CC BY
339
Обмен опытом
И.Н. Захарова, Е.Н. Суркова, Ю.А. Дмитриева, Л.В. Бегиашвили
Российская медицинская академия последипломного образования, Москва
Формирование микробиоценоза кишечника у детей, находящихся на естественном и искусственном вскармливании
Контактная информация:
Захарова Ирина Николаевна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой педиатрии Российской медицинской академии последипломного образования
Адрес: 123480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 28, тел.: (495) 496-52-38 Статья поступила: 01.03.2010 г., принята к печати: 05.04.2010 г.
Проанализированы основные этапы становления микробиоценоза кишечника у детей, находящихся на естественном и искусственном вскармливании. Приведены основные факторы риска нарушения формирования нормального микробного биоценоза у младенца. Отмечены преимущества применения у детей, находящихся на искусственном вскармливании, бифидобактерий, штамм ВВ12. Представлен собственный опыт применения у детей адаптированной молочной смеси. Показано, что влияние смеси на становление микробиоценоза кишечника и формирование колонизационной резистентности желудочно-кишечного тракта у младенцев сопоставимо с таковым при грудном вскармливании.
Ключевые слова: дети грудного возраста, вскармливание, микробиоценоз кишечника.
Пищеварительный тракт человека представляет собой открытую систему, посредством которой осуществляется контакт макроорганизма с внешней средой и присутствующими в ней микробами. Основное значение в формировании колонизационной резистентности организма хозяина по отношению к патогенным микроорганизмам принадлежит нормальной микрофлоре кишечника. Состояние микробиоценоза кишечника оказывает большое влияние на жизнедеятельность растущего детского
организма, особенно в период транзиторной иммунологической и ферментативной незрелости у детей раннего возраста. Известно, что представители нормальной кишечной микрофлоры отличаются высокой аффинностью к рецепторам энтероцитов, что определяет их адгезивные свойства и, соответственно, способствует уменьшению негативного воздействия на кишечную стенку со стороны патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Одновременно с этим нормальная аутофлора,
I.N. Zakharova, Ye.N. Surkova, Yu.A. Dmitriyeva, L.V. Begiashvili
Russian Medical Academy of Postgraduate Education, Moscow
Formation of intestinal biocoenosis in children with breast and artificial feeding
Authors analyzed main stages of formation of intestinal biocoenosis in children with breast and artificial feeding. They presented principal risk factors of disorders of normal biocoenosis forming in infant. Advantages of administration of bifidus bacteria strain BB12 in children with artificial feeding are presented. Authors described proper experience of children’s feeding with adopted milk mixture. It was shown that an influence of mixture on the restoration of intestinal biocoenosis and formation of colonialist resistance of infants’ gastrointestinal tract is comparable to that one during breast feeding.
Key words: infants, feeding, intestinal biocoenosis.
103
Обмен опытом
104
оказывая антигенное «раздражение» на уровне слизистой оболочки кишечника, потенцирует запуск механизмов общего и локального иммунитета [1].
В процессе жизнедеятельности нормальной кишечной флоры ею продуцируются органические кислоты (молочная, уксусная, муравьиная, пропионовая, масляная), которые способствуют подкислению химуса, препятствуя размножению патогенных и условно-патогенных бактерий в кишечнике. Кроме этого, синтезируемые кишечной аутофлорой различные антибиотикоподобные вещества (бактериоцины) оказывают непосредственное бактерицидное или бактериостатическое воздействие на болезнетворные микроорганизмы. Препятствуя пролиферации патогенных, гнилостных и газообразующих бактерий, нормальная аутофлора кишечника тем самым снижает синтез аммиака, аминов, фенола, двуокиси серы, крезола и других токсических продуктов жизнедеятельности микроорганизмов [2].
Нормальная кишечная аутофлора принимает активное участие в процессах переваривания и всасывания пищевых веществ. Нерасщепленные полностью в тонкой кишке белки, жиры, углеводы под воздействием нормальной микрофлоры толстой кишки подвергаются ферментативному гидролизу. Образующиеся при этом продукты всасываются кишечной стенкой и являются полноценным пластическим и энергетическим материалом для метаболических процессов организма. У новорожденных и детей грудного возраста нормальная аутофлора кишечника облегчает гидролиз казеина, синтезируя фосфопротеин-фосфатазу, а также способствует утилизации молочного сахара, подвергая его расщеплению р-галактозидазой. Образующиеся при этом конечные продукты распада белков и аминокислот — индол, скатол, фенол — активизируют кишечную перистальтику и стимулируют нормальное продвижение по кишечнику каловых масс.
