Введение

При рождении ребенка происходит переход от стерильных условий внутриутробного развития к существованию с первых же минут жизни в разнообразном мире микроорганизмов. Интенсивная колонизация кожных покровов и слизистой оболочки органов, соприкасающихся с внешней средой, ведет к формированию микроэкологической системы человека. Сегодня под этим термином понимается состояние динамического равновесия, которое определяется, с одной стороны, физиологическими и иммунобиологическими особенностями организма хозяина, а с другой – видовым и количественным составом микробных ассоциаций и разнообразием их биохимической активности.

Согласно современным воззрениям нормальная микрофлора толстой кишки человека представляет собой «экстракорпоративный орган», состоящий из огромного числа микроорганизмов, объединенных в единую экологическую систему. Количество микробных клеток, присутствующих на коже и слизистых макроорганизма, контактирующих с внешней средой, превышает число клеток всех его органов и тканей вместе взятых. Микробные ассоциации (микробиоценозы), занимающие ту или иную экологическую нишу в организме хозяина, характеризуются сложной иерархической структурой, различными межвидовыми отношениями и многоступенчатыми метаболическими процессами, конечным результатом которых являются биологически активные соединения – микробные метаболиты.

На значение микробной флоры для здорового человека впервые обратил внимание в 1914 г. И.И. Мечников. Микробная флора участвует во многих жизненно важных процессах макроорганизма, внося определенный вклад в поддержание гомеостаза организма хозяина, который является для нее средой обитания. Одна из основных функций нормальной микрофлоры – защитная, так как бактерии – симбионты человека – обладают выраженной антагонистической активностью по отношению к патогенным и оппортунистическим микроорганизмам. Так, например, бифидобактерии образуют в процессе своей жизнедеятельности молочную, уксусную, муравьиную и янтарную кислоты, создающие кислую среду в кишечнике и препятствующие колонизации его посторонними микроорганизмами, попавшими сюда извне. Лактобактерии в процессе брожения молочной кислоты образуют антибиотические вещества – лактолин, лактоцидин, ацидофилин. Следовательно, представители нормальной микрофлоры кишечника тормозят рост и размножение условно-патогенных микроорганизмов – энтеропатогенных кишечных палочек, клебсиелл, протеев, некоторых видов сальмонелл и шигелл, золотистого стафилококка и др.

Участие нормальной микрофлоры кишечника в обменных процессах организма хозяина определяется, с одной стороны, утилизацией ею непереваренных пищевых соединений и инактивацией биологически активных веществ, выделяющихся с пищеварительными соками, а с другой – синтезом представителями нормальной флоры кишечника витаминов группы B, витамина К, никотиновой и фолиевой кислот, различных биологически активных соединений: эстрогенов, промазина, морфина, колхицина, диэтилбестрена, дигоксина и др.

Еще одной важной функцией нормальной микрофлоры человека является ее участие в формировании иммунобиологической реактивности организма хозяина. Показано, что в результате антигенной стимуляции микроорганизмами иммунной системы организма человека у него создается и поддерживается общий пул иммуноглобулинов.

Таким образом, нормальная микрофлора человека с ее специфическими функциями микроорганизма – защитной, обменной, иммуноиндуцирующей и др. – определяет микробную экологию пищеварительного тракта и участвует в поддержании гомеостаза макроорганизма. Нарушение любой из функций приводит к нарушению различных видов метаболизма, возникновению дефицита микронутриентов: витаминов, микроэлементов, минеральных веществ в организме человека, снижению его иммунного статуса.

Было показано, что нарушения состава и количественного соотношения в микробиоцинозах кишечника, определяемые термином «дисбактериоз», возникают от разнообразных причин: характера питания, возраста, проведения антибактериальной, гормональной, лучевой и / или химиотерапии, наличия хронических заболеваний пищеварительного тракта и др., а в основе их развития лежит изменение условий обитания в биотопе, в результате чего популяции одного или нескольких видов, составляющих микробиоценоз, или видов, занесенных из других биотопов хозяина или внешней среды, получают преимущества для роста и размножения перед своими конкурентами и приобретают несвойственное им доминирующее положение в микробиоценозе [5, 6].

