Микробный фенотип и колонизационная резистентность у детей в условиях Севера на примере г. Якутска

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

УДК 616:579.61

Я. А. Ахременко, Е. П. Красноженов

МИКРОБНЫЙ ФЕНОТИП И КОЛОНИЗАЦИОННАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ У ДЕТЕЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА НА ПРИМЕРЕ Г. ЯКУТСКА

Представлены результаты многолетних исследований микрофлоры и колонизационной резистентности, проведенных в группе здоровых детей в возрасте 3-6 лет, проживающих в г. Якутске. Установлено, что за последние 10 лет наблюдается устойчивая тенденция к снижению колонизационной резистентности у здоровых детей, проживающих в условиях Севера.

Ключевые слова: микробный фенотип, колонизационная резистентность, микрофлора, биотопы, противоинфекционный иммунитет, резистентность слизистых оболочек, микробиологическое исследование, иммунологические параметры слюны.

Ya. A. Akhremenko, E. P. Krasnozhyonov

Microbe phenotype and colonization resistance of children in the North conditions based on the example of Yakutsk

There are results of micro flora and colonization resistance longstanding researches held in a group of healthy children of 3-6 years old that live in Yakutsk. It was established that last 10 years a consistent trend of colonization resistance reduction of children living in the North conditions was observed.

Key words: microbe phenotype, colonization resistance, micro flora, biotopes, anticontagious immunity, mucosa resistance, microbiological research, saliva immunological parameters.

Одной из важных задач клинической микробиологии является исследование биологии и роли микрофлоры человека в поддержании его здоровья, а также в этиологии и патогенезе различных заболеваний.

С современных позиций нормальную микрофлору организма человека рассматривают как совокупность биоценозов (кожи, верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, половой сферы), в которых сформирован определенный качественный и количественный состав микроорганизмов. Данная совокупность микробиоценозов носит название

АХРЕМЕНКО Яна Александровна - к. м. н., доцент, зав. курсом микробиологии и иммунологии Медицинского института СВФУ.

E-mail: yanalex2007@yandex.ru

КРАСНОЖЕНОВ Евгений Павлович - д. м. н., профессор, зав. кафедрой микробиологии и вирусологии Сибирского государственного медицинского университета.

E-mail: kepavl@mail.ru

микробный фенотип или микробный статус. Под колонизационной резистентностью (КР) подразумевается совокупность механизмов, придающих индивидуальную стабильность нормальной микрофлоре и обеспечивающих предотвращение заселения хозяина посторонними микроорганизмами (D. Van der Waaij, 1971). Одним из главных механизмов защиты от колонизации посторонними микроорганизмами, включая патогенные, является присутствие в организме индигенной микрофлоры, особенно грампозитивных представителей. Среди механизмов хозяина, участвующих в поддержании КР, можно особо выделить локальные неспецифические и специфические защитные механизмы (макрофаги, лизоцим, sIgA и др.), препятствующие адгезии и способствующие выведению чужеродных

микроорганизмов во внешнюю среду [1].

В современных условиях резко возросло число стрессовых воздействий и неблагоприятных экологических факторов, сопровождающихся глубокими нарушениями микробной экологии организма челове-

ка. Особую актуальность это имеет для северных регионов.

В условиях Севера на организм человека действуют не только суровые природно-климатические условия, но и усиливающееся с каждым годом загрязнение окружающей среды, социально-экономические условия жизни и особенности питания населения, приобретающие на современном этапе характер стрессовых факторов. При постоянных или интенсивных воздействиях внешней среды выведенные из строя барьерные и адаптационные системы в свою очередь приводят к росту заболеваемости населения по целому ряду нозологий. Появляется много бессимптомных и стертых форм различных заболеваний в группах людей, относящихся к практически здоровым [2].

Здоровье детей - наиболее чувствительный показатель, отражающий состояние окружающей среды. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что в экологически неблагоприятных регионах регистрируется повышенная заболеваемость детского населения [3, 4]. Так, нашими исследованиями показано, что преморбидные состояния (дисфункции желудочно-кишечного тракта, эпизоды пищевой аллергии, частые респираторные инфекции) выявляются более чем у трети (33,9 %) детей дошкольного возраста, проживающих в г. Якутске и относящихся к группе «практически здоровых» [5].

