Оценка состояния кишечной микрофлоры при острых кишечных инфекциях у детей младшего возраста

А. А. ЧЕРНОУСОВ И АР. ИНФЕКЦИОННЫЙ МОНОНУКЛЕОЗ, АССОЦИИРОВАННЫЙ С ВИРУСАМИ ГЕРПЕСА IV, V, VI ТИПОВ

зенки, медленнее восстанавливалась гемограмма, однако отмеченные различия оказались недостоверны.

Особого внимания заслуживает динамика исчезновения ДНК ЭБВ в сыворотке крови (рисунок 5).

После завершения курса арбидола у 12 из 15 обследованных ДНК ЭБВ не определялась. Только у 3 из 15 обследованных (20%) ДНК ЭБВ продолжала определяться (у 2 — выделялась в крови, у 1 — только в слюне). Тогда как у 7 из 10 больных группы сравнения при обследовании через 2 и более месяцев от начала болезни ДНК ЭБВ продолжала обнаруживаться в крови пациентов.

У большинства больных, леченных арбидолом, было отмечено снижение уровня антител к капсидному и раннему антигенам ЭБВ. У большинства больных, леченных арбидолом, отмечалось снижение уровня антител к ЦМВ и ВГЧ-6, а также уменьшение количества антигенов ЦМВ в лейкоцитах периферической крови, что свидетельствовало о снижении вирусной нагрузки.

Выводы

1. Вирусы семейства герпеса IV, V и VI типов вызывают инфекционный мононуклеоз.

2. Инфекционный мононуклеоз, обусловленный вирусом герпеса человека 6 типа (ВГЧ-6), должен войти в МКБ следующего пересмотра в раздел «другой инфекционный мононуклеоз».

3. Обнаружение атипичных мононуклеаров при аденовирусной, хламидийной, микоплазменной, краснушной и любой другой инфекционной болезни следует объяснять реактивацией IV, V или VI типов вирусов семейства герпеса.

4. Установлена длительная персистенция вирусов IV, V или VI типов на иммунокомпетентных клетках, что, возможно, является причиной сниженного уровня иммунологического реагирования и патогенетически обосновывает необходимость противовирусной и им-мунокорригирующей терапии у таких детей.

основная группа 100

группа сравнения

80

60

40

20

0

Рйсунок 5. Обнаружение ДНК ЭБВ в крови

5. У больных ЭБВ мононуклеозом, леченых арбидолом, быстрее, чем в группе сравнения, нормализуется температура, исчезает ангина, уменьшается лим-фопролиферативная инфильтрация.

6. Лечение арбидолом способствует элиминации ЭБВ из крови.

Литература:

1. Гранитов В. М. Герпес вирусная инфекция. — Н. Новгород, 2001. — 26 с.

2. Филдс Б., Найп Д. Вирусология / Пер. с англ. — М.: Мир, 1989.

3. Biology of Epstein-Barr virus during infectious mononucleosis / D. L. Sitki-Green, R. H. Edwards, M. M. Covington, N. Raab-Traub // J. Infect. Dis. — 2004, Feb. — 1—189(3). — P. 483—492.

4. Papesch М. Epstein-Barr virus infectious mononucleosis / M. Papesch, R. Watkins // Clin. Otolaryngol. — 2001, Feb. — 26(1). — P. 3—8.

5. Учайкин В. Ф. Руководство по инфекционным болезням у детей. — М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1998. — С. 262—273.

начало через

болезни 1-2 месяца

Оценка состояния кишечной микрофлоры при острых кишечных инфекциях у детей младшего возраста

Л. Н. Мазанкова, Н. О. Ильина, О. А. Кондракова, А. М. Затевалов

Российская медицинская академия последипломного образования,

кафедра детских инфекционных болезней, НИф «Ультрасан» Г/ МНИИЭМ им. Г. Н. Габричевского, москва

