Лазерное лечение онихомикоза

Claudia Maria Duarte de Sá Guimarães, Taissa Vieira Machado Vila и Sergio Bittencourt-Sampaio пр. Носа-Сеньора-ди-Копакабана, 435, офис 903, Рио-де-Жанейро, Бразилия Лаборатория клеточной биологии грибов Института биофизики имени Карлоса Шагаса Филью Федерального университета Рио-де-Жанейро, Рио-де-Жанейро, Бразилия Кафедра гистологии и эмбриологии UFRJ, Медицинская школа Соузы Маркеса, пр. Носа-Сеньора-ди-Копакабана 605/907, CEP 22050-902 Рио-де-Жанейро, RJ, Бразилия

Аннотация

Онихомикоз — распространённая грибковая инфекция, поражающая ногтевую пластинку или ногтевое ложе, на её долю приходится около 50% всех патологий ногтей (Ghannoum Microbiology 157:3232–42, 2011). Лечение этого заболевания остаётся сложной задачей, несмотря на прогресс после появления новых противогрибковых препаратов в 1990-е годы: многие случаи сохраняются десятилетиями без клинического выздоровления (Sigurgeirsson J Europ Acad Dermatol Venerol 24:679–684, 2010). Большинство случаев вызвано грибами-дерматофитами, однако в последние годы наблюдается постепенный рост регистрации онихомикозов, вызванных недерматофитными грибами (дрожжами и мицелиальными грибами), которые не отвечают на противогрибковые средства (Ranawaka et al. Dermatol Online Journal 18(1):7, (2012); Hwang et al. Ann. Dermatol 24(2):175–180, 2012). Исследования фотобиомодуляции и фотоинактивации показывают, что лазеры инфракрасного диапазона электромагнитного спектра (870, 930, 1064 нм) при применении с биохимической энергией способны улучшать микроциркуляцию, стимулировать метаболизм клеток и ингибировать размножение грибов и бактерий за счёт воздействия на оболочку микроорганизмов, изменяя электрические заряды и способствуя образованию АФК (синглетных кислородных радикалов, свободных радикалов). Эту методику можно сочетать с обработкой ногтей фракционным CO₂-лазером: в рамках системы доставки лекарств она комбинируется с противогрибковыми и/или антибактериальными средствами для синергичного действия, что позволяет сократить количество сеансов субмиллисекундного лазера с длиной волны 1064 нм.

Ключевые слова  ОнихомикозПротивогрибковые средстваДерматофитыНедерматофитные грибыБиоплёнкаФотобиомодуляцияNd:YAG-лазерCO₂-лазерДоставка лекарств

Введение

Онихомикоз — распространённая грибковая инфекция, поражающая ногтевую пластинку или ногтевое ложе, на её долю приходится около 50% всех патологий ногтей (Ghannoum et al. 2000). Лечение остаётся сложной задачей, несмотря на прогресс после внедрения новых противогрибковых препаратов в 1990-е годы, поскольку многие случаи сохраняются десятилетиями без клинического выздоровления (Sigurgeirsson 2010). По оценкам, частота клинического выздоровления при приёме пероральных препаратов составляет чуть более 50% случаев по самым оптимистичным статистическим данным, в то время как при местном лечении показатели излечения не достигают 20% (Scher et al. 2007).

Онихомикоз может осложнять другие заболевания стоп у пожилых людей, затруднять социальные контакты, ограничивать трудоустройство при работе с прямым контактом с публикой, а также служить резервуаром потенциально агрессивных грибов для лиц с иммуносупрессией. К предрасполагающим факторам относят пожилой возраст, сахарный диабет, гипергидроз, иммунодефицитные состояния (опухоли кроветворного происхождения, ВИЧ/СПИД), нарушения периферического кровообращения, травмы ногтей (тесная обувь, занятия спортом и т.д.), эпидермофитию стоп, травмы при маникюре или педикюре, а также семейный анамнез (вероятно, из-за передачи инфекции) и псориаз ногтей (рис. 1) (Pariser et al. 2013).

Основные понятия

Ногти — это ороговевшие пластинки плотной консистенции, расположенные на дистальных концах пальцев кистей и стоп. Первые признаки структуры, из которой сформируются ногти, появляются ближе к концу первого триместра внутриутробного развития. Эпидермис на кончиках пальцев начинает пролиферировать и расти в виде изогнутой линии в направлении дермы. Затем пролиферирующая пластинка разделяется на сегменты, формируя ногтевую борозду. Клетки в самой глубокой части этой борозды дают начало ногтевой матрице, где верхние клетки ороговевают и формируют пластинку, или тело ногтя. По мере продолжения митозов в матрице ногтевая пластинка смещается по дорсальной поверхности пальца. Этот процесс на кистях опережает таковой на стопах. Таким образом, примерно на 32-й неделе ногти на руках достигают кончиков пальцев, а на стопах это происходит только примерно на 36-й неделе внутриутробной жизни.

Проксимальная часть ногтя называется корнем, в ней расположена ногтевая матрица, которая переходит в открытую часть — тело ногтя. Клетки матрицы ороговевают и, в отличие от клеток других частей тела, не слущиваются; наоборот, они уплотняются и движутся линейно в составе ногтевой пластинки, где и остаются. В матрице также обнаруживаются клетки Меркеля и меланоциты. Дерма этой проксимальной части имеет короткие сосочки. Матрица плотно прикреплена к дерме, поэтому при извлечении ногтя всю матрицу удалить невозможно. Корень покрыт небольшой кожной складкой (проксимальной ногтевой складкой), которая прикрывает небольшую часть тела ногтя, формируя эпонихий, состоящий из мягкого кератина.