Новые количественные и качественные соотношения только тогда станут дисбактериозом, когда нарушаются механизмы аутостабилизации, присущие всем эволюционно сложившимся системам.

Видовой состав «патологического» микробиоценоза, так же как и скорость колонизации, и продолжительность персистирования составляющих его микроорганизмов в кишечнике индивидуальны, зависят от состояния микроэкологической системы и организма хозяина. Бактерии, в норме не характерные для данного микробного сообщества, кроме повышенной инвазивной способности отличаются от аутофлоры и тем, что способствуют возникновению различных нарушений в нормальном протекании метаболических процессов в кишечнике. Они также не способны осуществлять ряд важных физиологических функций, присущих представителям нормальной микрофлоры.

Следовательно, изменения в микробиоценозах пищеварительного тракта, как правило, служат предвестником отклонений в клинико-физиологическом статусе организма хозяина. Со временем дисбактериоз проявляет себя клиническими местными симптомами, а затем и общими нарушениями, которые отягощают течение различных заболеваний человека и затрудняют их лечение.

Гастриты, дуодениты, язвенная болезнь, изменения моторной и пропульсивной способности кишечника (колиты с диареей или запором, энтериты с синдромом мальабсорбции), коагулопатии, гипер- и гипохолестеринемия, острая мезентериальная ишемия, ревматоидный артрит, злокачественные новообразования толстой кишки и молочных желез, нарушение менструального цикла, кариес, мочекаменная болезнь, портальная системная энцефалопатия, заболевания печени, анемия новорожденных и т.д. – вот неполный перечень тех нозологических форм и клинических синдромов патологии человека, в которых дисбиотические изменения в кишечнике и других биотопах организма человека являются одним из патогенетических факторов заболевания. Следовательно, прежде чем лечить человека от той или иной болезни, надо сначала оздоровить его кишечник.

С этих позиций проблема борьбы с дисбактериозом кишечника приобретает большую актуальность для самых различных отраслей клинической медицины и делает необходимым параллельное исследование микробного, иммунного, биохимического и т.д. статуса у определенных контингентов больных.

К таким контингентам или группам «риска», на наш взгляд, можно отнести следующие категории пациентов:

1. Стационарные больные, длительно получающие антибактериальную, гормональную, лучевую и / или химиотерапию.

2. Пациенты с жалобами со стороны органов пищеварения.

3. Больные с проявлениями аллергозов и астеновегетативного синдрома.

Нормальная и патологическая микрофлора

Согласно современным воззрениям нормальная микрофлора толстой кишки человека представляет собой «экстракорпоративный орган», состоящий из огромного числа микроорганизмов, объединенных в единую экологическую систему. Количество микробных клеток, присутствующих на коже и слизистых макроорганизма, контактирующих с внешней средой, превышает число клеток всех его органов и тканей вместе взятых. Микробные ассоциации (микробиоценозы), занимающие ту или иную экологическую нишу в организме хозяина, характеризуются сложной иерархической структурой, различными межвидовыми отношениями и многоступенчатыми метаболическими процессами, конечным результатом которых являются биологически активные соединения – микробные метаболиты.

На значение микробной флоры для здорового человека впервые обратил внимание в 1914 г. И.И. Мечников. Микробная флора участвует во многих жизненно важных процессах макроорганизма, внося определенный вклад в поддержание гомеостаза организма хозяина, который является для нее средой обитания. Одна из основных функций нормальной микрофлоры – защитная, так как бактерии – симбионты человека – обладают выраженной антагонистической активностью по отношению к патогенным и оппортунистическим микроорганизмам. Так, например, бифидобактерии образуют в процессе своей жизнедеятельности молочную, уксусную, муравьиную и янтарную кислоты, создающие кислую среду в кишечнике и препятствующие колонизации его посторонними микроорганизмами, попавшими сюда извне. Лактобактерии в процессе брожения молочной кислоты образуют антибиотические вещества – лактолин, лактоцидин, ацидофилин. Следовательно, представители нормальной микрофлоры кишечника тормозят рост и размножение условно-патогенных микроорганизмов – энтеропатогенных кишечных палочек, клебсиелл, протеев, некоторых видов сальмонелл и шигелл, золотистого стафилококка и др.