Под наблюдением находилось 60 детей в возрасте от 1 года до 3 лет с легкими и среднетяжелыми формами острых кишечных инфекций. Проводилось исследование метаболизма кишечной микрофлоры при вирусных и бактериальных диареях по количественному содержанию и спектрам летучих жирных кислот (ЛЖК) методом газо-жидкостной хроматографии в комплексе с микробиологическим и копрологическим исследованиями. Полученные данные биохимического анализа кала указывают на преобладание у детей с бактериальными диареями более выраженного структурного и метаболического дисбаланса микробиоценоза, а также патологического состояния слизистой оболочки толстой кишки, обусловленного инвазией патогенных эн-теробактерий. При ОКИ вирусной этиологии патологический процесс захватывает верхние отделы ЖКТ и тонкую кишку с развитием ферментопатии (дисахаридазная недостаточность) и дисхолии, отражением чего являются изменения в копрограмме. Метаболические нарушения кишечной микрофлоры при вирусных диареях выражены в значительно меньшей степени. Ключевые слова: острые кишечные инфекции, дети, микрофлора, биохимический анализ кала, летучие жирные кислоты

Одним из факторов, определяющих тяжесть острой кишечной инфекции, ее продолжительность, исход и сроки санации от возбудителя, является со-

стояние микробиоценоза кишечника. Роль нормальной микрофлоры кишечника при острой кишечной инфекции (ОКИ) заключается в поддержании механизмов

Таблица 1. Характеристика ЛЖК

ЛЖК Продуценты ЛЖК Сбраживаемые субстраты

Уксусная (С2) Большинство анаэробных видов, многие аэробные (E. coli, Staphylococcus, Proteus и др.). Сахара, аминокислоты, нуклеиновые основания, непереваримые полисахариды

Пропионовая

Масляная (С4) Fusobacteriuim, Eubacterium, Coprococcus, Bacteroides, Megasphaera, Clostridium, Peptococcus Сахара, полисахариды (полуфабрикаты непереваримой клетчатки), белки растительного происхождения

Валериановая и капроновая (С5 и С6) С5 Clostridium, Megasphaera, Peptostreptococcus, Peptococcus; С6 Megasphaera, Eubacterium, Peptococcus Сахара, полисахариды, белки растительного происхождения

Изо-кислоты (iC4, iC5, iC6) iC4 и iC5 Bacteroides, Megasphaera, Peptostreptococcus, Clostridium; iC6 Peptostreptococcus, Clostridium, Candida Белки животного происхождения, аминокислоты

естественной резистентности за счет конкуренции с патогенами за рецепторы слизистой оболочки кишечника на стадии их первичной адгезии и колонизации. Под влиянием эуфлоры происходит активация системы комплемента и фагоцитоза, усиление выработки 1дМ и секреторного 1дА, что играет важную роль в санации организма от возбудителей ОКИ [1].

В настоящее время продолжается поиск новых диагностических методов комплексной оценки состояния кишечной микрофлоры у детей на фоне инфекционных и неинфекционных заболеваний ЖКТ. В последние годы приобрели большую актуальность поиски экспрессных методов диагностики, позволяющих в короткие сроки определить состояние кишечной микрофлоры. Одним из таких перспективных направлений изучения микроэкологии кишечника в норме и при патологии является метод газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ), основанный на определении метаболической активности микрофлоры по спектру летучих жирных кислот (ЛЖК). ЛЖК представляют собой метаболиты — конечные продукты ферментации сахаролитической анаэробной микрофлоры (бифидобактерий, бактероидов, фузо-, эубактерий, пептострептококков). Они участвуют в осуществлении большинства физиологических функций нормальной микрофлоры в организме, основными из которых являются поддержание гомеостаза, в т. ч. водно-электролитного баланса, энергообеспечение колоноцитов, участие в регуляции моторики и им-мунокоррекции, противовирусное и антибактериальное действие и т.д. Известно, что при различных патофизиологических состояниях желудочно-кишечного тракта и его заболеваниях процесс образования, всасывания и утилизации ЛЖК нарушается; поэтому общая концентрация и, особенно, соотношение отдельных ЛЖК в фекалиях меняются. Следовательно, разнонаправленные отклонения от физиологической нормы уровней и спектров этих метаболитов могут служить биохимическими маркерами структурных и функциональных нарушений кишечного микробиоценоза и патологических состояний, связанных с микробиологическим дисбалансом. Информация об интегральном количестве ЛЖК в кишечнике может иметь диагностическое и прогностическое значение. Анализ абсолютных и относительных показателей содержания ЛЖК в фекалиях в совокупности с данными копрологического анализа с известным набором признаков (физические параметры, степень гидролиза поступающих в толстую кишку нутри-ентов, желчеотделение, всасывающая способность сли-

зистых, скорость транзита и др.) дает более полное представление о процессе микробного пищеварения в толстой кишке и его нарушениях [2].

