован интервал времени между введением препарата и началом ультразвукового воздействия, не определена длительность воздействия, не исследованы детально динамика накопления, удержания и выведения препарата из ткани предстательной железы. Таким образом, изучение ультразвукового воздействия терапевтической мощности на патогенные микроорганизмы, выявляемые при простатите, и на накопление в тканях антибактериальных препаратов позволит существенно повысить терапевтическую эффективность комплексной терапии простатита.

Целью исследования было разработать метод лечения простатита, основанный на применении стандартной антибактериальной, иммуномодулирующей терапии и трансректальной ультразвуковой физиотерапии.

Материалы и методы. Динамику накопления антибиотика в тканях предстательной железы при различных условиях воздействия оценивали на половозрелых самцах крыс линии Wistar массой 250–260 г. Лабораторных животных в течение всего эксперимента содержали в стандартных условиях вивария (температура воздуха – 20±2°С, относительная влажность – 65±5%, 9-часовое освещение, свободный доступ к воде и корму), наблюдая за их состоянием здоровья.

Исследуемый антибиотик левофлоксацин (группа фторхинолонов) в дозировке 15 мг/кг однократно при помощи катетера вводили в хвостовую вену крыс, которых разделили на 4 группы. В первой группе определяли динамику концентрации антибиотика в моче, во второй – в крови, в третьей – в ткани предстательной железы (контроль), в четвертой – в ткани предстательной железы при ультразвуковом воздействии.

Мочу у крыс собирали в мочеприемники, исследуя порции по мере их заполнения (каждые 20 мин). Анализ крови брали из хвостовой вены каждые 20 мин от момента введения препарата у одного животного в выборке, последовательно их меняя. Эксперименты проводили в тройной повторности, используя группы по 10 крыс.

Определение антибиотика в тканях предстательной железы проводили после оглушения и декапитации животного. Животных забивали через каждые 20 мин после введения препарата в течение 300 мин.

В опытной группе после введения антибиотика проводили воздействие на предстательную железу ультразвуком. Время начала воздействия определено в соответствии со временем максимального содержания антибиотика в ткани предстательной железы по результатам эксперимента. Воздействие ультразвуком проводили непосредственно перед введением антибиотика (0 мин) и в процессе его накопления через 10, 20, 40, 60, 80, 100 мин после введения препарата. Животное обездвиживали и накладывали ультразвуковой датчик на область предстательной железы, обработанную ультразвуковым гелем. Ультразвуковое воздействие с частотой 0,88 МГц выполняли на установке «Ультразвуковая сонодинамическая терапия» (регистрационное удостоверение № ФСР 2009/05174 от 30.06.2009). Время воздействия составило 10 мин, интенсивность – 0,3–0,4 Вт/см2. Эксперименты с тканями предстательной железы проводили в тройной повторности. Всего использовано 258 животных.

Концентрацию антибиотика определяли, применяя метод хроматомасс-спектрометрического детектирования [14]. Из мочи и плазмы крови проводили твердофазную экстракцию антибиотика с применением SPE-картриджей Evolute ABN («Biotage», Швеция). Извлечение анализируемых проб проводили 250 мкл рабочего раствора, состоящего из 0,5%-ного водного раствора муравьиной кислоты и 0,5%-ного раствора муравьиной кислоты в растворителе ацетонитриле (соотношение компонентов – 20:80). Объем исследуемого образца – 2,5 мкл.

Предстательную железу вырезали после забоя животного, оставляли на несколько минут (не более 5) для удаления избытка крови, определяли ее массу. Далее ткань гомогенизировали с использованием гомогенизатора SilentCrusher M («Heidolph»).

К полученной смеси добавляли растворитель ацетонитрил. Смесь центрифугировали. Из нижней органической фракции повторяли экстракцию с использованием ацетонитрила. Выделенную органическую фракцию упаривали в токе азота при температуре 30°С. Сухой остаток растворяли в рабочем растворе. Концентрацию антибиотика в ткани рассчитывали в соответствии с массой органа.

Хроматомасс-спектрометрическое детектирование проводили с помощью хроматографической обращеннофазовой колонки Kromasil Eternity 2.5 C18. Скорость потока – 350 мкл в 1 мин, объем образцов – 2,5 мкл. Для оценки методической погрешности строили калибровочные кривые. Калибровку повторяли дважды.