Нормальная кишечная аутофлора участвует в жировом и пигментном обмене. Под действием микрофлоры толстой кишки прямой билирубин (диглюкуронид билирубина) трансформируется в уробилиноген. При количественных или качественных изменениях микробного пейзажа кишечника выделенный с желчью прямой билирубин подвергается ферментативному воздействию р-глюкуронидазы кишечной стенки с образованием токсичного неконъюгированного (непрямого) билирубина. Последний, всасываясь в кишечнике, поступает в кровоток и может увеличивать интоксикацию при желтухе, особенно у новорожденных при еще функционирующем венозном (аранциевом) протоке. Естественная аутофлора кишечника активно участвует в обмене холина, желчных и жирных кислот с образованием дезоксихолевой кислоты, копростерина и других продуктов метаболизма. Образовавшиеся продукты бактериальной ферментации способствуют нормализации калообразования и эвакуации кишечного содержимого. Отмечено благоприятное влияние кишечной микрофлоры на процессы всасыва-
ния и обмена веществ, утилизацию кальция, железа, витамина D [2].
Становление и развитие желудочно-кишечной экосистемы начинается с момента рождения и меняется с возрастом.
Выделяют 3 фазы заселения пищеварительного тракта у новорожденного:
• 1-я — асептическая, продолжительностью 10-20 ч;
• 2-я — заселение микроорганизмами, продолжительностью 2-4 сут;
• 3-я — стабилизация микрофлоры с последующим преобладанием бифидобактерий.
В первые часы и дни кишечник новорожденного заселяется микрококками, стафилококками, энтерококками, клостридиями. Затем появляются кишечная палочка, лак-то- и бифидобактерии. Позднее бифидобактерии становятся доминирующей флорой, в кишечнике присутствуют бактероиды, стрептококки, спириллы, эубактерии. Одним из клинических критериев «физиологического заселения» кишечника новорожденного является содержание в фекалиях бифидофлоры.
Формирование микробиоценоза кишечника новорожденных зависит от многих факторов и может нарушаться у детей, инфицированных внутриутробно, при наличии у женщины хронических очагов инфекции, при гестозах. Патологическое течение беременности может привести к нарушению внутриутробного формирования рецепторов к «родственным» микроорганизмам на слизистой оболочке кишечника плода. Существенное значение в нарушении становления микробного биоценоза у младенца имеют раннее и дородовое излитие околоплодных вод, проведение реанимационных мероприятий, рождение ребенка путем кесарева сечения. При этом нарушается естественный процесс колонизации кишечника младенца микрофлорой родовых путей матери, и в составе микрофлоры появляются условнопатогенные представители и госпитальные штаммы микроорганизмов (см. табл.). В дальнейшем формирование микрофлоры кишечника определяется характером вскармливания, состоянием здоровья ребенка, условиями окружающей среды.
Уникальна роль грудного молока в становлении полноценного микробиоценоза желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Молочный сахар женского молока, представленный в виде р-лактозы, ускоряет продвижение химуса по пищеварительному тракту, в результате чего значительная часть р-лактозы успевает дойти до толстой кишки, не подвергшись гидролизу р-галактозидазой энтероцитов. Благодаря этому создаются оптимальные условия для жизнедеятельности нормальной микрофлоры, поскольку р-лактоза является отличной питательной средой для бифидо- и лактобактерий, а также кишечной палочки. При гидролизе р-лактозы нормальной кишечной флорой образуются молочная, уксусная и муравьиная кислоты, которые, в свою очередь, подавляют разви-
Таблица. Факторы риска нарушений микробиоценоза кишечника новорожденного
Пренатальные Интранатальные Постнатальные
• Отягощенный акушерско-гинекологический анамнез • Отягощенное течение беременности (гестозы, пиелонефрит, хронические воспалительные заболевания гениталий) • Преждевременные роды • Кесарево сечение • Оценка по шкале Апгар < 5 баллов • Инфекция матери в родах • Безводный промежуток > 6 ч • Акушерские вмешательства в родах • Недоношенность • Реанимация • Позднее прикладывание к груди • Искусственное вскармливание • Раздельное пребывание матери и ребенка • Поздняя выписка из роддома
тие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Пребиотические свойства грудного молока реализуются также благодаря наличию в его составе олигосахаридов (так называемый бифидус-фактор), которые также способны стимулировать рост нормальной микрофлоры кишечника.