Участие нормальной микрофлоры кишечника в обменных процессах организма хозяина определяется, с одной стороны, утилизацией ею непереваренных пищевых соединений и инактивацией биологически активных веществ, выделяющихся с пищеварительными соками, а с другой – синтезом представителями нормальной флоры кишечника витаминов группы B, витамина К, никотиновой и фолиевой кислот, различных биологически активных соединений: эстрогенов, промазина, морфина, колхицина, диэтилбестрена, дигоксина и др.

Еще одной важной функцией нормальной микрофлоры человека является ее участие в формировании иммунобиологической реактивности организма хозяина. Показано, что в результате антигенной стимуляции микроорганизмами иммунной системы организма человека у него создается и поддерживается общий пул иммуноглобулинов.

Таким образом, нормальная микрофлора человека с ее специфическими функциями микроорганизма – защитной, обменной, иммуноиндуцирующей и др. – определяет микробную экологию пищеварительного тракта и участвует в поддержании гомеостаза макроорганизма. Нарушение любой из функций приводит к нарушению различных видов метаболизма, возникновению дефицита микронутриентов: витаминов, микроэлементов, минеральных веществ в организме человека, снижению его иммунного статуса.

Было показано, что нарушения состава и количественного соотношения в микробиоцинозах кишечника, определяемые термином «дисбактериоз», возникают от разнообразных причин: характера питания, возраста, проведения антибактериальной, гормональной, лучевой и / или химиотерапии, наличия хронических заболеваний пищеварительного тракта и др., а в основе их развития лежит изменение условий обитания в биотопе, в результате чего популяции одного или нескольких видов, составляющих микробиоценоз, или видов, занесенных из других биотопов хозяина или внешней среды, получают преимущества для роста и размножения перед своими конкурентами и приобретают несвойственное им доминирующее положение в микробиоценозе.

Новые количественные и качественные соотношения только тогда станут дисбактериозом, когда нарушаются механизмы аутостабилизации, присущие всем эволюционно сложившимся системам.

Видовой состав «патологического» микробиоценоза, так же как и скорость колонизации, и продолжительность персистирования составляющих его микроорганизмов в кишечнике индивидуальны, зависят от состояния микроэкологической системы и организма хозяина. Бактерии, в норме не характерные для данного микробного сообщества, кроме повышенной инвазивной способности отличаются от аутофлоры и тем, что способствуют возникновению различных нарушений в нормальном протекании метаболических процессов в кишечнике. Они также не способны осуществлять ряд важных физиологических функций, присущих представителям нормальной микрофлоры.

Следовательно, изменения в микробиоценозах пищеварительного тракта, как правило, служат предвестником отклонений в клинико-физиологическом статусе организма хозяина. Со временем дисбактериоз проявляет себя клиническими местными симптомами, а затем и общими нарушениями, которые отягощают течение различных заболеваний человека и затрудняют их лечение.

Гастриты, дуодениты, язвенная болезнь, изменения моторной и пропульсивной способности кишечника (колиты с диареей или запором, энтериты с синдромом мальабсорбции), коагулопатии, гипер- и гипохолестеринемия, острая мезентериальная ишемия, ревматоидный артрит, злокачественные новообразования толстой кишки и молочных желез, нарушение менструального цикла, кариес, мочекаменная болезнь, портальная системная энцефалопатия, заболевания печени, анемия новорожденных и т.д. – вот неполный перечень тех нозологических форм и клинических синдромов патологии человека, в которых дисбиотические изменения в кишечнике и других биотопах организма человека являются одним из патогенетических факторов заболевания. Следовательно, прежде чем лечить человека от той или иной болезни, надо сначала оздоровить его кишечник.

Методы лабораторной диагностики дисбактериоза кишечника

В настоящее время основным и наиболее распространенным методом лабораторной диагностики дисбактериоза кишечника остается бактериологическое исследование кала пациента, считающееся классическим методом. Обязательными компонентами данного исследования должны быть количественные методики и многовекторность (направленность на выделение многих видов и вариантов микрофлоры). Результаты исследования сопоставляют с данными о нормальном составе микрофлоры конкретного биотопа, клинической картиной и возрастом пациента. Следует подчеркнуть, что широкий спектр микробных ассоциаций, исследуемых в фекалиях, необходимость учета их количества и изменений биологических свойств, особенно появление признаков, характеризующих агрессивность условно-патогенных микроорганизмов, – все это привело к созданию различных схем для оценки степени тяжести развившихся дисбиотических нарушений при различных заболеваниях.