В таблице 1 приведена характеристика ЛЖК.

Материалы и методы исследования

Проводилось изучение метаболизма кишечной микрофлоры у детей младшего возраста при острых кишечных инфекциях по количественному содержанию и спектрам летучих жирных кислот (ЛЖК) методом газо-жидкостной хроматографии в комплексе с микробиологическим и копрологическим исследованиями. Выборочно обследовано 60 детей в возрасте от 1 года до 3 лет с легкими и среднетяжелыми формами заболевания, госпитализированных в инфекционные отделения Тушинской ДГБ (главный врач Смирнов В. ф.). В основу деления на группы положена этиопатогенетическая классификация ОКИ по типам диареи [3]. Осмотический тип диареи, ассоциированный с ротавирусом, был установлен у 30 детей (50%), составивших I группу, ин-вазивный тип — у 28 детей (46,7%) и секреторный — у 2 детей (3,3%). Случаи инвазивных и секреторных диарей (30 детей) были объединены во II группу бактериальных ОКИ для удобства сравнения. Все дети в обеих группах были сопоставимы для статистической обработки данных по возрасту (1—3 года), тяжести (легкие и сред-нетяжелые формы) и срокам обследования (1—2 день болезни, 1-е сутки госпитализации). Из обследования были исключены больные, получавшие на догоспитальном этапе этиотропную терапию.

Всем детям обследуемой группы в 1—2 сутки пребывания в стационаре проводился комплекс лабораторной диагностики, включающий в себя общеклинические анализы, бактериологическое исследование кала на наличие патогенных энтеробактерий, определение антигена ротавирусов в фекалиях методом ИфА. Одновременно производился забор проб фекалий в стерильную пластиковую и стеклянную посуду для проведения комплексного анализа кала, включающего микробиологическое, копрологическое исследования по стандартным методикам и определение уровней ЛЖК методом газо-жидкостной хроматографии.

Результаты и их обсуждение

Полученные данные свидетельствуют о том, что при всех ОКИ вне зависимости от этиологии имеет место угнетение метаболической активности нормальной микрофлоры, что выражается снижением уровня

Таблица 2. Концентрации ЛЖК (мг/мл) у детей в фекалиях при ОКИ различной этиологии, в сравнении с нормой

ЛЖК Вирусные ОКИ (п = 30) Бактериальные ОКИ (п = 30) Норма для детей

Ме + Ме + 1—3 лет

Уксусная (С2) 2,6886 2,1616 3,0763 2,1976 1,3734 2,7404 3,6069—4,767

Пропионовая (С3) 0,5647 0.3597 0,8878 0,4258 0,2476 0,9906 0,8408—1,108

Изо-масляная (iC4) 0,0511 0,0238 0,0995 0,0348 0,0104 0,0963 0,0492—0,130

Масляная (С4) 0,6648 0,4634 1,0428 0,2438 0,0787 0,4621 0,6235—1,092

Изо-валериановая (iC5) 0,0872 0,0591 0,1245 0,0526 0,0154 0,1190 0,0871—0,224

Валериановая (С5) 0,0497 0,0270 0,1127 0,0243 0,0125 0,0683 0,0454—0,160

Изо-капроновая (iC6) 0 — — 0 — — 0,0000

Капроновая (С6) 0 — — 0 — — 0,0000

как отдельных летучих жирных кислот, так и их суммарного уровня.

В таблице 2 представлены абсолютные концентрации отдельных ЛЖК в группах вирусных и бактериальных диарей относительно диапазона норм этих показателей для детей в возрасте от 1 года до 3 лет.