Степень извлечения антибиотика из плазмы крови, мочи и гомогенизата ткани определяли, добавляя в контрольный образец плазмы, мочи или ткани стандартный раствор левофлоксацина (концентрация 0,5%). Далее проводили определение антибиотика по описанной методике. Полученный результат сравнивали с калибровочными кривыми.

В клиническое исследование были включены 138 пациентов с хроническим простатитом, находившихся на обследовании и лечении в городской поликлинике № 19 Департамента здравоохранения города Москвы с 2012 по 2014 г.

Всем пациентам выполняли микроскопию и посев секрета предстательной железы, определяли число лейкоцитов и наличие патогенной микрофлоры: Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Proteus mirabilis, Klebsiella spp., Pseudomonas aeruginosa. Для подсчета количества лейкоцитов в нативном препарате секрета предстательной железы в полях зрения использовали световой микроскоп Leica DMLS (Германия). Определение микроорганизмов проводили методом посева секрета на селективные среды (среда Эндо, мясопептонный агар, азидноглюкозный бульон, молочно-ингибиторная среда с добавлением 5 см3 раствора 2-, 3-, 5-трифенилтетразолий хлорида) с последующими дифференцирующими тестами (оксидазный тест, бродильная проба, способность к индолообразованию и ферментации мальтозы) [15].

Пациенты контрольной и опытной групп (67 и 71 человек соответственно) в течение 28 дней получали антибактериальную терапию (левофлоксацин 500 мг внутрь однократно в сутки); иммуномодулирующую и противовоспалительную терапию (свечи лонгидаза 3000 МЕ ректально по 1 суппозиторию через день – 10 введений, затем через 2 дня – 3 введения); α-адреноблокаторы (тамсулозин 0,4 мг по 1 капсуле 1 раз в сутки); препарат, улучшающий кровообращение (пентоксифиллин 200 мг внутрь 3 раза в день).

В опытной группе помимо стандартной терапии больным было выполнено через день 10 сеансов трансректальной ультразвуковой физиотерапии. Использовали аппарат ультразвуковой терапии УЗТ-1.01Ф, оснащенный ректальным датчиком (регистрационное удостоверение № ФСР 2012/13549). Интенсивность воздействия составляла 0,3–0,4 Вт/см2, частота – 0,88 МГц, время воздействия – 10 мин.

Эффективность комплексного лечения оценивали через 14 и 28 дней после его начала по наличию у пациентов жалоб, патогенной микрофлоры и по числу лейкоцитов в секрете предстательной железы.

Статистическую обработку выполняли с помощью программ Microsoft Office Excel 2007, StatSoft Statistica 10. Поскольку распределение анализируемых величин соответствовало нормальному (р>0,05), применяли параметрические методы. Для идентификации закона распределения исследуемых показателей использовали критерий χ2 с последующей оценкой уровня значимости р-критерия. Частоту появления анализируемых признаков между исследуемыми группами сравнивали с помощью t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Проведена оценка ультразвукового воздействия терапевтической мощности на динамику накопления антибактериального препарата в тканях предстательной железы. С момента введения антибиотика в организм начинается его перенос по кровеносной системе, накопление в тканях и выведение из организма, скорость которого можно оценить по концентрации антибиотика в моче. На первом этапе исследования изучено изменение концентрации левофлоксацина в ткани предстательной железы самцов крыс. Выполнена оценка динамики накопления антибиотика в моче и крови исследуемых животных. Полученные данные позволили оптимизировать временной интервал накопления препарата в тканях предстательной железы.

В моче крыс антибиотик начинал определяться через 40 мин после его введения в организм, время выявления левофлоксацина составило 720 мин. Минимальные концентрации обнаружены через 40 (0,009 мкг/мл) и 720 мин (0,005 мкг/мл) от момента введения. Подъем концентрации препарата наблюдался через 180 мин (0,058 мкг/мл), а пик был достигнут через 240 мин (0,428 мкг/мл). Затем наблюдалось плавное снижение концентрации до 0,395 мкг/мл (360 мин), 0,265 (540 мин) и до 0,005 мкг/мл (720 мин).

