Микробиологични аспекти на възпалението при ХОББ

Хроничната обструктивнa белодробна болест (ХОББ) е основната причина за заболеваемост и смъртност при възрастни. По данни на Световната здравна организация (Global Burden of Disease Study) тя е 5-то най- разпространено заболяване и 4-та водеща причина за смърт в света. Прогнозите сочат, че до 2030 година тя ще е 3-та водеща причина за смърт¹. ХОББ се определя от наличието на необратими или частично обратими обструкции на дихателните пътища (ДП) при пациенти с хроничен бронхит или емфизем². Основавайки се на определението на Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD), ХОББ е „болестно състояние, характеризиращо се с ограничение достъпа на въздушния поток, което обикновено е прогресиращо и e свързано с анормална възпалителна реакция от страна на белия дроб към отровни частици и газове”³.

Клиничната картина се характеризира с периоди на засилване на симптомите, които се наричат остри екзацербации (ЕКЦ). Те са значими събития в хода на заболяването, тъй като ускоряват прогресията му, влошават качеството на живот и са основен фактор за заболеваемост и смъртност при ХОББ⁴. Според GOLD, “екзацербацията е остър епизод, характеризиращ се с влошаване на респираторните симптоми на пациента, надхвърлящо ежедневните колебания и водещ до промяна в терапията”³.

Тютюневият дим е най-честата причина за ХОББ. Въпреки факта, че пушенето причинява повечето от случаите, само 25% от пушачите развиват ХОББ^5,6.  Епидемиологичните данни показват, че около 1 от 6 пациенти с ХОББ никога не са пушили⁷. Съществуват и други допълнителни фактори, които могат да доведат до развитие на болестта. Те включват замърсяване на въздуха на закрито и открито, прах и химични вещества на работното място, инфекциозни патогени, както и съществуващи заболявания, като хронична астма. Те причиняват структурни промени в дихателните пътища и алвеолите, които довеждат до необратимо ограничаване достъпа на въздушния поток⁸. Белите дробове при ХОББ стават податливи на повтарящи се остри инфекции с вируси и бактериални патогени, което води до епизоди на увеличено възпаление и влошаване на симптомите, което се определя с термина екзацербация ЕКЦ⁹.

Потенциално – патогенни микроорганизми колонизират бронхиалното дърво на пациенти с ХОББ и се откриват в бронхиалните секрети на 1/3 от възрастни със стабилно състояние на болестта, дял който нараства с влошаването на обструкциите на ДП¹⁰. Наличието на бактерии в долните ДП на пациенти с ХОББ, от своя страна, предполага нарушаване на множество защитни механизми^11,12.

Екзацербациите при ХОББ се характеризират най – вече с неутрофилно възпаление на ДП^13-15. Смята се, че то представлява засилен отговор спрямо тютюневия дим, но в същото време има и доказателства, че бактериални продукти предизвикват неутрофилна миграция и могат независимо от други фактори да променят възпалението^16-19. Soler et al., 1999 показват, че откриването на бактерии в ДП се свързва с повишаване нивата на полиморфонуклеарните клетки и TNF-α в бронхоалвеоларни лаважи при пациенти с ХОББ²⁰.

Наличието на бактерии в долните ДП при стабилни пациенти с ХОББ обикновено се нарича „колонизация”, а не „инфекция”, което показва, че бактериите нямат патологично значение или са с минимално такова. Въпреки това проучванията показват, че може да съществува връзка между наличието на бактерии и възпалението на ДП. Следователно терминът „колонизация” може да бъде подвеждащ и наличието на бактерии при пациенти с ХОББ не може да бъде определяно като доброкачествено ⁴. Няколко проучвания са установили връзка между колонизацията с някои бактериални видове, като Streptococcus pneumoniaе, Moraxella catarrhalis, Haemophilus influenzaе, Pseudomonas aeruginosa и обострянията при ХОББ^19,10,21-25. Patel et al., 2002 показват, че колонизацията на долните ДП определя характера и честотата на ЕКЦ²⁶. 51, 7% от изследваните пациенти в проучването са колонизирани от вероятен патоген и нивата на IL-8 в храчките корелират с общия брой на бактериите. Малко проучвания директно сравняват степента на заразяване при стабилни пациенти и при такива с обостряния. В своето изследване Bari et al., 2010 установяват по – голям процент (65%) на изолиране на патогенни бактерии при пациенти с ЕКЦ в сравнение с такива в стабилен стадий (20%), което подкрепя твърдението за важната роля на бактериите при ЕКЦ при ХОББ²⁵. В обобщения си анализ Rosell et al., 2005 откриват бактериална инфекция при 29% от пробите от стабилни пациенти с ХОББ и 54% от пациенти с обостряния (P, 0.001)²⁷.  Papi et al., 2006 посочват незначително по-висока честота на бактериалнa детекция в изострени пациенти (54,7% срещу 37,5%, когато е стабилна, P = 0.08), а Bafadhel et al., 2011 откриват бактериална инфекция при 28% от стабилни пациенти и 35% при обострянията (P-стойност не е предвидено)^28,29. Не всички изследвания убедително показват, че нивата на инфекция са по-високи в изострени пациенти⁴.