Так, концентрация уксусной кислоты (С2) при всех ОКИ была снижена, не достигая ни у одного ребенка нижней границы нормы. Однако более низкие показатели уксусной кислоты отмечались у детей в группе с бактериальными диареями (Ме = 2,1976 мг/мл [1,3734 : 2,7404], против Ме = 2,6886 мг/мл [2,1616 : 3,0763 ] у детей с вирусными ОКИ, что объясняется более выраженным угнетением продуцентов этого метаболита (большинство анаэробных популяций, Е. coli) за счет инвазии и развития воспалительного процесса в слизистой толстой кишки.

Особенно выраженные и статистически достоверные (р = 0,02) различия между группами получены в показателях масляной кислоты (С4). При этом концентрация С4 у большинства детей с вирусными диареями практически не отличалась от нормы (Ме = = 0,6648 мг/мл [0,4634 : 1,0428]), а при бактери-

альных ОКИ — была в 2—3 раза ниже (Ме = = 0,2438 мг/мл [0,0787 : 0,4621]). Данный метаболит, как известно, является энергосубстратом для эпи-телиоцитов толстой кишки, и его показатели характеризуют состояние слизистой (рисунок 1 г).

Показатели концентраций пропионовой кислоты (С3), продуцентами которой являются УеНопеНа, Ргор$ опоЬаЫепит, Вас1его'1с1ез, !х)зоЬас1епит у большинства детей обеих групп были снижены или имели тенденцию к снижению относительно нормы (Ме = = 0,5647 мг/мл [0,3597 : 0,8878] — в группе вирусных ОКИ и Ме = 0,4258 мг/мл [0,2476 : 0,9906] — в группе бактериальных, при норме для детей этого возраста от 0,8408 до 1,108 мг/мл). При этом межгрупповые различия в концентрациях С3 были недостоверными (р > 0,05).

Валериановая кислота (С5), продуцируемая клост-ридиями, пептококками и пептострептококками, была ниже возрастной нормы у 87% детей с бактериальными диареями и лишь у 7% детей с вирусными ОКИ. При этом концентрация С5 при бактериальных ОКИ была более чем в 2 раза ниже таковой при вирусных (Ме = 0,0243 мг/мл [0,0125 : 0,0683], против Ме =

Общий уровень

Вирусная

Бактериальная

П Норма для детей от 1 до 3 лет

Суммарная концентрация ЛЖК, мг/мл 10ч-

7 i 6 i 5 \ 4 \ 3^ 2 I 1 ^ 0

Анаэробный индекс (р = 0,115) 1,2т

от 1 до 3 лет

Анаэробный индекс

Вирусная 0,8

Бактериальная

пи „ 0,6 П Норма для детей

0,4 0,2: 0

в) Индекс изокислот

Вирусная

Бактериальная

Норма для детей от 1 до 3 лет

Индекс изокислот 0,

Концентрация масляной

кислоты

Вирусная

Бактериальная

Норма для детей от 1 до 3 лет

Концентрация масляной кислоты, мг/мл 1,2ч-

1 Л

0,8 0,6 0,4^ 0,2 0

Рисунок 1. Биохимические показатели (ГЖХ анализ) фекалий при ОКИ бактериальной и вирусной этиологии

100%-90%-80%-70%-60%-50%-40%-30%-20%-10%-0-

59%

41%

Вирусная

Бактериальная

а) Воспалительный белок

100%-90%-80%-70%-60% 50%-40% 30%-20% 10%-0

52%

26%

-

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0

15%

7%

Вирусная Бактериальная

б) Непереваренный крахмал

Вирусная Бактериальная

Нейтральный жир в большом количестве

100%-90%-80% 70%-60%-50% 40%-30%-20%-10%-0-

19%

4%

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0

0%

~4%~

Вирусная Бактериальная

в) Переваримая клетчатка

Вирусная Бактериальная

д) Жирные кислоты в большом количестве

100%-90%-80% 70%-60%-50% 40%-30%-20%-10%-0-

22%

7%

Вирусная Бактериальная

Соли жирных кислот в большом количестве

РИсунок 2. Копрологические показатели при ОКИ бактериальной и вирусной этиологии

= 0,0497 мг/мл [0,0270 : 0,1127]), что является статистически достоверным (р = 0,042) и свидетельствует об угнетении продуцентов этого метаболита, а также о дефиците сбраживаемых ими субстратов.