Под телом ногтя эпидермис отличается от такового в других анатомических областях тем, что имеет только мальпигиев слой без клеток, содержащих кератогиалиновые гранулы, которые присутствуют в коже по всему телу. В этом случае функцию рогового слоя выполняет ногтевая пластинка. Проксимальная часть ногтевого ложа имеет очень толстый эпидермис, что создаёт опалесцирующее образование, известное как лунула, наиболее заметное на большом пальце и может появляться на других пальцах (Montagna and Parakkal 1974). Именно здесь расположены клетки, отвечающие за продукцию и рост ногтя (ногтевая матрица). Над слоем призматических (базальных) клеток можно обнаружить 6–10 слоёв многогранных клеток и 3–12 слоёв плоских клеток. Предполагается, что белый цвет обусловлен этой толщиной, которая не позволяет косвенно видеть кровь внутри капилляров (Bloom 1977; Weiss 1977; Montagna and Parakkal 1974; Snell 1985); однако лунула не всегда совпадает с расположением матрицы (Montagna and Parakkal 1974).

Ногтевая пластинка содержит тип кератина с очень высоким содержанием серосодержащих аминокислот (твёрдый кератин), что объясняет её структурную стабильность и химическую устойчивость. В этой области клетки имеют толстую клеточную мембрану и плотно прилегают друг к другу, внутри них содержится большое количество толстых двулучепреломляющих тонофибрилл размером от 60 до 80 Å, окружённых плотным аморфным материалом (Weiss 1977). На поверхности ногтевой пластинки у пожилых людей очень заметны продольные борозды, у молодого населения они встречаются редко (Montagna and Parakkal 1974). Несмотря на толщину и плотность, ноготь, как и волосы, более проницаем для воды, чем роговой слой кожи в целом.

Под телом ногтя (ногтевое ложе) дерма прилежит к надкостнице фаланги. В этом участке дермальные сосочки формируют продольные параллельные гребни, которые идут вдоль продольной оси ногтя. Кровоснабжение здесь интенсивное, что обусловливает розовый непрозрачный цвет, наблюдаемый через ногтевую пластинку. Боковые края охвачены кожными складками — латеральными ногтевыми складками, отделёнными от ложа, на котором лежит тело ногтя. Участок, который обеспечивает непрерывность эпидермиса пальца с дистальным концом ногтевого ложа, называется гипонихием, откуда выходит свободный край ногтя.

Ногти на руках растут со скоростью от 0,5 до 1,2 мм в неделю, ногти на ногах развиваются медленнее (Snell 1985). На этот рост могут влиять различные состояния: циркадные ритмы (рост интенсивнее днём, чем ночью, и летом, чем зимой), возрастная группа (после седьмого десятилетия рост значительно снижается), гормональные факторы (ускоряются во время беременности, замедляются при гипотиреозе и т.д.), состояние питания и травмы.

Этиология и эпидемиология

Большинство случаев онихомикоза вызвано грибами-дерматофитами — микроорганизмами, обитающими в почве (геофильные), на животных (зоофильные) или у человека (антропофильные). К антропофильным видам относят Trichophyton, Microsporum и Epidermophyton. Дерматофиты способны инвазировать ороговевшие ткани (роговой слой, волосы и ногти), поэтому их называют кератофильными микроорганизмами. Недерматофитные грибы не обладают кератолитической активностью, поэтому они обнаруживаются в межклеточном цементе или фиксируются на кератине, предварительно разрушенном дерматофитами, травмой или другим заболеванием ногтей (Pariser et al. 2013; Hwang et al. 2012). Мицелиальные недерматофитные грибы наиболее распространены в тропических регионах (например, Fusarium и Aspergillus), как и дрожжи (особенно Candida spp.). Заболеваемость онихомикозом, вызванным недерматофитными грибами, постоянно растёт, они считаются более сложными для лечения, поскольку часто не отвечают на противогрибковые средства (рис. 2) (Ranawaka et al. 2012; Hwang et al. 2012).

Крупномасштабное американское исследование выделило грибы-дерматофиты в 59% случаев, недерматофитные грибы и дрожжи — примерно в 20% случаев. Trichophyton rubrum и Trichophyton mentagrophytes входят в число наиболее часто встречающихся дерматофитов, в то время как Trichophyton tonsurans, Microsporum canis и Epidermophyton floccosum составили 0,8% от дерматофитов. Среди выделенных недерматофитов особого внимания заслуживают Acremonium, Fusarium и Scopulariopsis spp. с частотой встречаемости 29,5%, 34,1% и 20% соответственно. Среди дрожжей Candida parapsilosis составила 66,7%, а Candida albicans — 16,7% культур (Ghannoum et al. 2000).

Исследование, проведённое в Рио-де-Жанейро в 2001 году, оценило 2271 пациента и диагностировало заболевание у 400 человек: поражение ногтей на руках у 264, на ногах у 136, на основании прямого микологического исследования и посева. Исследование показало наличие грибов-дерматофитов в 46,5% случаев онихомикоза ногтей на ногах, Candida — в 49% ногтей на руках у женщин и 4,5% эмерджентных грибов (недерматофитов и других микроорганизмов). Среди недерматофитных грибов, способных вызывать онихомикоз, были идентифицированы Scopulariopsis brevicaulis, Fusarium spp., Acremonium spp., Aspergillus spp., Scytalidium spp. и Onychocola canadensis (Araujo et al. 2003). Исследование, выполненное в Шри-Ланке, зарегистрировало онихомикоз, вызванный недерматофитными грибами, в 45,8% случаев, Candida spp. — в 34,1%, дерматофитами — в 20% случаев. Такая разница возбудителей была объяснена контактом с почвой, привычкой ходить босиком, частым погружением рук в воду и влажным тёплым климатом. Наиболее часто встречающимися недерматофитными грибами были Aspergillus niger, Aspergillus flavus и Fusarium spp. Онихомикоз сопровождался паронихией в 76% случаев. На долю недерматофитных грибов пришлось 22% онихомикозов в Индии, 35,5% в Малайзии, 51,6% в Таиланде и 68% в Пакистане (Ranawaka et al. 2012).