Колонизацията с бактерии може да доведе до възпаление на ДП^20,30,31. В своето изследване Bhowmik et al., 2000 показват, че в изследвани храчки на пациенти с чести ЕКЦ има по-високи нива на IL-6 и IL-8 в сравнение, с тези на пациенти с нечести ЕКЦ³². Това предполага, че при пациенти с чести ЕКЦ  се срещат повече случаи на колонизация с бактерии. Въпреки това ролята на бактериалната колонизация при пациенти с чести ЕКЦ е неясна. Авторите на това проучване предполагат, че това може да се дължи както на наличието на бактерии, така и на тяхното количество (бактериален товар) в долните ДП.

За да се обясни бактериалната патогенеза на ЕКЦ, въпреки сходната честота на изолиране на бактерии при стабилно състояние и при ЕКЦ, се прилагат два модела. В единия се определя бактериалният товар и повишаването му се приема за причина за обострянията, но тази хипотеза не била добре подкрепена от достатъчно емпирични данни^32,33. Алтернативният модел, подкрепен и от емпирични данни, се основава на презумпцията, че придобиването на нови бактериални щамове от околната среда е основен двигател на ЕКЦ³⁴. В проучването на Sethi et al., 2002 изолирането на нов бактериален щам е свързано със значително увеличение в честотата на ЕКЦ²². Установено е, че 33% от случаите, при които са били изолирани нови щамове, са свързани с обостряния, в сравнение с 15,4% на случаите, в които не са били изолирани нови щамове (P, 0.001). Chin et al., 2005 проучват про-възпалителния ефект на различни щамове Haemophilus inflienzae  и показват, че щамове, изолирани по време на екзацербации, предизвикват повече натрупване на неутрофили в ДП в миши модел на бактериална инфекция и активиране на повече възпалителни пътища в първични клетъчни култури от човешки епителни клетки, в сравнение с бактериални щамове, изолирани от стабилни пациенти³⁵.

Haemophilus influenza е най-честия бактериален вид, изолиран от пациенти с ХОББ¹⁸. Този микроорганизъм е способен да се адаптира към променящите се условия чрез изменения в генната експресия, някои от които променят неговата вирулентност^36,38-40. H. influenza колонизира горните дихателни пътища на приблизително 75% от възрастните и действа предимно като патоген за лигавицата⁴¹. Открит е в долните ДП на приблизително 30% от индивидите с ХОББ във всички стадии, а при серийно вземане на проби при повече от 60% от пациентите с ХОББ се установява такава колонизация^13,42-46. Пациенти, колонизирани с H. influenzaе в стабилен стадий, са докладвани с по-голямо кличество гной в храчките и засилване на общите симптоми по време на ЕКЦ. Това е в съответствие с откритието, че обострянията при ХОББ, при които този микроорганизъм е изолиран, имат по-високи нива на IL-8, неутрофилна еластаза и TNF-α в храчките, както и с проучването на Stocкley et al, които намират, че наличието на гной в храчките е свързано с откриването на бактериален патоген при екзацербации^21,47. Няколко проучвания докладват по-силнa възпалителна реакция в присъствие на H. influenzaе у стабилни пациенти с ХОББ и пушачи без ХОББ^31,48,49. Kолонизирани пушачи с или без ХОББ имат по – силна неутрофилия в сравнение с неколонизирани такива²⁰. Patel, et al., 2002 в свое изследване показват, че 51,7% от изследваните пациенти са колонизирани с вероятен патоген²⁶. В 53,3% от тях бил открит H. influenzaе. Lin et al., 2007 изследват микробиологично 328 случая на остри ЕКЦ⁵⁰. В 66.4% от тях изолират патогенни микроорганизми, от тях 7.5% били H. influenzaе. Други проучвания показват сходни нива на изолация на H. influenzae от храчки по време на изострено и на стабилно заболяване^51-55.  При сравнениe на концентрациите от същия щам патогени, изолирани от един и същ пациент по време на ЕКЦ и стабилeн стадий, е установено, че само H. inflienzae е присъствал в по-висока концентрация в пробите при пациенти с обострена ХОББ  в сравнение с изолираните други микроорганизми⁵⁶.

Постоянното или повтарящо се излагане на ДП на влиянието на продукти на H. influenzaе може да допринесе за инфекция при ХОББ ^57-60. Придобиването на нови серотипове също се свързва с обостряне на ХОББ ^57-61. В едно проучване Haemophilus influenzaе е бил намерен в бронхиалните тъкани на 87% от пациентите с обостряния в сравнение с 33% при стабилни пациенти с ХОББ и 0% от здравите контроли⁶². Имунният отговор, който се развива след обостряне при ХОББ, изглежда е типово специфичен и предпазва от повторни обостряния, предизвикани от хомоложни щамове, но оставя пациентите незащитени от обостряния от антигенно несвързани щамове и това вероятно представлява механизъм за повторни инфекции⁶³. Проучвания използващи молекулярни техники показват, че някои пациенти с ХОББ са постоянно колонизирани с H. influenzaе, дори и след антимикробна терапия и при отрицателен резултат от културелното изследване. Това предполага, че бактериите могат да предизвикат по – голям дял на обострянията, отколкото се открива чрез културелно изследване на храчки^64-66. Нарушената способност за имунен отговор и нарушената фагоцитоза на алвеоларните макрофаги може да осигури имунна основа за персистирането на H. influenzaе в дихателните пътища на възрастни с ХОББ⁶⁷.