В крови исследуемых животных концентрация антибиотика на 20-й минуте от момента введения составляла 0,91 мкг/мл и сохранялась стабильно высокой через 40 мин после введения (0,93 мкг/мл).

Далее в течение 200 мин концентрация исследуемого препарата в крови снижалась с 40-й по 80-у минуту до 0,89 мкг/мл, через 180 мин – до 0,28 мкг/мл, достигнув минимума к 240-й минуте (0,05 мкг/мл). Средняя концентрация левофлоксацина в крови за исследуемый период времени (с 20-й по 240-у минуту) составила 0,56 мкг/мл (рис. 1).

Исходя из полученных данных по динамике концентрации левофлоксацина в моче и крови, наличие антибиотика в ткани предстательной железы оценивали через каждые 20 минут. Максимальная концентрация препарата в предстательной железе определялась в период 100–120 мин, причем с 60-й по 160-ю минуту концентрация оставалась стабильно высокой. По прошествии 160 мин наблюдалось плавное падение концентрации симбатно со снижением содержания левофлоксацина в крови (рис. 1).

При воздействии ультразвука на предстательную железу в период до инъекции антибиотика (0 мин) изменений концентрации препарата в ткани предстательной железы не выявлено (рис. 2). Антибиотик вводили непосредственно после ультразвукового воздействия.

При воздействии ультразвука после инъекции антибиотика наибольшая его концентрация в ткани достигалась через 20, 40 и 60 мин после озвучивания (см. таблицу).

Однако общее количество антибиотика в предстательной железе за время наблюдения (от 20 до 280 мин) существенно зависело от интервала времени между введением антибиотика и ультразвуковым воздействием. На рис. 2 приведены кривые накопления антибиотика для интервалов 20, 60 и 100 мин (см. таблицу) и динамика накопления антибиотика в предстательной железе без ультразвукового воздействия (контроль) и при ультразвуковом воздействии до момента инъекции антибиотика.

Общее количество левофлоксацина в предстательной железе определялось площадью под кривой, соответствовавшей динамике накопления препарата для каждого интервала времени. При этом следует учесть, что до момента ультразвукового воздействия динамика накопления препарата определялась соответствовавшим отрезком кривой «Без УЗВ».

Из рис. 2 следует, что оптимальным режимом служит наложение ультразвукового поля через 20 мин после введения антибиотика. В этом случае время его нахождения в ткани, характеризующееся величиной площади под кривой «концентрация–время» при одинаковых краевых условиях, максимально. Несколько менее выраженному (см. таблицу) эффекту повышения поглощенной дозы отвечал интервал в 40 мин до момента озвучивания. Ультразвуковое воздействие через 10 мин после введения антибиотика практически никак не отражалось на дозе препарата, поглощенного тканью предстательной железы (см. таблицу). Воздействие через 100 мин после инъекции, т.е. во время, соответствующее максимальному накоплению антибиотика в предстательной железе и отвечающему снижению его концентрации в крови (рис. 1), приводило к уменьшению поглощенной дозы (рис. 2). Динамика накопления препарата для интервала в 60 мин имела сложный характер (рис. 2). В интервале времени от 60 до 160 мин наблюдалось повышение поглощенной дозы по сравнению с поглощением без воздействия, а после 160 мин ее падение. Таким образом, интервал времени между инъекцией препарата и ультразвуковым воздействием является параметром, существенно влияющим на величину поглощенной дозы антибиотика и, следовательно, на эффективность всей комбинированной схемы терапии простатита. Установлено, что оптимален интервал, соответствующий восходящей ветви кривой накопления антибиотика и максимальной концентрации антибиотика в крови. Для полученных экспериментальных данных этот интервал находился между 20-й и 50-й минутами (рис. 1). Ультразвуковое воздействие, проведенное раньше чем через 20 мин после инъекции антибиотика, не влияло на величину поглощенной дозы, а после 50 мин – ее уменьшало. Это, по-видимому, связано с увеличением проницаемости клеточных мембран под действием ультразвука и уменьшением эффективного коэффициента диффузии левофлоксацина в межклеточном пространстве. В связи с этим в условиях максимальной концентрации антибиотика в крови облегчается его поступление в предстательную железу, а в условиях уменьшения содержания антибиотика в кровотоке наблюдается облегченный процесс обратной диффузии. Это обусловливает увеличение скорости выхода левофлоксацина из предстательной железы и уменьшение поглощенной дозы.

