Влияние бациллярных пробиотиков на метаболическую активность микрофлоры кишечника при острых кишечных инфекциях

Вопросы терапии

Влияние бациллярных пробиотиков на метаболическую активность микрофлоры кишечника при острых кишечных инфекциях

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

Российская медицинская академия посдипломного образования ГОУ ДПО РМАПО МЗСР РФ, кафедра детских инфекционныых болезней, НИФ «Ультросан» ГУ МНИИЭМ им Г. Н. Габричевского

Под наблюдением находилось 28 детей в возрасте от 1 года до 3 лет с легким и среднетяжелым течением острых кишечных инфекций. Проводилось исследование метаболизма кишечной микрофлоры при вирусных диареях по количественному содержанию и спектрам летучих жирных кислот (ЛЖК) методом газо-жидкостной хромотографии в комплексе с микробиологическим и копрологическим исследованиями при ротавирусной инфекции и изучалось влияние не нее споробактерина. Полученные данные биохимического анализа кала указывают на структурный и метаболический дисбаланс микробиоценоза. При ОКИ вирусной этиологии патологический процесс захватывает верхние отделы ЖКТ и толстую кишку с развитием ферментопатии (дисахаридазная недостаточность) и дисхолии, отражением чего являются изменения в копрограмме.

Ключевые слова: острые кишечные инфекции, дети, микрофлора, биохимический анализ кала, летучие жирные кислоты, споробактерин

Одним из факторов, определяющих тяжесть кишечной инфекции, ее продолжительность, исход и сроки санации от возбудителя, является состояние микробиоценоза кишечника. Роль нормальной микрофлоры кишечника при острых кишечных инфекциях

(ОКИ) заключается в поддержании механизмов 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.

Бактерии участвуют в пищеварении и обеспечении организма хозяина веществами, необходимыми для энергетических и пластических процессов, образуя своеобразный метаболический реактор. Они также участвуют в антиинфекционной защите, формируя колонизационную резистентность слизистых оболочек, и вырабатывают значительные количества разнообразных физиологически активных соединений, контролирующих многие процессы в макроорганизме.

Микроорганизмы, населяющие кожу и слизистые человека, наибольшего своего количества достигают на слизистой толстой кишки, где их концентрация огромна и составляет до 1012 колониеобразующих единиц в 1 мл испражнений. Значение собственной микрофлоры для организма человека раскрыто не в полной мере, а потому часто недооценивается.

В настоящее время продолжается поиск новых диагностических методов комплексной оценки состояния кишечной микрофлоры у детей на фоне инфекционных и неинфекционных заболеваний ЖКТ. Классическим методом диагностики состояния и нарушений микробиоценоза кишечника остается микробиологическое исследование кала, являющееся достаточно трудоемким, дорогостоящим и длительным (не менее 7 дней) лабораторным анализом, способным выявить лишь те или иные отклонения в количественном составе некоторых популяций микрофлоры. Данный метод не позволяет оценить функциональное состояние микроорганизмов — обитателей преэпителиаль-ной зоны. Поэтому в последние годы приобрели большую актуальность происки экспрессных методов диагностики, позволяющих в короткие сроки определить состояние кишечной микрофлоры. Одним из та-

Таблица 1. Характеристика ЛЖК

ЛЖК Продукты ЛЖК Сбраживаемые субстраты

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

Пропионо-вая

Масляная (С4) Fusobacterium, Eubacte-rium, Coprococcus, Bacteroides, Megas-phaera, Clostridium, Peptococcus Сахара, полисахариды (полуфабрикаты неперевариваемой клетчатки), белки растительного происхождения.

Валериановая и капроновая (С5 и С6) С5 Clostridium, Megas-phaera, Peptostreptococ-cus, Peptococcus; С 6 Megasphaera, Eubacte-r um, Peptococcus Сахара, полисахариды, белки растительного происхождения.

Изо-кис-лоты (iC4, iC5, iC6) iC4 и iC5 Bacteroides, Megasphaera, Pep-tostreptococcus, Clostridium; iC6 Pep-tostreptococcus, Clostridium, Candida Белки животного происхождения. Аминокислоты.

ких 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 го-меостаза, в т. ч. водно-электролитного баланса, энергообеспечение колоноцитов, участие в регуляции моторики и иммунокоррекции, 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 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 нутриентов, желчеотделение, всасывательная способность слизистых, скорость транзита и др.) дает полное представление о процессе микробного пищеварения в толстой кишке и его нарушениях. Ниже приведена характеристика ЛЖК, которые представляют собой продукты метаболической активности микрофлоры кишечника (табл. 1).