Грибы Fusarium spp. известны как патогены растений и могут иногда инфицировать животных и человека. Они встречаются в почве, на подземных и надземных частях растений, органических субстратах и воде, где входят в структуру биоплёнок. У человека они вызывают поверхностные инфекции (такие как кератит и онихомикоз), локальные инвазивные заболевания или диссеминированные инфекции; последние поражают пациентов с тяжёлой иммуносупрессией (с глубокой длительной нейтропенией и/или тяжёлым Т-клеточным иммунодефицитом) и пациентов с заболеваниями кроветворной системы, в первую очередь с острым лейкозом. Кроме того, они могут вызывать аллергический синусит у иммунокомпетентных лиц и микотоксикозы у человека и животных при употреблении продуктов, заражённых токсином, продуцируемым этими грибами. Из 50 известных видов 12 способны вызывать инфекцию, а уже существующий онихомикоз может быть источником диссеминированного фузариоза (Nucci et al. 2007).

Биоплёнки

Ещё с XVII века биоплёнки описываются в различных системах. Большинство бактерий преимущественно растут в виде биоплёнок во всех самоподдерживающихся водных экосистемах, и эти сидячие бактериальные клетки глубоко отличаются от их планктонных форм (клеток в суспензии) (Costerton et al. 1995). Определения биоплёнки эволюционировали с годами параллельно с прогрессом в биологии и исследованиях по этой теме. Определение, используемое сегодня, было предложено Donlan и Costerton (2002), оно описывает биоплёнку как микробное сообщество, в котором клетки прикреплены к субстрату или друг к другу, погружены в матрицу из внеклеточных полимерных веществ (продуцируемых самими клетками) и демонстрируют изменённый фенотип относительно скорости роста и транскрипции генов (рис. 3) (Donlan and Costerton 2002).

У грибов способность колонизировать поверхности и формировать биоплёнки первоначально была продемонстрирована для Candida albicans и Saccharomyces cerevisiae в 1990-е и начале 2000-х годов (Hawser and Douglas 1994; Reynolds and Fink 2001). Однако о растущем понимании важности грибных биоплёнок свидетельствует увеличение числа публикаций, описывающих формирование биоплёнок другими видами Candida spp. (Bizerra et al. 2008; Lattif et al. 2010; Silva et al. 2011), а также другими дрожжами, вызывающими оппортунистические инфекции и пневмонии у человека, такими как Malassezia pachydermatis (Cannizzo et al. 2007), Rhodotorula sp. (Nunes et al. 2013), Trichosporon asahii (Di Bonaventura et al. 2006), Blastoschizomyces (D’Antonio et al. 2004), Pneumocystis spp. (Cushion et al. 2009) и Cryptococcus neoformans (Martinez and Casadevall 2007). Более того, способность формировать биоплёнки также была продемонстрирована у ряда мицелиальных грибов, включая Aspergillus fumigatus (Mowat et al. 2009) и Fusarium spp. (Imamura et al. 2008); у грибов, вызывающих эндемические микозы, таких как Histoplasma capsulatum (Pitangui et al. 2012), Paracoccidioides brasiliensis (Sardi et al. 2014) и Coccidioides immitis (Davis et al. 2002); и у зигомицетов, таких как Mucorales (Singh et al. 2011).

Биоплёнки в дерматологии

Несмотря на то что участие биоплёнок в инфекциях ногтей всё ещё остаётся открытым для обсуждения, их вовлечение в другие дерматологические инфекции, включая акне, потницу, атопический дерматит и раны, является общепризнанным, особенно в отношении бактериальных биоплёнок (Vlassova et al. 2011).

Биоплёнки при онихомикозе

В процессе развития ногтевой инфекции можно наблюдать формирование толстой биомассы с грибными элементами, погружёнными во внеклеточную матрицу (Burkhart et al. 2002). Ряд факторов, включая плотную адгезию грибов к ногтевой пластинке, наличие персистирующих клеток и сложность эрадикации инфекции, позволяют предположить, что биоплёнки являются важным фактором в патогенезе онихомикозов (Nusbaum et al. 2012). В дополнение к этой гипотезе способность формировать биоплёнки была продемонстрирована in vitro для основного возбудителя онихомикоза — дерматофита Trichophyton sp. (Costa-Orlandi et al. 2014). Недавно была создана модель формирования биоплёнки на фрагментах ногтей человека с использованием Candida albicans и Fusarium oxysporum (Vila et al. 2014), она может помочь выяснить участие биоплёнок в патогенезе онихомикозов и подтвердить антибиоплёночную активность новых молекул и новых методов лечения (рис. 4).

Устойчивость к противогрибковым препаратам, связанная с биоплёнками

Согласно определению биоплёнки, клетки, составляющие её структуру, имеют изменённый фенотип и отличаются от планктонных клеток экспрессией генов, скоростью роста и, главным образом, чувствительностью к противогрибковым средствам. Повышение устойчивости к противогрибковым препаратам у клеток Candida spp., выращенных в виде биоплёнок, по сравнению с их планктонными формами является наиболее клинически значимым изменением поведения (Ramage et al. 2002). Для объяснения повышенной устойчивости биоплёнки к противогрибковым средствам было предложено несколько механизмов, включая плотность клеток, изменение мишеней препаратов, экспрессию насосов оттока лекарств, внеклеточную матрицу и наличие персистирующих клеток (Kuhn et al. 2002a; Lattif et al. 2011; Mukherjee and Chandra 2004; Perumal et al. 2007; Ramage et al. 2002, 2012).