Если рассматривать заболеваемость детского населения в условиях Севера за последние 10 лет, то первое место из года в год занимают болезни органов дыхания, на втором месте неизменно остаются заболевания органов пищеварения. Наряду с этим, отмечается неуклонный рост патологии кожи и подкожной клетчатки, среди которых ведущее место занимает атопический дерматит. В патогенезе всех этих патологических состояний основным механизмом является снижение КР и развитие дисбиозов, т. е. нарушений в составе микрофлоры [5, 6].

В данной работе представлены результаты

исследований, проведенных в группе здоровых детей 3-6-летнего возраста, поскольку на примере данного контингента детей можно получить более четкое представление о характере нарушений микробного статуса и колонизационной резистентности у детей в условиях Севера. В эту группу вошли 362 ребенка из дошкольных учреждений г. Якутска.

У всех детей определяли количественный и качественный состав микрофлоры носоглотки, кожи и толстого кишечника, а также факторы противоинфекционной резистентности в слюне (лизоцим, IgG, sIgA, адгезионные молекулы ICAM-I). У 60 детей с кариесом зубов дополнительно определяли спектр кариесогенных микроорганизмов в ротовой жидкости.

Микрофлора верхних дыхательных путей

В результате микробиологического исследования носоглоточного отделяемого у 362 детей только у 104 (28,7 %) из них выявлено нормальное состояние микрофлоры, у 31 ребенка (8,5 %) обнаружены дисбиотические изменения ротоглотки, что проявлялось в повышении количества зеленящих стрептококков (более 105 КОЕ) и катаральных нейссерий (более 103 КОЕ), а также появлении единичных клеток условно патогенных микроорганизмов: энтеробактерий (E. coli, Klebsiella spp.), Enterococcus faecium, дрожжей и дрожжеподобных грибов, эпидермальных стафилококков с гемолитическими свойствами (S. epidermidis hly+).

У остальных обследованных нами детей носоглотка была колонизирована различными патогенными и условно-патогенными возбудителями. Наиболее часто, почти у трети маленьких пациентов, выявлялись S. aureus (100 детей, что составило 27,6 %), у 51 ребенка (14,1 %) выявлялись Str. pneumoniae, и у 38 детей (10,5 %) - E. faecium. У остальных обследованных детей выявлялись M. catarrhalis, ( 20 чел.) E. coli и (12 чел.) дрожжевые грибы, (9 чел.) что составило 5,5 %, 3,3 % и 2,5 % соответственно. Этиологическая структура показана на рис. 1.

Рис. 1. Спектр микрофлоры носоглотки у обследованных детей

Рис. 2. Спектр ацидогенной флоры в слюне у детей с множественным кариесом зубов

Таким образом, более чем 40 % детей являются носителями S. aureus et S. pneumoniae. Высокая распространенность данных возбудителей вызывает беспокойство, т. к. у таких детей снижена колонизационная резистентность и повышена восприимчивость к инфекционным заболеваниям дыхательных путей, что имеет особую актуальность для жителей Севера.

Микрофлора ротовой жидкости

Бактериологическое исследование слюны проводилось на предмет изучения спектра кариесогенной микрофлоры (стрептококков и лактобактерий) у 60 детей, поскольку Якутия является регионом с высоким риском развития кариеса зубов.

Среднее количество стрептококков в ротовой жидкости у обследованных детей составило 107-108 КОЕ/мл (при норме 104 - 105 КОЕ/мл). Преобладающими видами у 15 (25 %) детей были Str. anginosus et Str. sanguis; Str. mutans et Str. salivarius преобладали в слюне у 12 (20 %) детей и у 3 (5 %) преобладающими видами были Str. oralis/mitis et Str. vestibularis. Наиболее высокое содержание в слюне отмечалось Str. salivarius - 108 - 109 КОЕ/мл; примерно одинаковым было содержание Str. anginosus и Str. sanguis

- 107 - 108 КОЕ/мл. Уровень Str. mutans составлял 106

- 107 КОЕ/мл. Лактобактерии высевались из слюны обследованных детей в довольно высоком титре - 105

- 106 КОЕ/мл (при норме от 0 до 105 КОЕ/мл) (рис. 2).

Таким образом, выявлено повышенное содержание ацидогенной флоры в ротовой полости у обследованных нами детей, что может служить биологическим фактором риска развития кариеса зубов.