Для коррекции дисбактериоза кишечника при ОКИ используются пробиотики препараты, в состав которых входят живые микроорганизмы — представители нормальной флоры [1, 2]. В нашей работе для лечения вирусных кишечных инфекций был выбран пробиотик из группы самоэлиминирующихся антагонистов — споробактерин. В состав препарата входят живые микробные культуры из бактерий штамма Bacillus subtih's 534. В основе лечебного действия лежит выраженный микробный антагонизм на патогенные и условно-патогенные микробные штаммы, иммуномо-дулирующая активность; Bacillus subtih's выделяет во внешнюю среду антибиотик белковой природы, продуцирует широкий набор протеолитических ферментов, расщепляющих белки, жиры, углеводы, клетчатку. Штамм сенной палочки синтезирует ряд аминокислот, в том числе и незаменимых, выделяет иммуномодулятор, усиливающий выработку антител, действие вакцин, повышающий активность фагоцитоза и оказывающий умеренное антиаллергическое действие.

Уксусная  до  после

1,2 1

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

Масляная  до  после

1,8 1,6 1,4 1,2 1

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

Пропионовая  до  после

Рисунок 1. Спектр изменения уровня уксусной кислоты при применении споробактерина

Рисунок 2. Спектр изменения уровня масляной кислоты при применении споробактерина

Рисунок 3. Спектр изменения уровня пропионовой кислоты при применении споробактерина

0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

I

¡С4/С4 ]до  после

3,5 3

2,5 2 1,5 1

0,5 0

В

_ J

¡С5/С5  до  после

1

0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

анаэробный индекс  до  после

Рисунок 4. Спектр изменения уровня изо-масляной кислоты при применении споробактерина

Рисунок 5. Спектр изменения уровня изо-валериановой кислоты при применении споробактерина

Рисунок 6. Спектр изменения уровня анаэробного индекса при применении споробактерина

Целью исследования было определение метаболической активности микрофлоры при ротавирусной инфекции и изучение влияния на нее споробактерина.

Материалы и методы исследования

Исследования проведены на базе 4-го инфекционного отделения Тушинской детской городской больницы у стационарных больных (главный врач В. ф. Смирнов). Под наблюдением находилось 28 больных в возрасте от 1 года до 3 лет. Применялся споробактерин по 0,5 мл 2 раза в день, за 15— 30 мин до приема пищи. Продолжительность терапии составила 7 дней. Клинический эффект оценивался по улучшению общего состояния, самочувствия, срокам исчезновения интоксикации, тошноты, рвоты, абдоминального синдрома, явлений метеоризма, купирования симптомов эксикоза, нормализации стула.

Критерии включения больных в исследование:

1. Дети в возрасте от 1 года до 3 лет с острыми кишечными инфекциями вирусной этиологии.

2. Госпитализация не позднее 2-х суток болезни.

3. Легкая и среднетяжелая формы ОКИ.

4. Отсутствие в анамнезе на момент исследования факта приема антибиотиков, ферментов, пробиотиков, иммуномодуляторов.

У обследуемой группы детей проводился бактериологический анализ кала на кишечную группу, исследование фекалий на наличие ротавирусного антигена методом латекс-агллютинации, а также общеклини-

ческий анализ кала и мочи. Всем детям проводилось комплексное исследование кала до и после лечения, включающие копрологию, оценку микробиоциноза кишечника с определением метаболической активности микрофлоры по количественному содержанию и спектрам ЛЖК методом газожидкостной хроматографии.

У всех детей определялся уровень и спектр ЛЖК в фекалиях до и после лечения: общий уровень, мг/мл; анаэробный индекс; индекс изо-кислот; масляная кислота; пропионовая кислота; уксусная кислота; отношение изо-форм к нормальным формам (¡С4/С4).

Одновременно проводилось микробиологическое и копрологическое исследование кала. Данное исследование проведено на базе НИф «Ультросан» ГУМНИИЭМ им. Г. Н. Габричевского.

Результаты и их обсуждение

Среди 28 детей было 17 (67,1%) мальчиков и 11 (32,9%) девочек. По тяжести кишечной инфекции все дети были распределены следующим образом: у 9 (32,2%) из них имела место легкая форма заболевания, у 19 (67,2%) среднетяжелая. Этиологический диагноз был расшифрован у 16 детей, что составило 57,1%. У всех этих больных обнаружен рота-вирус, в остальных случаях этиология заболевания не расшифрована. Независимо от результатов лабораторного исследования у всех детей отмечался осмо-

тический тип диареи, однотипная топика поражения ЖКТ (гастроэнтериты, энтериты).