Полученные экспериментальные данные с учетом фармакокинетики левофлоксацина позволили определить момент ультразвукового воздействия на предстательную железу у человека – оно должно выполняться через 1,5 ч после введения препарата, что соответствует пику достижения его максимальной концентрации в крови.

Двадцать шесть (38,8%) больных контрольной группы и 28 (39,4%) – опытной предъявляли жалобы на боли в промежности, мошонке, в области мочевого пузыря, на ослабление эрекции, учащенное мочеиспускание. При анализе патогенной микрофлоры в секрете предстательной железы у пациентов контрольной и опытной групп значительных различий не обнаружено. E. coli, E. faecalis и P. mirabilis были выявлены у 7 (10,4%) пациентов контрольной группы и 8 (11,3%) – опытной. Klebsiella spp. и P. aeruginosa в исследуемых группах не обнаружены.

На 14-й день лечения клинические проявления простатита и бактериальная микрофлора в секрете предстательной железы отсутствовали у всех пациентов. У больных опытной группы, получавших как стандартную терапию, так и трансректальную ультразвуковую физиотерапию, наблюдалось более быстрое снижение уровня лейкоцитов. К этому моменту в контрольной группе улучшение наблюдалось у 39% пациентов, а в опытной – у 46%, при этом у 15% пациентов количество лейкоцитов снизилось до нормальных значений (рис. 3).

Через 28 дней после начала лечения нормальное количество лейкоцитов в секрете отмечено у 51% пациентов контрольной группы и 85% – опытной (рис. 3). Таким образом, по сравнению с контрольной группой лечение, проведенное пациентам опытной группы, было эффективнее в 1,7 раза (p<0,05).

Использование полученных результатов в клинической практике позволит улучшить результаты лечения больных простатитом, сократив сроки нетрудоспособности и реабилитации пациентов.

Заключение. Проведенные эксперименты на животных показали, что ультразвуковое воздействие на предстательную железу после инъекции левофлоксацина может приводить к повышению концентрации и длительности нахождения антибиотика в ее тканях. Интервал времени между инъекцией препарата и началом ультразвукового воздействия служит параметром, существенно влияющим на величину поглощенной дозы антибиотика.

В соответствии с полученными экспериментальными данными оптимальным периодом применения ультразвука является интервал между 20-й и 50-й минутами, что соответствует восходящей ветви кривой накопления антибиотика в предстательной железе и одновременно его максимальной концентрации в крови. Наблюдаемый эффект, вероятно, связан с увеличением проницаемости клеточных мембран под действием ультразвука и уменьшением эффективного коэффициента диффузии левофлоксацина в межклеточном пространстве.

По результатам экспериментальных данных с учетом фармакокинетики левофлоксацина определен оптимальный момент ультразвукового воздействия на предстательную железу у человека, соответствующий максимальной концентрации антибиотика в крови, – через 1,5 ч после введения препарата.

Выполненное клиническое исследование показало, что стандартная терапия пациентов с хроническим простатитом, сочетающаяся с трансректальным ультразвуковым воздействием, проводимым в период максимальной концентрации антибиотика в крови, улучшает результаты лечения пациентов на 33,8% (p<0,05). Полученные данные обусловлены повышением проницаемости клеток и тканей предстательной железы для антибиотика и увеличением продолжительности его нахождения в ткани.

Таким образом, для улучшения результатов лечения больных простатитом ультразвуковое физиотерапевтическое воздействие на предстательную железу необходимо выполнять с учетом фармакокинетики антибактериального препарата. Оптимальным сроком для начала ультразвукового воздействия является период максимальной концентрации антибактериального препарата в крови. Следует отметить, что интервал времени, отделяющий начало воздействия от момента инъекции препарата, не единственный оптимизируемый параметр в комплексной ультразвуковой схеме терапии простатита. Оптимизации также подлежит и режим ультразвукового воздействия (продолжительность, частота, интенсивность, скважность и частота для импульсного режима), и выбор препаратов, используемых в схеме терапии. Оптимизированная гибкая схема комплексной терапии простатита позволит разработать подходы к лечению, ориентированному на конкретного пациента.