Роль внеклеточной матрицы биоплёнки в устойчивости

В большинстве биоплёнок популяция микроорганизмов соответствует 10% общей массы, а внеклеточная матрица (ВКМ) — 90%. Матрица состоит из набора различных биополимеров, отвечающих за удержание клеток на поверхности и поддержание целостности биоплёнки, за фиксацию клеток и удержание их близко друг к другу, что обеспечивает межклеточную коммуникацию и диффузию сигнальных молекул (Flemming and Wingender 2010).

ВКМ по определению обеспечивает защиту клеток от факторов внешней среды, таких как иммунитет хозяина и противогрибковые средства (Seneviratne et al. 2008). Один из описанных ключевых компонентов ВКМ C. albicans — β-1,3-глюкан, отвечающий за связывание азолов, эхинокандинов, пиримидинов и полиенов (Nett et al. 2010a, b; Vediyappan et al. 2010), он ведёт себя как «губка для лекарств» и способствует повышению устойчивости биоплёнок C. albicans (Nett et al. 2010a, b). Последнее опубликованное исследование по этой теме предполагает, что помимо β-1,3-глюкана полисахаридный комплекс, сформированный маннан-глюканом (который фактически является самым распространённым полисахаридом в ВКМ биоплёнок C. albicans), также способен связываться с флуконазолом (и, возможно, с другими препаратами) и способствовать устойчивости (Zarnowski et al. 2014). Эта работа подчёркивает, что большинство полисахаридов ВКМ, вероятно, действуют как сорбенты лекарств и способствуют устойчивости биоплёнки к противогрибковым средствам.

Помимо полисахаридов, внеклеточная ДНК, присутствующая в ВКМ биоплёнок C. albicans, также, по-видимому, играет роль в устойчивости к неазольным средствам: добавление ДНКазы усиливает антибиоплёночную активность полиеновых средств и эхинокандинов, но не активность азолов (Martins et al. 2009, 2012).

Несмотря на то что механизмы устойчивости, связанные с более низкой чувствительностью биоплёнок к доступным противогрибковым препаратам, не полностью изучены, ряд исследований показывает, что биоплёнки C. albicans, C. parapsilosis и C. tropicalis устойчивы к лечению различными коммерчески доступными противогрибковыми средствами, среди которых флуконазол, нистатин, тербинафин, амфотерицин B, вориконазол и равуконазол (Ferreira et al. 2009; Kuhn et al. 2002b). Более того, исследования in vitro с биоплёнками Fusarium spp. также подчёркивают их более низкую чувствительность к коммерческим противогрибковым средствам амфотерицину B, вориконазолу, итраконазолу и флуконазолу (Mukherjee et al. 2012; Zhang et al. 2012).

Биоплёнки Candida spp.

Развитие биоплёнок Candida spp. in vitro (на абиотических поверхностях) можно дидактически описать в виде четырёх последовательных этапов: (1) адгезия, начальная фаза, на которой дрожжи в суспензии и циркулирующие (планктонные) клетки прикрепляются к поверхности; (2) промежуточная фаза, касающаяся развития биоплёнки; (3) фаза созревания, на которой полимерная матрица полностью пропитывает все слои клеток, прикреплённых к поверхности, в трёхмерной структуре; (4) дисперсия, на которой самые поверхностные клетки покидают биоплёнку и колонизируют участки вокруг поверхности (Chandra et al. 2001; Ramage et al. 2005; Seneviratne et al. 2008). В конце развития биоплёнка состоит из плотной сети клеток в виде дрожжей, гиф и псевдогиф, пропитанных полимерной внеклеточной матрицей, и водных каналов между клетками, которые облегчают диффузию питательных веществ из внешней среды через биомассу к нижним слоям и также позволяют выводить продукты обмена (Chandra et al. 2001; Ramage et al. 2001, 2005).

Биоплёнки Candida spp., сформированные в моделях in vivo, по-видимому, следуют той же последовательности формирования (Andes et al. 2004); однако созревание происходит быстрее, а конечная толщина этих биоплёнок больше, чем у выращенных в системах in vitro.

Конечная архитектура биоплёнки вариабельна и частично зависит от субстрата, на котором она сформирована, и условий роста, таких как используемая питательная среда (in vitro), концентрация и типы сахаров, наличие белков сыворотки, pH и температура (Kumamoto 2002; Seneviratne et al. 2008).

Биоплёнки Fusarium spp.