Микрофлора кожи

При микробиологическом исследовании здоровых участков кожи детей нами был установлен следующий качественный и количественный состав микрофлоры: у 253 (69,9 %) детей обнаруживались сарцины, у 244 (67,4 %) - Staphylococcus saprophyticus, у 136 (37,6 %) - Escherichia coli в количестве от 10 до 103 KOE. У 72 (19,9 %) детей обнаруживались Staphylococcus epidermidis гемолитический (hly+) в количестве от 10 до 106 КОЕ, у 9 (2,5 %) - нейссерии в количестве 103 КОЕ, у 27 (7,5 %) - единичные клетки плесени и в 18 (5 %) случаях бактериальный рост не наблюдался. При этом практически не встречалось монокультур, сочетание микроорганизмов на коже здоровых детей было разнообразным как в качественном, так и в количественном отношении (рис. 3).

Рис. 3. Спектр эпидермальной микрофлоры у обследованных детей

Бактерицидность кожи по отношению к кишечной палочке составила в среднем 86,7 %, что является нормой (70-90 %).

Поскольку в патогенезе атопического дерматита, а также воспалительных заболеваний кожи и подкожной клетчатки основную роль играют патогенные стафило- и стрептококки, можно сказать, что резистентность кожного барьера у наблюдаемых нами детей достаточно высока.

Микрофлора толстого кишечника В результате микробиологического исследования толстого кишечника нормальный микробный пейзаж наблюдался лишь у 35 (9,7 %) детей. У большей части детей установлены нарушения 1 и 2 степени.

Изменения в микробиоценозе толстого кишечника характеризуются снижением лактобактерий у 309 (85,4 %) детей и бифидобактерий у 268 (74 %). На этом фоне активизируется условно-патогенная микрофлора. Как видно из табл. 1, у 55 (15,2 %) детей в высоких титрах определялись условнопатогенные энтеробактерии (клебсиеллы, цитробактер, энтеробактер и др.). Почти в 10 % случаев обнаруживались и патогенные микроорганизмы: гемолизирую-щие эшерихии и 8. аигеш.

Иммунологические параметры слюны Дисбаланс состава индигенной микрофлоры сопровождается и изменением некоторых иммунологических параметров слюны. Так, уровень IgG в слюне у всех обследованных детей ниже возрастной нормы и снижается при усугублении дисбиотических изменений от 0,39 г/л (у детей с нормальным состоянием кишечника) до 0,28 г/л (при дисбиозе 2 степени). У 100 % обследованных наблюдается недостаточность 8^А - в среднем 0,07 г/л при норме 0,1-0,15.

Однако на фоне иммуноглобулиновой недостаточности у 67 % детей отмечается компенсаторное повышение активности лизоцима. При этом показана обратная корреляционная зависимость между уровнем лизоцима в слюне и уровнем лактобактерий в кишечнике (коэффициент корреляции г = -0,15 при р<0,05). Содержание адгезионных молекул 1САМ-1 у всех детей находится в пределах нормы. Данные представлены в табл. 2.

В результате проведенных исследований нами сделаны следующие выводы:

- в последнее десятилетие наблюдается устойчивая тенденция к снижению колонизационной резистентности даже у здоровых детей, проживающих в северных экосистемах, что проявляется нарушением микробного статуса и иммунологических параметров секреторных жидкостей;

- нарушения микробного статуса характеризуются снижением содержания в кишечнике защитной микрофлоры (лакто- и бифидобактерий), активизацией на этом фоне нежелательных микроорганизмов (условно-патогенных энтеробактерий, атипичных эшерихий и стафилококков), повышением кариесогенной микрофлоры (стрептококков и лактобактерий) в полости рта и вегетацией гноеродных кокков (стафилококков и пневмококков) на слизистой оболочке верхних дыхательных путей;

- развитие дисбиозов в организме детей сопровождается иммуноглобулиновой недостаточностью на слизистых оболочках и компенсаторным увеличением активности лизоцима;

- контроль за изменениями микрофлоры и резистентности наружных покровов позволяет выявить состояние предболезни, когда процессы

Таблица 1

Качественные и количественные показатели микрофлоры толстого кишечника у обследованных детей

Качественные показатели кишечной микрофлоры Количественные показатели кишечной микрофлоры