Няколко експериментални проучвания показват, че Streptococcus pneumoniae причиняват периодична или хронична инфекция на ДП в условия на ХОББ^{21,22,48,68-73}. Patel, et al., 2002 показват, че колонизацията на долните ДП в стабилно състояние на ХОББ определя характера и честотата на ЕКЦ²⁶. Те съобщават за наличието на Streptococcus pneumoniaе в 33.3% от пациентите, колонизирани с вероятен патоген. Материали от храчки и гърлени секрети от общо 100 пациенти в обострен стадий на ХОББ са събрани за период от 2 години и изследвани за наличие на аеробни патогени. Диагностиката се базира на културелно, серологично и PCR изследвания. Бактериална етиология се установява в 16 от изследваните проби, S. pneumoniaе в 4 от тях ²⁴. При изследване в Тайван се установява честота от 2.4% на Streptococcus pneumoniaе при остри екзацербации на ХОББ⁵⁰. Sethi et al., 2002 посочват, относителен риск 1,77 от ЕКЦ при ХОББ  свързани със  S. pneumoniaе ²². Някои проучвания показват сходни нива на изолиране на S. pneumoniae по време на обострено и на стабилно състояние на заболяването^9,25.

До края 70-те години на миналия век е считано, че Moraxella catarrhalis е част от нормалната флора за горните ДП. Сега вече се разглежда като важен и често срещан патоген⁷⁴. Няколко експериментални проучвания показват, че M. catarrhalis причинява периодична или хронична инфекция на ДП в условия на ХОББ ^{21,22,48,68-73,75}. Проучвания върху наличието на M. catarrhalis показват, че микроорганизмът колонизира ДП на 5 до 32% от възрастните с ХОББ ^76-79. Малко се знае за продължителността на колонизацията, ролята на M. catarrhalis като причинител на ЕКЦ или имунния отговор от страна на човешкия организъм и неговата връзка с клиничната изява⁷⁵. M. catarrhalis  е на второ място сред най-често откриваните бактерии при ЕКЦ след H. influenzae⁷⁴. Patel, et al., 2002 докладват M. catarrhalis  в 20% от случаите на ЕКЦ свързани с наличието на патоген²⁶. В друго изследване, насочено към изясняване на ролята на микроорганизма в ЕКЦ, както и имунния отговор спрямо него, се посочват 10% наличие на M. catarrhalis и се установява, че пациентите развиват типово специфична защита след изчистването на микроорганизма от респираторния тракт⁷⁵. Други автори не откриват значителна разлика между честотите на идентифициране на микроорганизма в храчките по време на стабилно състояние и на ЕКЦ^24,25,56. В приблизително половината от случаите, при които възрастни с ХОББ придобиват нов  щам на M. catarrhalis, се наблюдават клинични симптоми на ЕКЦ^22,75. Този процент е сходен на този, наблюдаван след придобиването на нови щамове на H. influenzae и малко по-висок от тoзи,  наблюдаван за Streptococcus pneumoniaе⁷⁴. В друго проучване се посочва, че придобиването на нов щам M. catarrhalis е свързано с 10% от случаите на ЕКЦ⁷⁵.

Pseudomonas aeruginosa е изолиран от храчки в 4 до 20% от възрастни с ХОББ при редица изследвания^{26,28,50,80-87}. Ролята на P. aeruginosa в хода на ХОББ не е добре охарактеризирана, но в последно време е обект на нарастващ интерес. P. aeruginosa е по-вероятно да бъде изолиран от пациенти с тежко заболяване, особено сред такива, които се нуждаят от механична вентилация при тежки ЕКЦ^{27,50,85,88-91}. Колонизацията с P. aeruginosa сe свързва със структурни промени в лигавицата и с по-напреднал стадий на ХОББ. Това е най–често изолираният бактериален патоген в тежките етапи на болестта^88,91-93. При ХОББ голяма част от инфекциите с P. aeruginosa вероятно са преходни, с продължителност на колонизациите по-малко от месец^10,23,92. Образуване на специфични антитела и наличието им в серума не спомагат за изчистването на Pseudomonas aeruginosa¹⁰. Установено е, че ЕКЦ при ХОББ са свързани с достигането на висок товар на повечето потенциално патогенни микроорганизми, но при Pseudomonas aeruginosa не се наблюдава такава зависимост²⁷.

Mycoplasma pneumoniae е най-честият причинител на пневмония, придобита в обществото⁹⁴. Има няколко статии, в които M. pneumoniae е идентифициран като етиологичен агент в 0,5 – 2,4% от случаите на остри ЕКЦ на хроничен бронхит и ХОББ^24,51,95-99. Lieberman et al., 2002 откриват M. pneumoniae като причинител на тежки ЕКЦ при ХОББ в 34 (14%) от 240 пациенти, по-висок процент от този, докладван в други статии относно микробиологичната етиология на тежките обостряния при ХОББ¹⁰⁰. В 24 (71%) от тези 34 пациенти са намерени серологични доказателства за инфекция с най-малко още един респираторен агент в допълнение към M. pneumoniae.