Концентрации изо-кислот: изо-масляной (iC4) и изо-валериановой (iC5) как конечных продуктов микробной ферментации у большинства детей с бактериальными диареями были снижены относительно нормы, а в группе вирусных ОКИ таковые от нормы практически не отличались. Межгрупповые различия в концентрациях изо-кислот были статистически недостоверными (р > 0,05). Капроновая (С6) и изо-капроновая кислота (iC6) ни в одном случае обнаружены не были.

С учетом концентраций отдельных кислот определялась их суммарная концентрация — общий уровень метаболитов (ОУ), который у всех детей был ниже возрастной нормы (рисунок 1 а). Однако в группе бактериальных ОКИ он был на 20—30% ниже, чем в группе вирусных (Ме = 3,33 мг/мл [1,95 : 4,58] против Ме = 4,28 мг/мл [3,54 : 5,64]), что можно объяснить селективным угнетением нормальной микрофлоры, в особенности анаэробных популяций преэпи-телиальной зоны патогенной бактериальной флорой с инвазивными свойствами.

Отношение суммы ЛЖК (кроме уксусной) к уровню уксусной кислоты отражает анаэробный индекс (АИ). Уровень АИ (рисунок 1 б) был подвержен значительным колебаниям в группе вирусных диарей (Ме = 0,65 [0,35 : 0,97]) в большей степени, чем при бактериальных ОКИ, превышая возрастную норму, отражая тем самым угнетение в основном продуцентов уксусной кислоты (Е. coli и анаэробных популяций). При ОКИ бактериальной этиологии АИ был ближе к возрастной норме (Ме = 0,56 [0,39 : 0,71]), что объясняется одновременным угнетением продуцентов всех ЛЖК, то есть структурным и метаболическим дисбалансом внутри популяций.

Для бактериальных ОКИ были характерны более высокие значения индекса изо-кислот (ИИ), ко-

торый отображает отношение суммы изо-масляной и изо-валериановой кислот к сумме нормальных масляной и валериановой кислот (рисунок 1 в), что свидетельствует, во-первых, о повышенной ферментации гликопротеидов слизистой в условиях дефицита субстрата сбраживания из-за угнетения нормальной микрофлоры, а во-вторых, о снижении утилизации изо-кислот в условиях патологического состояния слизистой. При этом межгрупповые различия в показателях ИИ (Ме = 0,46 [0,33 : 0,68] — в группе бактериальных ОКИ и Ме = 0,18 [0,14 : 0,39] — в группе вирусных) были достоверными (р = 0,021).

Анализ копрологических показателей в исследуемых группах (рисунок 2), позволяет отметить наличие более выраженных функциональных нарушений верхних отделов ЖКТ у детей с вирусными ОКИ, у которых в 2 раза чаще, чем у детей с бактериальными диареями (52 против 26%) обнаруживался нейтральный жир в большом количестве, почти в 5 раз чаще (19 против 4%) — жирные кислоты в большом количестве и в 3 раза чаще (22 против 7%) — соли жирных кислот. Данные нарушения объясняются ферментативной недостаточностью как одним из звеньев патогенеза диарей осмотического типа, характерных для всех вирусных ОКИ.

В группе бактериальных диарей отмечалась тенденция к росту частоты обнаружения в кале воспалительного белка (у 59% детей этой группы против 41% детей группы вирусных ОКИ).

Таким образом, полученные данные биохимического анализа кала указывают на преобладание у детей с бактериальными диареями по сравнению с вирусными более выраженного структурного и метаболического дисбаланса микробиоценоза, а также патологического состояния слизистой оболочки толстой кишки, обусловленного инвазией патогенных энтеробактерий. Вследствие инвазии возбудителя возникает воспалительный процесс в слизистой толстой кишки с угнетением метаболической активности большинства микро-

Кишечная палочка

Кишечная палочка

< 7 37%

А

Бифидобактерии

4 5 6

< 4 0% о% 0%

Бифидо6актерии

41%

< 4

,0%

2.