Симптомы интоксикации продолжительностью 2—3 дня до начала лечения отмечались у 90% детей. Рвота имела место у 26 детей, в среднем 5— 8 раз, в некоторых случаях имело место развитие эксикоза 1—2 степени. Абдоминальный синдром характеризовался 6олями в животе, 6ез четкой локализации, урчанием по ходу кишечника, метеоризмом. Кишечный синдром наблюдался у 100% детей. Независимо от этиологии и тяжести инфекции стул носил водянистый характер, без патологических примесей. Частота стула при среднетяжелой форме составила 7—10 раз в сутки, при легкой форме — до 6 раз.

На фоне применения споробактерина к концу 2— 3 суток пребывания в стационаре отмечалось улучшение состояния, купирование симптомов интоксикации, исчезновение вялости, слабости, рвоты, появлялся аппетит. Средняя продолжительность лихорадочного периода составила 2,44 ± 0,73 дня. Продолжительность абдоминального синдрома колебалась от 1 до 3 дней и в среднем составила 1,68 ± ± 0,55 дней. Средняя продолжительность рвоты составила 2 ± 0,62 дня, диареи — от 2 до б суток, что составило 3,4 ± 1,37 дня.

Биохимический анализ фекалий оценивался по общему уровню кислот, спектру уксусной (С2), пропи-оновой (С3), масляной (С4), изо-масляной (iC4), валериановой (С5), изо-валериановой (iC5), капроновой (С6), изо-капроновой (iC6) кислот, а также значение анаэробного индекса (АИ) — отношения суммы концентраций СЗ, С4, С5, С6 и изо-форм ЛЖК (Ю4, iC5, iC6) к концентрации С2. Значение АИ используется как показатель инфраструктуры микробиоценоза, соотношения анаэробных и факультативно-анаэробных (аэробных) популяций, поскольку источниками уксусной кислоты можно считать почти всю индигенную кишечную микрофлору, а более восстановленных метаболитов (все кислоты за исключением уксусной) — только строгих анаэробов.

В острый период ротавирусной инфекции наблюдается снижение показателя уксусной кислоты против нормы (рис. 1).

Продуцентами уксусной кислоты являются анаэробы и многие аэробы (Е. coll, Staphylococcus, Proteus и др.). Снижение содержания уксусной кислоты свидетельствует об угнетении основных ее продуцентов, нарушении липидного обмена, повышении утилизации ее в качестве источника энергии. В результате исследования микробиоценоза у детей данной группы было установлено сниженное содержание кишечной палочки в 70% случаев до лечения.

Уровень масляной кислоты при ротавирусной инфекции оставался без изменения, что свидетельствует о сохранении структуры и функции слизистой оболочки (рис. 2).

При оценке уровня пропионовой кислоты отмечается значительное снижение последней до лечения (рис. 3), что свидетельствует об угнетении ее основных продуцентов и дефицита соответствующих субстратов (сахаров, крахмала, пектинов).

7

5--—=,-

4----1 -

3-----

2-- -

1-- -

0 -i----,

Общий уровень  до  после

Рйсунок 7. Спектр изменения общего уровня ЛЖК при применении споробактерина

Изо-формы ЛЖК характеризуют протеолитиче-скую активность микрофлоры. Снижение протеолити-ческой активности анаэробной микрофлоры, ферментативная недостаточность верхних отделов ЖКТ (недостаточность «подготовки» мышечных волокон для микробной ферментации), либо их отсутствие в рационе питания. Наблюдаемое нами отклонение от физиологической нормы изо-кислот (изо-масляной, изовалериановой) указывают на микроэкологический дисбаланс при ротавирусной инфекции (рис. 4—5).

Анаэробный индекс (АИ) — это отношение суммы ЛЖК, кроме уксусной, к уровню уксусной кислоты. Близкий к норме АИ может быть при наличии структурного и метаболического дисбаланса внутри анаэробных популяций микробиоценоза. По спектру анаэробного индекса ЛЖК на фоне лечения можно судить о повышении метаболической активности внутри анаэробных популяций микробиоценоза (рис. 6).

Общий уровень ЛЖК практически остается без изменения на фоне применения споробактерина (рис. 7).

Через семь дней после лечения споробактерином спектр пропионовой кислоты значительно повышается, т. е. нормализуется уровень углеводного и липид-ного обмена, что соответствует клиническому выздоровлению. Улучшается также процесс микробного пищеварения в толстом кишечнике по результатам относительного содержания пропионовой кислоты.

Также отмечается увеличение изо-масляной кислоты, что характеризует усиление протеолитической активности анаэробной микрофлоры, нормализуется ферментативная активность верхних отделов ЖКТ.