В наблюдения, базирани предимно на серологични доказателства, Chlamydia pneumoniae е докладвана като причинител в 4 до 16% от случаите на тежки обостряния на ХОББ^101-104. Diederen et al., 2007 използвт real-time PCR за търсене на връзка между наличието на атипични патогени и обостряния при ХОББ¹⁰⁵.  Те не откриват M. pneumoniae, C. pneumoniae както и Legionella spp.  в стабилна, умерено тежка ХОББ и в състояние на ЕКЦ, което показва, че нестандартизираната серология може да даде фалшива връзка между атипичните патогени и острите ЕКЦ при ХОББ. Други автори също не откриват никакви доказателства за инфекция с M. pneumoniae ^70,105,106. Varma-Basil et al, 2008, проучват връзката между  M. pneumoniae и  острите състояния при ХОББ²⁴. Те изследват храчки и гърлени секрети от общо 100 пациенти. Диагностиката се базира на културелно и серологично изследвания, директна детекция на специфичен антиген на M. pneumoniae и PCR.  Серологични доказателства за инфекция с M. pneumoniae или откриването на специфичен антиген са наблюдавани в 16% от случаите. Въпреки, че серологичните данни показвали значително по-висок процент M. pneumoniae в изследваната група пациенти в сравнение с контролната, няма преки доказателства, че този микроорганизъм играе роля в обострянията при ХОББ.

Бактериалните инфекции играят важна роля както в стабилно състояние, така и в състояние на екзацербации при ХОББ. Сложните взаимодействия между организма гостоприемник и патогените вероятно определят изхода от инфекцията. Много изследвания показват, че определящ фактор не е „бактериалният товар”, а колонизацията с нови щамове на същите бактериални видове. Вероятно нови молекулярно-диагностични методи, които могат да идентифицират различните щамове, ще развиват схващанията за ролята на бактериите при ХОББ.

Литература:

1.      Mannino DM, Buist AS. Global burden of COPD: risk factors, prevalence, and future trends.  Lancet 2007; 370: 765–773.

2.      Gross, N. J. The GOLD standard for chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2001; 163: 1047–1048.

3.      Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease, revised 2011, available at: www.goldcopd.org

4.      Beasley V., Joshi P.V., Singanayagam A., Molyneaux P.L., Johnston S.L., Mallia P. Lung microbiology and exacerbations in COPD. Int J COPD, 2012; 7: 555-569.

5.      Barnes P.J. Chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med, 2000; 343(4): 269–280.

6.      Shapiro S.D. End-stage chronic obstructive pulmonary disease: the cigarette is burned out but inflammation rages on. Am J Respir Crit Care Med. 2001; 164(3): 339–340.

7.      Meyer P.A., Mannino D.M.,ReddS.C., Olson D.R. Characteristics of adults dying with COPD. Chest, 2002; 122(6): 2003–2008.

8.      Moghaddam S.J., Ochoa C.E., Sethi S., Dickey B.F. Nontypeable Haemophilus influenzae in chronic obstructive pulmonary disease and lung cancer. Int J of COPD, 2011; 6: 113-123.

9.      Sethi S. Infection as a comorbidity of COPD. Eur Respir J, 2010; 35: 1209–1215.

10.    Sethi S., Murphy T.F. Infection in the pathogenesis and course of chronic obstructive pulmonary disease.N EnglJ Med, 2008; 359 (22): 2355 – 2365.

11.    Murphy T.F., Sethi S. Bacterial infection in chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis, 1992; 146: 1067–1083.

12.    Wilson R. The pathogenesis and management of bronchial infections: the vicious cycle of respiratory decline. Rev Contemp Pharmacother, 1992; 3: 103–112.

13.    Saetta M., Turato G., Facchini F.M., Corbino L., Luccini R.E., Casoni G., Maestrelli P., Mapp C.E., Ciaccia A., Fabbri L.M. Inflammatory cells in the bronchial glands of smokers with chronic bronchitis. Am J Respir Crit Care Med, 1997; 156 : 1633–1639.

14.    Maestrelli P., Saetta M., Di Stefano A., Calcagni P.G., Turato G., Ruggieri M.P., Roggeri A., Mapp C.E., Fabbri L.M. Comparison of leukocyte counts in sputum, bronchial biopsies and bronchoalveolar lavage. Am J Respir Crit Care Med, 1995; 152: 1926–1931.

15.    Noguera A., Batle S., Miralles C., Iglesias J., Busquets X., MacNee W., Agustí A.G.N. Enhanced neutrophil response in chronic obstructive pulmonary disease. Thorax, 2001; 56: 432–437.

16.    Keatings V.M., Barnes P.J. Comparison of inflammatory cytokines in chronic obstructive pulmonary disease, asthma and controls. Eur Respir Rev, 1997; 7: 146–150.

17.    Hunninghake G.W., Crystal R.G. Cigarette smoking and lung destruction. Accumulation of neutrophils in the lungs of cigarette smokers. Am Rev Respir Dis, 1983; 128: 833–838.

18.    Ras G., Wilson R., Todd H., Taylor G., Cole P. Effect of bacterial products on neutrophil migration in vitro. Thorax, 1990; 45: 276–280.

19.    Sethi S, Murphy TF. Bacterial infection in chronic obstructive pulmonary disease in 2000: a state of the art review. Clin Microbiol Rev, 2001; 14: 336–363.

20.    Soler N., Ewig S., Torres A., Filella X., Gonzalez J., Zaubet A. Airway inflammation and bronchial microbial patterns in patients with stable chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J, 1999; 14(5): 1015–1022.