Виды рода Fusarium являются почвенными сапрофитами и важными патогенами растений и человека. Клиническая форма фузариоза зависит от иммунного статуса хозяина. У иммунокомпетентных лиц кератит и онихомикозы являются наиболее распространёнными инфекциями. У иммунокомпрометированных лиц диссеминированный фузариоз является второй по распространённости мицелиальной грибковой инфекцией, он особенно поражает пациентов, получающих лечение высокими дозами кортикостероидов, и пациентов с тяжёлой нейтропенией, уровень летальности достигает 100% (Nucci and Anaissie 2007). Fusarium spp. является важным возбудителем микробного кератита, формирование биоплёнки рассматривается как способствующий фактор в недавних вспышках, в основном связанных с использованием контактных линз (Mukherjee et al. 2012). Fusarium spp. также часто выделяется как возбудитель онихомикозов (de Araújo et al. 2003; Morales-Cardona et al. 2014). В ногтях грибные клетки формируют толстые грибные биомассы с грибными элементами, погружёнными во внеклеточную матрицу (Burkhart et al. 2002); такое поведение позволяет предположить участие биоплёнок в патогенезе онихомикоза (Nusbaum et al. 2012). В Северном полушарии онихомикоз, вызванный дерматофитами, особенно T. mentagrophytes и T. rubrum, более распространён (Ghannoum et al. 2000). Однако в более тёплых и влажных странах, таких как Бразилия, заболеваемость недерматофитных мицелиальных грибов (таких как Fusarium spp.) и дрожжей (таких как Candida spp.) как возбудителей этих инфекций очень значительна (de Araújo et al. 2003; Morales-Cardona et al. 2014). Эти данные крайне актуальны, поскольку, хотя большинство дерматофитов чувствительны к тербинафину и азолам, обычно используемым при лечении онихомикозов (кетоконазолу, клотримазолу и флуконазолу), Fusarium spp. часто устойчив к доступным противогрибковым средствам (Bueno et al. 2010; Ortoneda et al. 2004).

Диагностика

Диагностика онихомикоза включает исследование поражения ногтевого аппарата (ногтевой пластинки, ногтевого ложа и околоногтевых тканей). Дерматофиты поражают ногти на ногах чаще, чем ногти на руках, где инфекции, вызванные Candida spp., более частые. Физикальное обследование должно быть тщательным, чтобы зафиксировать все вовлечённые ногтевые аппараты и наблюдать клинические признаки онихомикоза: онихолизис, материал под ногтевой пластинкой, подногтевой гиперкератоз, изменение цвета (белый или жёлтый, коричневый) и интенсивность разрушения ногтевой пластинки (рис. 5) (Pariser et al. 2013).

Клиническая оценка

Клиническая оценка начинается со сбора информации, такой как возраст, пол, наличие сосудистых заболеваний, сахарного диабета, артериальной гипертензии, количество инфицированных ногтей, длительность инфекции, анамнез предыдущего лечения, тип онихомикоза, процент поражения ногтя, толщина ногтя, наличие дерматофитомы, поражение матрицы и исключительно латеральное поражение (Ghannoum et al. 2000; Scher et al. 2007). В Бразилии также необходимо учитывать семейный анамнез онихомикоза и привычку удалять кутикулу во время маникюра, что облегчает поражение ногтей смешанными инфекциями (бактериальными и грибковыми). Обследование участков опрелостей помогает в идентификации и лечении резервуаров грибов. Лица с семейным анамнезом по сахарному диабету, метаболическому синдрому, проблемам периферического кровообращения или иммунодефициту должны наблюдаться междисциплинарной командой. Молодые люди от 20 до 30 лет с хронической трудноизлечимой инфекцией должны быть обследованы на семейный онихомикоз из-за заражения ногтей в младенчестве, пользования общими ванными комнатами с заражёнными родственниками и/или раздевалками, а также устойчивости грибов к традиционному лечению.

Идентификация клинической формы важна для выбора подходящего терапевтического подхода для каждого случая (Scher et al. 2007). Бело-жёлтые или оранжево-коричневые пятна могут быть вызваны грибами, которые не отвечают на используемый препарат, как в случае недерматофитных грибов. Коричневые пятна распространены на пятом пальце стопы и должны дифференцироваться от меланомы ногтя (хотя эти две патологии могут встречаться одновременно). Пациенты с хроническим онихомикозом должны быть обследованы на наличие признаков, указывающих на активную инфекцию, даже если посев отрицательный:

1. Изменение более 10% ногтевой пластинки, совместимое с инфекцией, вызванной дерматофитами, по данным дерматоскопии
2. Наличие белых, жёлтых, оранжевых или коричневых пятен на ногтевой пластинке
3. Латеральный онихолизис с детритом
4. Латеральный гиперкератоз на ногтевой пластинке или ложе (рис. 6) (Ortiz et al. 2014)

Ниже перечислены некоторые грибы, способные вызывать меланонихию: Scytalidium, Scopulariopsis, Aspergillus, Fusarium, Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Trichophyton soudanense, Candida albicans, Candida tropicalis, Curvularia и т.д. (Finch et al. 2012).

Дифференциальный диагноз

• Раздражающий контакт — эмали, акрил или искусственные ногти
• Травма ногтя — спортсмены, ушибы
• Псориаз — вторичная инфекция грибами
• Красный плоский лишай
• Новообразования — подногтевые
• Бактериальная инфекция — грамположительные бактерии

Клиническая классификация

• Дистальный и латеральный подногтевой онихомикоз — смешанная инфекция Candida и бактерий, дерматофиты
• Проксимальный подногтевой онихомикоз — поражает основание ногтя и может вызываться грибами рода Fusarium spp.
• Белый поверхностный онихомикоз — T. mentagrophytes
• Эндоникс онихомикоз — дерматофиты
• Тотальный онихомикоз — дерматофиты и смешанные инфекции с недерматофитными грибами (Pariser et al. 2013; Hwang et al. 2012; Carney et al. 2011)

Прогностические факторы

Онихомикозы находятся под влиянием факторов, которые делают прогноз неблагоприятным. Они действуют, усугубляя ногтевую инфекцию. Их характеристики:

Хозяин — нарушенное периферическое кровообращение, сахарный диабет и иммуносупрессия (рис. 7 и 8)

Ногти — гиперкератоз более 2 мм, латеральное заболевание, дерматофитома (биоплёнка), поражение более 50% ногтевой пластинки, медленный рост ногтей, тотальный дистрофический онихомикоз, поражение матрицы и тяжёлый онихолизис