При исследовании микробиоценоза в острый период болезни у 100% детей отмечены изменения в количественном и качественном составе кишечной микрофлоры, соответствующие 55% — 1; 45% — 2 степени дисбактериоза, которые проявлялись снижением лактобактерий (25% детей), бифидобакте-рий (10% детей), снижением общего количества кишечной палочки (50% детей), сопровождающееся ростом гемолизирующей Е. coli. На этом фоне отмечался рост популяций условно-патогенной микрофлоры, чаще всего в сочетании (25% дрожжевые грибы, 32,1% энтеробактер, 28,5% клебсиелла). При исследовании микрофлоры в динамике через 7 дней от начала лечения регистрируются изменения в ее со-

ставе. Таким образом, отмечается снижение дрожжевых грибов до 7,1%, энтеробактера — до 10,7%, клебсиеллы — до 17,5%, гемолизирующей кишечной палочки — до 10,7%. В отношении бифидо- и лакто-бактерий отмечается рост лактобактерий на 17,8%, бифидобактерий — на 14,2%.

По данным копрологии, у 26 (92,8%) больных выявлены изменения в виде нарушения переваривания жиров и углеводов, отражающие функциональные нарушения поджелудочной железы и недостаток желчеотделения. Данные нарушения объясняются ферментативной недостаточностью как одним из звеньев патогенеза диарей осмотического типа, характерных для вирусных ОКИ.

Выводы

1. При ротавирусной инфекции у детей в острый период заболевания формируются специфические нарушения метаболизма микрофлоры, характеризующиеся снижением ЛЖК, в первую очередь, общего уровня уксусной кислоты, пропионовой кислоты, изменением соотношения изо-форм ЛЖК, что свидетельствует о микроэкологическом дисбалансе с де-

фицитом анаэробов и снижении их ферментативной активности.

2. Назначение споробактерина оказывает положительный эффект, способствуя восстановлению уровня изо-форм, повышению ЛЖК уксусной и пропионовой кислот, анаэробного индекса, что связано с метаболической активностью препарата и его влиянием на процессы микробного пищеварения в толстой кишке. Также выявлено ингибирующее влияние препарата на рост условно-патогенной флоры (дрожжевых грибов, энтеробактерий, гемолизирующей кишечной палочки), стимуляция нарастания общего количества кишечной палочки и повышения уровня лактобактерий.

Литература:

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

2. Учайкин В. ф. Острые кишечные инфекции у детей (диагностика, классификация, лечение): Пособие для врачей / В. ф. Учайкин, Л. Н. Мазанкова. — Москва, 2003. — 34 с.

Ультразвуковой мониторинг желчегонной терапии у детей с гипомоторной дискинезией желчного пузыря на фоне вирусных гепатитов

А. Г. Писарев, Н. С. Васюкова

ГОУ ВПО РГМУ, МОСКВА

Изучалась эффективность желчегонной терапии у детей с гипомоторной дискинезией желчного пузыря на фоне острых вирусных гепатитов А и В. 56 больных получали препарат Лив.52К, вторую группу больных составили 54 ребенка (группа контроля), которые получали препарат фламин. Контроль эффективности терапии проводился с помощью УЗИ. Сравнительный анализ полученных данных показал, что препарат Лив.52К по сравнению с фламином обладает достоверно более выраженным желчегонным эффектом, который проявляется через 60 минут после однократного приема и становится более выраженным к 14 дню лечения.

Ключевые слова: желчегонная терапия, дискинезия желчного пузыря, вирусные гепатиты, Лив.52К

В структуре болезней пищеварения у детей одно из первых мест занимают болезни желчевы-водящей системы (ЖВС) и главным образом желчного пузыря. Согласно последней международной классификации (Римский консенсус по функциональным расстройствам органов пищеварения, 1999) данную группу патологии рекомендуется обозначать как «дисфункциональные расстройства билиарного тракта». Однако в отечественной педиатрии чаще используется термин «дискинезии желчевыводящих путей».

Частота болезней ЖВС за последние 10 лет возросла вдвое и составляет около 80% от всей патологии желудочно-кишечного тракта. Самой частой патологией ЖВС являются дискинетические расстройства, которые имеют самостоятельный характер и, как

правило, развиваются на фоне деформаций желчного пузыря. У детей в 90% случаев дискинезия желчного пузыря носит гипомоторный характер. Как правило, это дети сниженного веса, с плохим аппетитом, часто страдающие запорами, причем, нередко с грудного возраста, что указывает на врожденный характер патологии желчного пузыря. При тщательно собранном анамнезе у них выявляются периодические боли в животе, особенно при физической нагрузке или при погрешностях в диете. Обычно болевой синдром выражен не сильно и быстро проходит, что часто остается незамеченным и, к сожалению, не является поводом для обращения к врачу.

К современным неинвазивным методам изучения состояния желчевыводящих путей у детей относится ультразвуковое исследование (УЗИ), которое отлича-