21.    Sethi S., Muscarella K., Evans N., Klingman K.L., Grant B.J., Murphy T.F. Airway inflammation and etiology of acute exacerbations of chronic bronchitis. Chest,  2000;  118 (6): 1557-1565.

22.    Sethi S., Evans N., Grant B.J., Murphy T.F.  New strains of bacteria and exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease.N EnglJ Med, 2002,  347(7): 465-471.

23.    Murphy T.F., Brauer A.L., Eschberger K., Lobbins P., Grove L., Cai X., Sethi S. Pseudomonas aeruginosa in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2008; 177(8): 853–860.

24.    Varma-Basil M., Dwivedi S.K.D., Kumar K., Pathak R., Rastogi R., Thukral S.S., Shariff M., Vijayan V.K., Chhabra S.K., Chaudhary R. Role of Mycoplasma pneumoniae infection in acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. J Med Microbiol, 2009, 58: 322–326.

25.    Bari M.R., Hiron M.M., Zaman S.M., Rahman M.M., Ganguly K.C. Microbes responsible for acute exacerbation of COPD. Mymensingh Med J, 2010; 9(4): 576-85.

26.    Patel I.S., Seemungal T.A., Wilks M., Lloyd-Owen S.J., Donaldson G.C., Wedzicha J.A. Relationship between bacterial colonisation and the frequency, character, and severity of COPD exacerbations. Thorax, 2002; 57: 759–764.

27. Rosell A., Monso E., Soler N., Torres F., Angrill J., Riise G., Zalacain R., Morera J., Torres A. Microbiologic determinants of exacerbation in chronic obstructive pulmonary disease. Arch Intern Med, 2005; 165: 891–897.

28.    Papi A., Bellettato C.M., Braccioni F., Romagnoli M., Casolari P., Caramori G., Fabbri L.M., Johnston S.L. Infections and airway inflammation in chronic obstructive pulmonary disease severe exacerbations. Am J Respir Crit Care Med, 2006; 173: 1114–1121.

29.    Bafadhel M., McKenna S., Terry S., Vijay Mistry., Reid1 C., Haldar P., McCormick  M., Haldar K., Kebadze T., Duvoix A., Lindblad K., Patel H., Rugman P., Dodson P., Jenkins M., Saunders M., Newbold P., Green R.H., Venge P., Lomas D.A., Barer M.R., Johnston S.L., Pavord I.D., Brightling C.E. Acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease: identification of biologic clusters and their biomarkers. Am J Respir Crit Care Med, 2011; 184: 662–671.

30.    Hill A.T., Campbell E.J., Hill S.L.,  Bayley D.L., Stockley R.A. Association between airway bacterial load and markers of airway inflammation in patients with stable chronic bronchitis. Am J Med, 2000; 109: 288–295.

31.    Bresser P., Out T.A., van Alphen L., Jansen H.M., Lutter R. Airway inflammation in nonobstructive and obstructive chronic bronchitis with chronic Haemophilus influenzae airway infection. Comparison with noninfected patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2000; 162(3): 947–952.

32.    Bhowmik A., Seemungal T.A.R., Sapsford R.J.,  Wedzicha J.A. Relation of sputum inflammatory markers to symptoms and lung function changes in COPD exacerbations. Thorax, 2000; 55: 114–120.

33.    Seemungal T.A.R., Donaldson G.C., Bhowmik A.,  Jeffries D.J., Wedzicha J.A. Time course and recovery of exacerbations in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2000; 161: 1608–1613.

34.    Veeramachaneni S.B., Sethi S. Pathogenesis of bacterial exacerbations of COPD. COPD, 2006; 3: 109–115.

35.    Chin C.L., Manzel L.J., Lehman E.E., Humlicek A.L, Shi L., Starner T.D, Denning G.M., Murphy T.F, Sethi S., Look D.C. Haemophilus influenzae from patients with chronic obstructive pulmonary disease exacerbation induce more inflammation than colonizers. Am J Respir Crit Care Med, 2005; 172: 85–91.

36.    Doring G., Parameswaran I.G., Murphy T.F. Differential adaptation of microbial pathogens to airways of patients with cystic fibrosis and chronic obstructive pulmonary disease. FEMS Microbiol Rev, 2011; 35(1): 124 – 146.

37.    Srikhanta Y.N., Fox K.L., Jennings M.P. The phasevarion: phase variation of type III DNA methyltransferases controls coordinated switching in multiple genes. Nat Rev Microbiol,  2010; 8(3): 196 – 206.

38.    Starner T.D., Zhang N., Kim G., Apicella M.A., McCray P.B. Jr. Haemophilus influenzae forms biofilms on airway epithelia: implications in cystic fibrosis. Am J Respir Crit Care Med, 2006; 174(2): 213 – 220.

39.    Gilsdorf J.R., Marrs C.F., Foxman B. Haemophilus influenzae: genetic variability and natural selection to identify virulence factors. Infect Immun, 2004; 72(5): 2457–2461.

40.    Schweda E.K., Richards J.C., Hood D.W., Moxon E.R. Expression and structural diversity of the lipopolysaccharide of Haemophilus influenzae: implication in virulence. Int J Med Microbiol, 2007; 297(5): 297 –306.

41.    Berenson C.S., Murphy T.F., Wrona C.T., Sethi S. Outer membrane protein P6 of nontypeable Haemophilus influenzae is a potent and selective inducer of human macrophage proinflammatory cytokines. Infect Immun, 2005; 73(5): 2728–2735.