Микроорганизм — мицелиальные недерматофитные грибы, дрожжи и смешанные инфекции (Carney et al. 2011)

Клинически невозможно идентифицировать или дифференцировать онихомикоз, вызванный дерматофитами, мицелиальными недерматофитами или дрожжами (Ranawaka et al. 2012). Сбор образцов проводится стерильными инструментами, выскабливанием после обрезания части свободного края ногтя, выскабливанием ногтевой пластинки при подозрении на белый поверхностный онихомикоз, или с образцами ногтя и ногтевого ложа, когда поражение расположено ближе к матрице. Материал собирается после очистки ногтя спиртом, затем хранится и транспортируется в стерильном контейнере. Часть этого материала будет использована для прямого исследования, другая часть — для посева на агар Сабуро. Прямое исследование, хотя и неспецифично, помогает в дифференциальной диагностике от других заболеваний, таких как псориаз или красный плоский лишай, хотя вторичные бактериальные и/или грибковые инфекции могут возникать на фоне других воспалительных патологий. Важно информировать лабораторию при необходимости исследования недерматофитного гриба и/или бактерий, чтобы материал можно было выращивать в подходящей среде.

Посев — метод, считающийся золотым стандартом диагностики онихомикоза через 3–4 недели, хотя он может показать ложноотрицательный результат в 15% случаев (Pariser et al. 2013; Liu et al. 2000). Выделение недерматофитного гриба или дрожжей может считаться загрязнением из окружающей среды или загрязнением местной микрофлорой. Рекомендация по диагностике этих патогенов основана на отсутствии роста гриба-дерматофита в посеве и росте пяти колоний одного и того же микроорганизма в двух последовательных образцах (Araujo et al. 2003; Ranawaka et al. 2012).

Исследование с использованием технологии амплификации нуклеиновых кислот (ПЦР) дало возможность повысить качество и скорость диагностики дерматофитов — до 4 ч. Оно идентифицирует виды и подвиды дерматофитов и отличает их от недерматофитов и Candida spp., и для теста не требуются жизнеспособные микроорганизмы (Liu et al. 2000).

Лечение

Местное и системное лечение

Лечение онихомикозов сталкивается с рядом трудностей, среди них необходимость длительного наблюдения, побочные эффекты системных лекарств и сложность доставки препарата в целевую обрабатываемую область (Vural et al. 2008). Традиционная терапия онихомикозов состоит из паллиативных мероприятий, химического или механического дебридмента (Chiacchio et al. 2004) и использования системных или местных препаратов. Определение «полного выздоровления» американским регуляторным агентством — Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) — для оценки клинических результатов — это отрицательные результаты прямого исследования и посева, а также полностью нормальный внешний вид ногтя (Pariser et al. 2013).

Выбор лечения зависит от клинической формы, тяжести заболевания, а также стоимости и длительности лечения. Используемые системные препараты — тербинафин, итраконазол и флуконазол — связаны со значительными побочными эффектами, которые затрудняют назначение пациентам с проблемами печени и/или почек. Местные препараты более безопасны, но неэффективны. В клинической практике можно наблюдать пациентов с длительными инфекциями или хроническим онихомикозом с серьёзными изменениями ногтевой пластинки, ногтевого ложа и матрицы. Исследование Pariser et al. (2013) показывает, что показатель излечения при местном применении 8% циклопирокса в течение 48 недель составляет 5,5–8,5%. Поэтому он не рекомендован в качестве монотерапии. Показатели излечения при терапии системными препаратами варьируют от 14% до 54% в зависимости от используемого лекарства, дозы и длительности приёма.

Лечение светом и лазером

Применение света к тканям и организмам может вызывать как стимулирующие, так и ингибирующие реакции в соответствии с используемыми параметрами. Некоторые термины используются для описания этих эффектов, такие как биостимуляция, терапия низкоинтенсивным лазером (или светом) (LLLT), терапия лазером низкой интенсивности, терапия маломощным лазером, холодный лазер, мягкий лазер, фотобиостимуляция и фотобиомодуляция. Наиболее часто используемый термин — терапия низкоинтенсивным лазером (LLLT), этот термин часто упоминается в Medical Subject Headings (MeSH), тезаурусе контролируемой лексики Национальной медицинской библиотеки. Конференция Североамериканской ассоциации световой терапии и Всемирной ассоциации лазерной терапии в сентябре 2014 года определила консенсусом, что термин, который лучше всего обозначает это явление — фотобиомодуляция, предложенный для включения в раздел MeSH Национальной медицинской библиотеки (Anders et al. 2015).

Фотоповреждение бактерий и грибов ультрафиолетовым светом без использования фотосенсибилизирующего агента было продемонстрировано в начале 1900-х годов с лампами, которые излучали длины волн между 226 и 328 нм (УФ-C + УФ-B). Бактерицидная активность против прокариотических и эукариотических патогенов была отмечена в 2002 году; однако от её использования отказались из-за фотоканцерогенного эффекта в клетках человека (Bornstein et al. 2009a). С тех пор другие длины волн в диапазоне ближнего инфракрасного излучения (БИК) электромагнитного спектра изучались для достижения фотоинактивации патогенов как с использованием света и фотосенсибилизирующего агента, так и с использованием лазера (Vural et al. 2008; Kosarev et al. 2010).