Следует учитывать, что кишечная микрофлора человека – весьма лабильная система, подверженная колебаниям в зависимости от многих факторов, как эндогенных (нервный статус, пища, температура тела и т.п.), так и экзогенных (время года, атмосферные колебания и т.п.). К оценке полученных результатов следует подходить дифференцированно. Отличию так называемых «дисбиотических реакций» от истинного дисбактериоза способствует выполнение 2 – 3-кратных исследований с интервалом не менее 14 дней. В первом случае сдвиги в составе микрофлоры кишечника непродолжительны и исчезают через 5 – 7 дней без какого-либо лечения.

Сегодня некоторые хорошо оснащенные лаборатории крупных исследовательских центров для лабораторной диагностики дисбактериоза наряду с бактериологическим методом используют и так называемый экспрессный метод, включающий в себя определение индола, п-крезола, фенола, водорода, метана, короткоцепочечных летучих жирных кислот ряда С2-С6 (ЛЖК), деконъюгированных желчных кислот, меченных радиоактивным углеродом 14, аммиака и ряда других химических соединений, в метаболизме которых в организме человека его микрофлора принимает непосредственное участие. Достоинство этих методик в том, что они позволяют обнаружить дисбиотические изменения в кишечнике в течение 30–120 мин.

Широкое распространение для определения метаболитов кишечной микрофлоры получил метод газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ). Наиболее часто он применяется для определения экскреции с фекалиями людей таких летучих веществ как летучие жирные кислоты (ЛЖК) и ароматические соединения (фенолы и индолы). Ограниченность ГЖХ – анализа возможностью определять только летучие вещества успешно компенсируется сочетанием этого метода с методами жидкостной хроматографии, позволяющими проводить детекцию в клиническом материале тех микробных метаболитов, которые не обладают свойством летучести:

Органические карбоновые кислоты (оксо и окси) – метод ионоэксклюзионной хроматографии.

Простые и сложные амины, фенилпропионовая кислота – метод высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Преимущество «экспрессного» метода перед «классическим» очевидно при диагностике синдрома контаминации толстой кишки как одного из критериев дисбаланса в микроэкологической системе кишечника. Диагностика этого синдрома бактериологическим способом достаточно сложна, так как требуются специальные зонды для забора материала из просвета и со слизистой оболочки верхних отделов тонкой кишки. При биохимическом методе в фекалиях и моче определяют деконъюгированные желчные кислоты, п-крезол, фенол и индол (индикан), присутствующие в биологических жидкостях больного и являющиеся метаболическими маркерами синдрома контаминации тонкой кишки.

Современная система мониторинга за микробной экологией кишечника человека

Как бактериологический («классический»), так и биохимический («экспрессный») методы лабораторной диагностики дисбактериоза кишечника имеют свои достоинства и недостатки.

К основным недостаткам первого метода лабораторной диагностики дисбактериоза относятся:

· трудоемкость,

· высокая стоимость,

· длительность проведения анализа,

· относительная субъективность полученных результатов,

· недооценка роли многих до настоящего времени не культивируемых представителей микробиоценозов кишечника.

Кроме того, этот метод также грешит возможностью получения несходящихся результатов при повторном обследовании пациента – как следствие различного роста бактерий в условиях организма хозяина (in vivo) и на искусственных питательных средах (in vitro).

Преимуществом классического метода перед экспрессным является то, что это – прямой метод, позволяющий определить в биологических жидкостях организма хозяина состав и количественное содержание микроорганизмов, составляющих микробиоценоз толстой кишки организма хозяина как в норме, так и при различной патологии.

К преимуществам биохимического метода можно отнести относительную несложность транспортировки образцов, доступность, небольшую стоимость, простоту, а главное – скорость получения ответа. Возможность повторного проведения анализа в тот же день также дает немаловажное преимущество.