42.    Pitkin A.D., Roberts C.M., Wedzicha J.A. Arterialised blood gas analysis: an underused technique. Thorax, 1994; 49: 364–366.

43.    Barrow G.I., Feltham R.K.. Cowan and Steel’s manual for the identification of medical bacteria. 3rd ed.Cambridge:CambridgeUniversityPress, 1993.

44.    Murray A., Mostafa S., van Saene H. Essentials in clinical microbiology. In: Soutenbeek C.P., van Saene H.K.F., eds. Bailliere’s clinical anaesthesiology, 1991; 5: 1–23.

45.    Osman L.M., Godden D.J., Friend J.A.R.,  Legge J.S., Douglas J.G. Quality of life and hospital re-admission in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Thorax, 1997; 52: 67–71.

46.    Sethi S., Maloney J., Grove L., Wrona C., Berenson C.S. Airway inflammation and bronchial bacterial colonization in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2006;173(9): 991–998.

47.    Groeneveld K., van Alphen L., Eijk P.P.,  Visschers G., Jansen H.M., Zanen H.C. Endogenous and exogenous reinfection by Haemophilus influenzae in patients with chronic obstructive pulmonary disease: the effect of antibiotic treatment on persistence. J Infect Dis, 1990; 161: 512–517.

48.    White A.J., Gompertz S., Bayley D.L., Hill SL., O’Brien C.,UnsalI., Stockley R.A. Resolution of bronchial inflammation is related to bacterial eradication following treatment of exacerbations of chronic bronchitis. Thorax, 2003; 58(8): 680–685.

49.    Banerjee D., Khair O.A., Honeybourne D. Impact of sputum bacteria on airway inflammation and health status in clinical stable COPD. Eur Respir J, 2004; 23(5): 685–691.

50.    Lin S.H., Kuo P.H., Hsueh P.R., Yang P.C., Kuo S.H. Sputum bacteriology in hospitalized patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease in Taiwan with an emphasis on Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa. Respirology, 2007; 12: 81–87.

51.    Gump D.W., Phillips C.A., Forsyth B.R., McIntosh K., Lamborn K.R., Stouch, W. H. Role of infection in chronic bronchitis. Am Rev Respir Dis,1976; 113: 465–474.

52.    McHardy V.U., Inglis J.M., Calder M.A., Crofton J.W. A study of infective and other factors in exacerbations of chronic bronchitis. Br J Dis Chest, 1980; 74: 228–238.

53.    Smith C.B., Golden C., Klauber M.R.,  Kanner R., Renzetti A. Interactions between viruses and bacteria in patients with chronic bronchitis. J Infect Dis, 1976; 134: 552–561.

54.    Fagon J.Y., Chastre J. Severe exacerbations of COPD patients: the role of pulmonary infections. Semin Respir Infect, 1996; 11: 109–118.

55.    Tager I., Speizer F.E. Role of infection in chronic bronchitis. N Engl J Med, 1975; 292: 563–571.

56.    Sethi S., Sethi R., Eschberger K., Lobbins P., Cai X., Grant B.J.B., Murphy T.F. Airway bacterial concentrations and exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2007; 176: 356–361.

57.    Murphy T.F. Haemophilus influenzae in chronic bronchitis. Semin Respir Infect, 2000; 15(1): 41–51.

58.    Wilson R. Evidence of bacterial infection in acute exacerbations of chronic bronchitis. Semin Respir Infect, 2000; 15(3): 208–215.

59.    van Schilfgaarde M., van Ulsen P., Eijk P., Brand M., Stam M., Kouame J., Van  Alphen L., Dankert J. Characterization of adherence of nontypeable Haemophilus influenzae to human epithelial cells. Infect Immun, 2000; 68(8): 4658–4665.

60.    van Schilfgaarde M., Eijk P., Regelink A., van Ulsen P., Everts V., Dankert J., van Alphen. L. Haemophilus influenzae localized in epithelial cell layers is shielded from antibiotics and antibody-mediated bactericidal activity. Microb Pathog, 1999; 26(5): 249–262.

61.    King P.T., Hutchinson P.E., Johnson P.D., Holmes P.W., Freezer N.J., Holdsworth S.R. Adaptive immunity to nontypeable Haemophilus influenzae. Am J Respir Crit Care Med, 2003; 167(4): 587–592.

62.    Bandi V., Apicella M.A., Mason E., MurphyT.F., Siddiqi A., Atmar R.L., Greenberg S.B. Nontypeable Haemophilus influenzae in the lower respiratory tract of patients with chronic bronchitis. Am J Respir Crit Care Med, 2001; 164(11): 2114–2119.

63.    Sethi S., Wrona C., Grant B.J., Murphy T.F. Strain-specific immune response to Haemophilus influenzae in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2004; 169(4): 448–453.

64.    Murphy T.F., Brauer A.L., Schiffmacher A.T., Sethi S. Persistent colonization by Haemophilus influenzae in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2004; 170(3): 266–272.

65.    Muller L.V., Timens W., van der Bij W., et al. Haemophilus influenzae in lung explants of patients with end-stage pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 1998; 157(1): 950–956.

66.    Murphy T.F. Respiratory infections caused by non-typeable Haemophilus influenzae. Curr Opin Infect Dis, 2003; 16(2): 129–134.