Исследования света и лазеров с антимикробными целями следовали параллельными путями в таких областях, как физическая химия, микробиология и клиническая практика. Хотя исследования по всему электромагнитному спектру раскрывают поведение определённых длин волн, а некоторые тесты с использованием лазера на культурах T. rubrum и бактерий указывают на фотоингибирование определённых микроорганизмов, всё ещё не хватает исследований in vitro, которые имитируют клинические условия, и клинических исследований с более широкой выборкой. Одна из трудностей — большое разнообразие клинических форм онихомикозов и комбинации смешанных инфекций, которые формируют биоплёнки (Meral et al. 2003; Vural et al. 2008; Knappe et al. 2004; Pasquini 2003; Landsman et al. 2010).

Взаимодействие лазера с кожей

Объём и интенсивность действия лазера на кожу зависят от структуры ткани, определяемой содержанием в ней воды и кровообращением, которые влияют на поглощение, рассеивание, отражение, тепловодность, теплоёмкость и плотность, которые, в свою очередь, зависят от параметров лазерного луча (интенсивности энергии и длины волны). В зависимости от длительности лазерного облучения в тканях разные плотности энергии приводят к трём типам взаимодействия: фотохимические эффекты (10 с–1000 с; 10⁻³–1 Вт/см²), фототермические эффекты (1 мс–100 с; 1–10⁶ Вт/см²) и фотоионизационные и фотомеханические эффекты (10 пс–100 нс; 10⁸–10¹² Вт/см²). Фототермические и фотохимические эффекты получают с использованием меньшей энергии и с более длинными импульсами, чем те, которые используются для фотоионизационных и фотомеханических эффектов. Эти физические параметры важны для классификации типа доступного лазерного оборудования и его целей. Таким образом, одна и та же длина волны может быть показана для разных клинических состояний в соответствии с энергией оборудования и его способностью генерировать короткие или длинные импульсы (Knappe et al. 2004).

Повышение температуры и её распределение в области, подвергнутой лазерному излучению, зависят от энергии, поглощённой тканью, и её тепловых свойств. В соответствии с достигнутой температурой возникают разные эффекты. Когда температура достигает 45 °C, необратимого повреждения ткани не происходит. Температуры между 45 и 50 °C генерируют изменения ферментов и отёк. Температуры выше 60 °C в течение нескольких секунд вызывают денатурационную коагуляцию белков ткани, а температуры между 90 и 100 °C вызывают испарение клеточной плазмы (как при использовании CO₂-лазера) (Knappe et al. 2004).

В настоящее время существуют исследования эффектов лазеров, длина волны которых лежит в диапазоне ближнего инфракрасного излучения (БИК) электромагнитного спектра. Лазеры в диапазоне между 700 и 1400 нм имеют общую способность глубоко проникать в дерму практически без рассеивания световых лучей. Исследование, выполненное с системой диодного лазера на 870 нм и 930 нм, продемонстрировало in vitro фотоинактивацию при физиологических температурах Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans и Trichophyton rubrum за счёт снижения мембранного потенциала и увеличения генерации активных форм кислорода (АФК), без вредных эффектов для клеток человека.

Клиническое исследование диодного лазера 870 нм и 930 нм, выполненное Landsman et al. (2010), на основе предыдущих исследований Bornstein, получило улучшение при онихомикозе в 63% случаев, за которыми наблюдали в течение 180 дней, за счёт роста обработанных ногтей на 3 мм и отрицательных по реакции Шиффа посевов в 30% случаев (Landsman et al. 2010; Bornstein 2009; Bornstein et al. 2009). Воздействия выполнялись в виде двух аппликаций длительностью 2 минуты и сопровождались измерением температуры инфракрасным термометром.

Nd:YAG-лазер с длиной волны 1064 нм

Nd:YAG-лазер с длиной волны 1064 нм использовался для ремоделирования коллагена (Dang et al. 2005; Koh et al. 2010; Dayan et al. 2003a, b; Schmults et al. 2004; Tan et al. 2004), лечения псевдофолликулита бороды (Ross et al. 2002) и пиогенной гранулёмы, стимуляции ангиогенеза (Kipshidze et al. 2001) и в качестве антибактериального и противогрибкового средства, как отмечено в фотобиомодуляции, выполненной с видимым светом и БИК (Guffey et al. 2014).

Была создана новая модель in vitro для изучения эффективности Nd:YAG-лазера путём облучения ногтей, предварительно стерилизованных и впоследствии заражённых биоплёнками Candida albicans и Fusarium oxysporum. Оценка колоний с помощью электронной микроскопии показала 50% ингибирование биоплёнки Candida albicans и 100% ингибирование биоплёнки Fusarium oxysporum, с наличием отверстий в стенке последнего микроорганизма и опустошением его содержимого, что указывает на повреждение грибной стенки. Тесты указали на снижение жизнеспособности изученных колоний Candida albicans и Fusarium oxysporum (Vila et al. 2014).

Nd:YAG-лазер используется в случаях, когда системные лекарства противопоказаны, например когда рост ногтей медленный (из-за проблем с кровообращением, сахарного диабета, травм и т.д.). Nd:YAG-лазер с длиной волны 1064 нм относится к диапазону электромагнитного спектра, характеризующемуся способностью глубоко проникать в кожу с небольшим рассеиванием и дисперсией, он имеет гемоглобин и воду как известные хромофоры-мишени и небольшое сродство к меланину. Таким образом, его можно безопасно использовать при высоких фототипах (IV, V, VI).

Dayan et al. (2003b) указывают, что Nd:YAG-лазер стимулирует формирование коллагеновых волокон и улучшает микроциркуляцию (Bornstein 2009; Dayan et al. 2003a, b). Nd:YAG-лазер с длиной волны 1064 нм облегчает реваскуляризацию конечностей за счёт нетермического эффекта. Клинически наблюдается стимуляция роста ногтя и улучшение его структуры и васкуляризации, поэтому он используется в случаях медленного роста ногтя или онихошизиса.