4% /JIT 0% 6 '«fall - 0%

Лактобактерии

8 ; < 4 0% 0% % 4 -- 0%

Лакто6актерии

Рйсунок 3. Частота встречаемости нормальной микрофлоры кишечника (log) в группах детей с вирусной (а) и бактериальной (6) диареей

организмов — продуцентов ЛЖК (особенно обитающих в преэпителиальной зоне), в результате чего отмечается снижение как общего уровня, так и отдельных ЛЖК (в первую очередь, масляной кислоты). Клинически это сочетается с развитием диареи инва-зивного типа с патологическим характером стула (слизь, зелень, кровь), сопровождающейся в большинстве случаев выраженными симптомами интоксикации, абдоминальным синдромом и иногда — рвотой. В отличие от бактериальных, при вирусных ОКИ патологический процесс захватывает верхние отделы ЖКТ и тонкую кишку с развитием ферментопатии (дисаха-ридазная недостаточность) и дисхолии, отражением чего являются изменения в копрограмме. Метаболические нарушения кишечной микрофлоры при этом возникают вследствие ускоренного транзита содержимого и изменения состава сбраживаемых субстратов без развития воспаления в слизистой толстой кишки. Поэтому снижение уровней ЛЖК при вирусных ОКИ менее значительно, и в ряде случаев таковые практически не отклоняются от нормы.

По данным микробиологического анализа (рисунок 3) установлено снижение общего количества E.coli (продуцента уксусной кислоты) ниже 107 КОЕ/мл у 52% детей в группе бактериальных ОКИ и у 37% детей с вирусными диареями. Количество бифидобактерий в группе вирусных ОКИ практически не изменялось, и лишь у 19% детей имела место тенденция к снижению их уровня до 7 log, в то время как при бактериальных ОКИ такая тенденция отмечалась уже у 55% детей, а у 4% детей этой группы отмечалось значительное снижение уровня бифидобактерий ниже 4 log.

В большей степени при ОКИ как бактериальной, так и вирусной этиологии имело место угнетение лак-тофлоры (лишь у 26% детей в обеих группах определялось нормальное количество лактобактерий — 107 КОЕ/мл, в остальных случаях оно было снижено). А в группе бактериальных ОКИ у 4% детей имело

место выраженное снижение уровня лактобактерий ниже 104 КОЕ/мл. Условно-патогенная флора в обеих исследуемых группах определялась практически с одинаковой частотой.

Таким образом, данные анализа микробиологических исследований свидетельствует лишь о количественных изменениях в составе нормальной и условно-патогенной микрофлоры и не позволяют судить о функциональном состоянии и метаболической активности микрофлоры при ОКИ различной этиологии. Быстро и комплексно оценить структурные и функциональные нарушения внутри популяций микрофлоры (особенно обитающих в преэпителиальной зоне), состояние слизистой оболочки, помогает проведение в режиме реального времени биохимического анализа кала. Дополняет данные этого исследования копроло-гический анализ, позволяющий оценить в первую очередь функциональное состояние верхних отделов ЖКТ, нарушение которых часто является одной из причин микробного дисбаланса.

Полученные в ходе комплексной оценки микрофлоры кишечника с использованием ГЖХ данные коррелируют с патогенетически обусловленными особенностями клинической картины вирусных и бактериальных кишечных инфекций.

Литература:

1. Новокшонов А. А. Роль иммуномодулятора Гепон в комплексной терапии ОКИ у детей/ А. А. Новокшонов, В. ф. Учайкин, Н. В. Соколова // Лечащий Врач. — 2003. — № 6. — С. 76—78.

2. Комплексная оценка микроэкологических и функциональных нарушений толстого кишечника для обеспечения этиот-ропной терапии / О. А. Кондракова и др. // Пособие для врачей. — Москва, 2003. — 54 с.

3. Учайкин В. ф. Острые ишечные инфекции у детей (диагностика, классификация, лечение) / В. ф. Учайкин, Л. Н. Ма-занкова // Пособие для врачей. — Москва, 2003. — 34 с.