67.    Berenson C.S., Garlipp M.A., Grove L.J., Maloney J., Sethi S. Impaired phagocytosis of nontypeable Haemophilus influenzae by human alveolar macrophages in chronic obstructive pulmonary disease. J Infect Dis, 2006; 194(10): 1375–1384.

68.    Fagon J.Y., Chastre J., Trouillet J.L., Domart Y., Dombret M.C., Bornet M., Gibert C. Characterization of distal bronchial microflora during acute exacerbation of chronic bronchitis. Am Rev Respir Dis, 1990; 142: 1004–1008.

69.    Monso E., Ruiz J., Rosell A., Manterola J., Fiz J., Morera J., Ausina V. Bacterial infection in chronic obstructive pulmonary disease: a study of stable and exacerbated outpatients using the protected specimen brush. Am J Respir Crit Care Med, 1995; 152: 1316–1320.

70.    Soler N., Torres A., Ewig S., Gonzalez J., Celis R., El-Ebiary M., Hernandez C., Rodriguez-Roisin R. Bronchial microbial patterns in severe exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) requiring mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med, 1998; 157: 1498– 1505.

71.    Pela R., Marchesani F., Agostinelli C., Staccioli D., Cecarini L., Bassotti C., Sanguinetti C.M. Airways microbial flora in COPD patients in stable clinical conditions and during exacerbations: a bronchoscopic in-vestigation. Monaldi Arch Chest Dis, 1998; 53: 262–267.

72.    Gompertz S., O’Brien C., Bayley D.L., Hill S.L., Stockley R.A. Changes in bronchial inflammation during acute exacerbations of chronic bronchitis. Eur Respir J, 2001; 17: 1112–1119.

73.    Hurst J.R., Perera W.R., Wilkinson T.M,. Donaldson G.C., Wedzicha J.A. Systemic and upper and lower airway inflammation at exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med, 2006; 173: 71–78.

74.    Murphy T.F., Parameswaran G.I. Moraxella catarrhalis, a Human Respiratory Tract Pathogen. Clin Infec Dis, 2009; 49:124–31.

75.    Murphy T.F., Brauer A.L., Grant B.J., Sethi S. Moraxella catarrhalis in chronic obstructive pulmonary disease: burden of disease and immune response. Am J Respir Crit Care Med 2005; 172: 195–199.

76.    Zalacain R., Sobradillo V., Amilibia J., Barron J., Achotegui V., Pijoan J.I., Llorente J.L. Predisposing factors to bacterial colonization in chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J, 1999; 13: 343–348.

77.    Vaneechoutte M., Verschraegen G., Claeys G., Weise B., Van Den Abeele A.M. Respiratory tract carrier rates of Moraxella (Branhamella) catarrhalis in adults and children and interpretation of the isolation of M. catarrhalis from sputum. J Clin Microbiol, 1990; 28: 2674–2680.

78.    Pollard J.A., Wallace R.J. Jr, Nash D.R., Luman J.I., Wilson R.W. Incidence of Branhamella catarrhalis in the sputa of patients with chronic lung disease. Drugs, 1986; 31: 103–108.

79.    Elmes P.C., Knox K., Fletcher C.M. Sputum in chronic bronchitis: effects of antibiotics. Lancet, 1953; 265: 903–906.

80.    Anzueto A., Niederman M.S., Tillotson G.S., Group B.S. Etiology, susceptibility, and treatment of acute bacterial exacerbations of complicated chronic bronchitis in the primary care setting: ciprofloxacin 750 mg BID versus clarithromycin 500 mg BID. Clin Ther, 1998; 20: 885–900.

81.    Chodosh S., Schreurs A., Siami G., Barkman H.W. Jr, Anzueto A., Shan M., Moesker H., Stack T., Kowalsky S., Group B.S. Efficacy of oral ciprofloxacin vs. clarithromycin for treatment of acute bacterial exacerbations of chronic bronchitis. Clin Infect Dis, 1998; 27: 730–738.

82.    Shah P.M., Maesen F.P.V., Dolmann A., Vetter N., Fiss E., Wesch R. Levofloxacin versus cefuroxime axetil in the treatment of acute exacerbation of chronic bronchitis: results of a randomized, double-blind study. J Antimicrob Chemother, 1999; 43: 529–539.

83.    Davies B.I., Maesen F.P.V. Clinical effectiveness of levofloxacin in patients with acute purulent exacerbations of chronic bronchitis: the relationship with in vitro activity. J Antimicrob Chemother, 1999; 43: 83–90.

84.    Nouira S., Marghli S., Belghith M., Besbes L., Elatrous S., Abroug F. Once daily oral ofloxacin in chronic obstructive pulmonary disease exacerbation requiring mechanical ventilation: a randomised placebo-controlled trial. Lancet, 2001; 358: 2020–2025.

85.    Monso E., Garcia-Aymerich J., Soler N., Farrero E., Felez M.A., Anto J.M., Torres A. Bacterial infection in exacerbated COPD with changes in sputum characteristics. Epidemiol Infect, 2003; 131: 799–804.

86.    Groenewegen K.H., Wouters E.F. Bacterial infections in patients requiring admission for an acute exacerbation of COPD: a 1-year prospective study. Respir Med, 2003; 97: 770–777.