При наличии дерматофитом (прикреплённых грибных абсцессов, защищённых биоплёнками и рефрактерных к пероральной противогрибковой терапии) рекомендован химический и/или хирургический дебридмент. Его можно сделать с мочевиной в концентрации 40% или обрезкой ногтя с помощью CO₂-лазера.

Субмиллисекундный Nd:YAG-лазер можно использовать при лечении ногтей. В зависимости от оборудования его можно использовать с пятном 5 или 6 мм, что позволяет хорошее распределение лазера в обрабатываемой области с уменьшенной гауссовой кривой (которая концентрирует энергию в центре пятна), формируя профиль «цилиндр», с меньшим количеством джоулей и более глубоким проникновением, чем у пятен меньшего размера.

Хотя клинические исследования используют небольшие выборки, лечение Nd:YAG-лазером может быть альтернативой, используемой отдельно или в сочетании с другими методами лечения (Sá Guimarães 2014). В настоящее время некоторые устройства лазера на неодимовом иттрий-алюминиевом гранате (Nd:YAG) были одобрены для временного осветления ногтей: Pinpointe Footlaser (Nuvolase), GenesisPlus (Cutera), Q-Clear (Light Age), CoolTouch VARIA (CoolTouch) и Joule ClearSense (Sciton) (Ortiz et al. 2014; Kimura et al. 2012; Hochman et al. 2011). Насадка Joule ClearSense (оборудование Sciton) излучает пятно 6 мм, с плотностью энергии от 5 до 6 Дж/см², длительностью импульса 0,3 мс, частотой 4,0 Гц и контролем температуры в реальном времени, измеряемой через встроенный в рукоятку инфракрасный термометр. Применение выполняется концентрическими кругами, повторяется до достижения температуры между 42 и 44 °C. Три начальных сеанса выполняются с недельными интервалами, затем следует наблюдение до полного роста обработанных ногтей с интервалами от 1 до 3 месяцев в соответствии с интенсивностью поражения ногтя и клиническим улучшением (рис. 9).

Профилактика рецидивов может быть достигнута длительным применением противогрибковой присыпки с 2% миконазола для стоп и обуви (Warshaw et al. 2005). Эта мера лечит и предотвращает эпидермофитию стоп по типу «мокасин», обычно вызываемую T. rubrum или T. mentagrophytes (interdigitalis).

CO₂-лазер с длиной волны 10600 нм

CO₂-лазер имеет воду в качестве основного хромофора. В непрерывном режиме он используется в параллельных точках (3 или 4 Вт, в непрерывном режиме, с контролем разреза перпендикулярно стопе), чтобы разрезать пластинку с сохранением ногтевого ложа. Разрез гиперкератотического ногтя облегчает сбор материала для посева и хирургический дебридмент.

Экспериментальное использование фракционного CO₂-лазера как средства доставки лекарств было описано Haedersdal et al. (2010). В этом эксперименте метил 5-аминолевулинат (МАЛ), предшественник порфирина, использовался в качестве тестового препарата. Значительное поглощение вглубь кожи наблюдалось с созданием внутрикожных каналов лазером 3 мм и повышенной концентрацией порфирина в волосяных фолликулах из-за диффузии МАЛ в тестируемой области (Haedersdal et al. 2010).

Фракционный CO₂-лазер можно использовать при лечении онихомикоза, вызванного Fusarium spp., с применением (12 Вт, шаг 1000 мкм, длительность импульса 700 мкс и пять проходов; Smartxide, Deka laser) по всей длине ногтевой пластинки и эпонихию, с последующим применением крема с тетрациклином и местным амфотерицином B (окклюзионная повязка на ночь) (Lurati et al. 2011), с последующей утренней обработкой 10%-ной перекисью водорода (Garcez et al. 2010) до полного роста ногтя. Применение амфотерицина B производит коричневую пигментацию на больной части ногтя, где присутствует детрит обезвоженного вида. Эта окраска служит вспомогательным хромофором для применения Nd:YAG-лазера, вызывая большую концентрацию тепла в этих областях.

Заключение

Anders et al. (2015) предполагают, что термин терапия фотобиомодуляцией означает «форму световой терапии, которая использует неионизирующие формы источников света, включая лазеры, светодиоды и широкополосный свет, в видимом свете и инфракрасном диапазоне. Это нетермический процесс, который включает эндогенные хромофоры, которые促进 фотофизические и фотохимические события на нескольких биологических масштабах». Эта терапия применяется для снижения боли, воспаления и для иммунной модуляции, она способствует заживлению ран и регенерации тканей (Anders et al. 2015). Meral et al. (2003), Ortiz et al. (2014), Vila et al. (2014) и Vural et al. (2008) обнаружили, что свет и лазеры, используемые в фотобиомодуляции, способны ингибировать бактериальный и грибной рост. Исследования только начинаются, и они обязательно принесут новые решения для инфекций, вызванных биоплёнками из разных источников.

Основные выводы для практики

1. Частота клинического выздоровления при пероральных препаратах достигает чуть более 50% случаев, в то время как местные методы лечения не достигают 20% показателей излечения.
2. Недерматофитные грибы демонстрируют растущую заболеваемость и считаются более сложными для лечения.
3. Формирование биоплёнки было продемонстрировано in vitro для основного возбудителя онихомикоза.
4. Nd:YAG-лазер стимулирует формирование коллагеновых волокон, улучшает микроциркуляцию и действует как антибактериальное и противогрибковое средство.
5. Фракционный CO₂-лазер может использоваться для доставки лекарственных препаратов.

Список литературы