Норма, %

Бифидобактерии 100 (10-11) 100 8,8+0,3

Лактобактерии 100 (7-8) 100 4,9+0,2

Полноценные эшерихии 100 (6-8) 100 6,2+0,3

Лактозонегативные эшерихии (lac-) 30 (3-5) 28,8 5,0±0,01

Гемолитические эшерихии (hly+) 0 7,5 5,0±0,01

Условно-патогенные энтеробактерии 30 (3-4) 15,2 6,2+0,2

Клостридии 30 (3-4) 11,5 3,5+0,1

S. aureus 0 2,2 5,0±0,01

Дрожжи и дрожжеподобные грибы 30 (3-4) - -

Таблица 2

Иммунологические параметры слюны у обследованных детей

Норма Всего Без дисбиоза 1 степень 2 степень

IgG, г/л 0,9-2,6 0,32+0,01 0,39+0,07 0,30+0,07 0,28+0,04 р<0,05

sIgA, г/л 0,1-0,15 0,07+0,007 0,08+0,005 0,06+0,001 р<0,05 0,06+0,003 р<0,05

Лизоцим, мкг/мл 17-18 23,1+2,5 24,7+1,2 19,4+4,5 25,3+2,55 р<0,05

ICAM-I, пкг/мл 3,5-4,0 4,1+0,17 4,3+0,8 3,85+1,3 4,1+0,6

еще обратимы и могут быть устранены щадящими методами (воздействием пробиотиков и иммуномодуляторов) на организм.

Л и т е р а т у р а

1. Van der Waaij D. The immunoregulation of intestinal flora; experimental investigations on the development and the composition of the microflora in normal and thymusless mice // Microecol. Therapy. 1984. Vol.14. P. 63 - 74.

2. Петрова П. Г., Кершенгольц Б. М., Кривошапкин

В. Г., Саввинов Д. Д. Медико-экологические проблемы здоровья населения промышленных регионов Республики Саха (Якутия) // Дальневосточный медицинский журнал. - 1999. -№ 1. - С. 8-16.

3. Леванова Л. А., Алешкин В. А., Воробьев А. А.,

Афанасьев С. С., Сурикова Е. В., Алешкин А. В. Состояние нормальной микрофлоры кишечника у детей дошкольного возраста, проживающих в экологически неблагополучном районе // ЖМЭИ. - 2002. - № 1. - С. 64-67.

4. Леванова Л. А., Алешкин В. А., Воробьев А. А., Афанасьев С. С., Зинин-Бернес Н. Н., Алешкин А. В. Микробиоценоз кишечника в критические периоды развития ребенка // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. - 2001. - № 6. - С. 69-73.

5. Ахременко Я. А. Механизмы нарушений колонизационной резистентности у детей в условиях Севера: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Якутск. - 2004. 23 с.

6. Ахременко Я. А., Красноженов Е. П. Механизмы нарушений колонизационной резистентности в аспекте формирования преморбидных состояний у детей // Дальневосточный медицинский журнал. - 2007. - № 1. - С. 53-56.

УДК 616.24-002.5 + 616-036.865

С. П. Зорина, З. Е. Линева

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРВИЧНОЙ ИНВАЛИДНОСТИ ВСЛЕДСТВИЕ ТУБЕРКУЛЕЗА

Представлена разработанная модель для прогнозирования инвалидности у больных туберкулезом легких. Выделены 8 признаков, полученных путем применения метода логистической регрессии. Они позволяют установить наличие риска формирования первичной инвалидности у больных туберкулезом легких при постановке на диспансерный учет и являются основанием для усиления целенаправленных комплексных мероприятий по лечению, профилактике и предупреждению инвалидности больных. Эта модель обладает высокой степенью достоверности: правильность распределения в апробируемой группе составила 90,2 %.

Ключевые слова: туберкулез легких, первичная инвалидность, прогнозирование, модель, профилактика, логистическая регрессия, многомерный анализ, диспансерный учет, достоверность, ROC-анализ.

ЗОРИНА Светлана Павловна - к. м. н., зав. организационно-методическим отделом ГБУ РС (Я) НПЦ «Фтизиатрия».

E-mail: zorinasp@yandex.ru

ЛИНЕВА Зинаида Ефремовна - д. м. н., профессор, с. н. с. ГБУ РС (Я) НПЦ «Фтизиатрия», зав. кафедрой инфекционных болезней, фтизиатрии и дерматовенерологии медицинского института СВФУ им. М. К. Аммосова.