Таким образом, ни бактериологический, ни биохимический методы лабораторной диагностики дисбактериоза отдельно взятые не могут полностью соответствовать тем требованиям, которые предъявляются клинической практикой к лабораторной службе сегодня.

В этой связи вопрос о разработке современной системы мониторинга за нормальной микрофлорой кишечника в плане оптимизации лабораторной диагностики дисбактериоза кишечника является весьма актуальным.

Как уже говорилось, проведение у определенных категорий больных постоянного лабораторного мониторинга за состоянием их микрофлоры кишечника – является необходимостью, обусловленной тем, что микроэкологический дисбаланс является одним из патогенетических факторов ряда заболеваний.

Первый этап. У пациента из группы риска при обследовании берут кал на экспрессное исследование (биохимический метод) и определяют ММПФ. При выявленных изменениях в показателях ММПФ проводят бактериологическое исследование. До получения результатов микробиологического анализа фекалий у больного может быть проведена коррекция микробной экосистемы кишечника по эмпирической схеме. С этой целью больному назначают пробиотики, оказывающие общее действие на нормальную микрофлору (олигосахариды, пищевые волокна и др.), а также соответствующую диету.

Второй этап. У пациентов с измененными показателями ММПФ проводят детальное бактериологическое исследование фекалий и определяют микробиологические критерии дисбактериоза кишечника. Оценивают степень тяжести, выраженность микроэкологического дисбаланса и анализируют его фазы и формы. На основании данных биохимического и бактериологического исследования подбирают индивидуальную схему коррекции микроэкологических нарушений в кишечнике больного – фаги, кишечные антисептики, биологические бактерийные препараты, лечебные травяные сборы и др.

Третий этап. В ходе проводимой терапии дисбактериоза проводят оценку ее эффективности. Для этого опять определяют показатели ММПФ. На основании полученных результатов или проводят изменение схемы терапии с целью повышения ее эффективности или оставляют ее прежней.

Четвертый этап. После окончания курса терапии дисбактериоза на основании показателей ММПФ дается оценка проведенного лечения и делается заключение о состоянии микробиоценоза толстой кишки больного.

Переход на лабораторный мониторинг за микрофлорой кишечника определенных групп населения требует не только разработки схемы его проведения, методов исследования, критериев для оценки полученных результатов, но и соответствующей классификации, позволяющей поставить диагноз и назначить адекватное лечение.

Микроэкологическая классификация степеней тяжести дисбиотического процесса в толстой кишке, 1998 г.

I степень тяжести – увеличено или уменьшено общее количество кишечных палочек. Кишечные палочки с атипичными биологическими свойствами отсутствуют. Количество бифидобактерий и лактобацилл не изменено. Изменения в общих показателях ММПФ характерны лишь в отношении пула ЛЖК, содержания фенилпропионовой кислоты, скатола и метиламина. Общее содержание ЛЖК у больных с I степенью тяжести дисбактериоза может быть меньше или больше, чем у здоровых лиц. Содержание скатола снижено. Напротив, содержание фенилуксусной кислоты и метиламина повышено. Отмечаются изменения удельного веса щавелевоуксусной кислоты в профиле ДКК. Дисбактериоз латентный, компенсированный, кишечные дисфункции не регистрируются.

II степень тяжести – незначительно снижено количество бифидобактерий (10⁷ ) и лактобацилл (10⁵ ). Наблюдаются количественные и качественные (появление форм с атипичными биологическими свойствами) изменения кишечных палочек. Высеваются в умеренном количестве условнопатогенные кишечные микроорганизмы. Отмечаются изменения как в общих, так и в специфических показателях микробного метаболитного паспорта фекалий, что выражается в снижении величины экскреции с фекалиями фенольных соединений: п-крезола и индола. В десятки раз уменьшается количество скатола в испражнениях. Обратная картина наблюдается в отношении фенилпропионовой кислоты, количество которой на порядок превышает таковое у здоровых лиц. Профиль ФС также меняется: удельный вес индола возрастает более чем в 2 раза, несколько снижается удельный вес п-крезола


8-09-2015, 19:40