87.    Martinez F.J., Grossman R.F., Zadeikis N., Fisher A.C., Walker K., Ambruzs M.E., Tennenberg A.M. Patient stratification in the management of acute bacterial exacerbation of chronic bronchitis: the role of levofloxacin 750 mg. Eur Respir J, 2005; 25: 1001–1010.

88.    Miravitlles M., Espinosa C., Fernandez-Laso E., Martos J.A., Maldonado J.A., Gallego M. Relationship between bacterial flora in sputum and functional impairment in patients with acute exacerbations of COPD. Study Group of Bacterial Infection in COPD. Chest, 1999; 116: 40–46.

89.    Nseir S., Di Pompeo C., Cavestri B., Jozefowicz E., Nyunga M., Soubrier S., Roussel-Delvallez M., Saulnier F., Mathieu D., Durocher A. Multiple drug resistant bacteria in patients with severe acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease: prevalence, risk factors, and outcome. Crit Care Med, 2006; 34: 2959–2966.

90.    Ferrer M., Ioanas M., Arancibia F., Marco M.A., de la Bellacasa J.P., Torres A. Microbial airway colonization is associated with noninvasive ventilation failure in exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Crit Care Med, 2005; 33: 2003–2009.

91.    Eller J., Ede A., Schaberg T., Niederman M.S., Mauch H., Lode H. Infective exacerbations of chronic bronchitis: relation between bacteriologic etiology and lung function. Chest, 1998; 113: 1542–1548.

92.    Murphy TF. Pseudomonas aeruginosa in adults with chronic obstructive pulmonary disease. Curr Opin Pulm Med, 2009; 15(2): 138–142.

93.    Garcia-Vidal C., Almagro P., Romaní V., Rodríguez-Carballeira M., Cuchi E., Canales L.,  Blasco D., Heredia J.L., Garau J. Pseudomonas aeruginosa in patients hospitalized for COPD exacerbation: a prospective study. Eur Respir J, 2009; 34: 1072–1078.

94.    Burge S., Wedzicha J.A. COPD exacerbations: definitions and classifications. Eur Respir J, 2003; 2: 46–53.

95.    Buscho R.O., Saxtan D., Shultz P.S., Finch E., Mufson M.A. Infections with viruses and Mycoplasma pneumoniae during exacerbations of chronic bronchitis. J Infect Dis,1978; 137: 377–383.

96.    Smith C.B., Golde, C.A., Kanner R.E., Renzetti A.D. Jr . Association of viral and Mycoplasma pneumoniae infections with acute respiratory illness in patients with chronic obstructive pulmonary diseases. Am Rev Respir Dis,1980; 121: 225–232.

97.    Allegra L., Blasi F., Centanni S., Cosentini R., Denti F., Raccanelli R., Tarsia P., Valenti S. Acute exacerbations of asthma in adults: role of Chlamydia pneumoniae infection. Eur Respir J,1994; 7: 2165– 2168.

98.    Lieberman D., Lieberman D., Ben-Yaakov M., Lazarovich Z., Hoffman S., Ohana B., Friedman M.G., Dvoskin B., Leinonen M., Boldur I. Infectious etiologies in acute exacerbation of COPD. Diagn Microbiol Infect Dis, 2001; 40: 95–102.

99.    Lieberman D., Lieberman D., Printz S., Ben-Yaakov M., Lazarovich Z., Ohana B., Friedman M.G., Dvoskin B., Leinonen M., Boldur I. Atypical pathogen infection in adults with acute exacerbation of bronchial asthma. Am J Respir Crit Care Med,2003; 167: 406–410. 100. Lieberman D, Lieberman D, Ben-Yaakov M,  Shmarkov O.,  Gelfer Y., Varshavsky R., Ohana B., Lazarovich Z., Boldur I. Serological evidence of Mycoplasma pneumoniae infection in acute exacerbation of COPD. Diagn Microbiol Infect Dis, 2002; 44: 1–6.

101. Blasi F., Legnani D., Lombardo V.M.,  Negretto G.G., Magliano E., Pozzoli R., Chiodo F., Fasoli A., Allegra L. Chlamydia pneumoniae infection in acute exacerbations of COPD. Eur Respir J, 1993; 6: 19–22.

102. Beaty C.D., Grayston J.T., Wang S.P., Kuo C.C., Reto .CS., Martin T.R. Chlamydia pneumoniae, strain TWAR, infection in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis, 1991; 144: 1408–1410.

103. Miyashita N., Niki Y., Nakajima M., Kawane H., Matsushima T. Chlamydia pneumoniae infection in patients with diffuse panbronchiolitis and COPD. Chest, 1998; 114: 969–971. 104. Mogulkoc N., Karakurt S., Isalska B.,  Bayindir U., Celikel T., Korten V., Colpan N. Acute purulent exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease and Chlamydia pneumoniae infection. Am J Respir Crit Care Med, 1999; 160: 349–353.

105. Diederen B.M.W., van der Valk P.D.L.P.M., Kluytmans J.A.W.J., Peeters  M.F., Hendrix  R. The role of atypical respiratory pathogens in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J, 2007; 30: 240–244.

106. Goh S.K., Johan A., Cheong T.H., Wang,Y. T. A prospective study of infections with atypical pneumonia organisms in acute exacerbations of chronic bronchitis. Ann Acad Med Singapore,1999; 28: 476–480.