Олигосахариды грудного молока были впервые описаны в 1933 г. M. Polonovsky и A. Lespagnol [3]. Эти соединения представляют собой углеводы, включающие от 3 до 10 остатков моносахаридов, которые не подвергаются расщеплению ферментами пищеварительного тракта, не всасываются в тонкой кишке и в неизмененном виде достигают просвета толстой кишки, где ферментируются представителями интестинальной микрофлоры. После лактозы олигосахариды представляют самую крупную углеводную фракцию женского молока. Их содержание достигает 1 г/100 мл. Долгое время считалось, что олигосахариды грудного молока не несут какой-либо биологической функции. В настоящее время четко установлено, что олигосахариды играют роль пребиотиков, избирательно стимулируя рост определенных штаммов кишечной микрофлоры [4], оказывая иммуномодулирующее действие на организм младенца [5]. Кроме того, за счет сходства химической структуры отдельных представителей олигосахаридов с рецепторами клеточной стенки они обладают способностью связывать патогенные микроорганизмы и их токсины в кишечнике, предупреждая, таким образом, развитие у детей диареи [6, 7]. Следует отметить, что бифидогенные свойства грудного молока не могут быть объяснены лишь наличием в нем олигосахаридов. Грудное молоко следует рассматривать, по-видимому, как синбиотик, поскольку оно обладает характеристиками как пробиотика, так и пребиотика. Установлено, что грудное молоко, по крайней мере в ранние сроки лактации, является источником бифидобактерий для ребенка, причем это не флора кожи грудной железы, а бактерии, содержащиеся в самом грудном молоке [8]. В 2007 г. в Финляндии поводилось крупное рандомизированное исследование, в ходе которого было показано, что содержание бифидобактерий в женском молоке составляет в среднем 1,4х103 бактерий на 1 мл, при этом существует достоверная корреляция между количеством бифидобактерий в молоке матери и кале младенцев. Основными выделенными штаммами бифидобактерий явились Bifidobacterium longum (77%), B. animalis (58%), B. bifidum (26%), B. catenulatum (15%), B. adolescents (7%), B. breve (7%) [9, 10].
Следует также отметить, что грудное молоко характеризуется высоким содержанием секреторного иммуноглобулина класса A (IgA), который компенсирует транзитор-ный физиологический дефицит системы секреторных иммуноглобулинов новорожденного и защищает слизистую оболочку ЖКТ от возбудителей кишечных инфекций [11]. Поступающие с молоком матери в пищеварительную систему ребенка такие «защитные» компоненты, как лизоцим, лактоферрин, пропердины, пероксидаза, материнские макрофаги и лимфоциты, выполняют протектив-ную роль и опосредованно способствуют формированию нормального микробиоценоза ЖКТ ребенка.
При раннем переводе ребенка на вскармливание смесью процесс становления микробиоценоза кишечника нарушается. Известно, что микрофлора кишечника искусственно вскармливаемых детей характеризуется повышенным содержанием бактероидов, энтеробактерий, а также представителей условно-патогенной флоры при одновременном снижении количества бифидобактерий.
С целью обеспечения нормального формирования микрофлоры кишечника и коррекции возможных дис-биотических нарушений у младенцев, находящихся на искусственном вскармливании, разрабатываются молочные смеси, максимально приближенные по составу к грудному молоку.
В научно-исследовательском центре компании «Вимм-Билль-Данн», опираясь на последние достижения нутрициологии, разработана сухая адаптированная молочная смесь «Агуша Gold». Включение в состав этого продукта комбинации галакто- и фруктоолигосахаридов в сочетании с пробиотическим штаммом бифидобактерий ВВ12 обеспечивает синбиотические свойства смеси, аналогичные таковым грудного молока. Это способствует формированию оптимального состава кишечной микрофлоры у младенцев и, соответственно, полноценного барьера слизистой оболочки кишечника, а также модуляции защитных механизмов организма.
В ряде исследований, проведенных за последние 10 лет, показано, что обогащение молочных смесей комплексом галакто- и фруктоолигосахаридов, помимо обеспечения пребиотического эффекта, статистически значимо снижает риск развития аллергических заболеваний у младенцев из группы риска [12], а также уменьшает частоту респираторных и кишечных инфекций у детей первого года жизни [13]. Кроме того, галакто- и фруктоолигосаха-риды участвуют в продукции лактата и короткоцепочечных жирных кислот, обеспечивая сохранение низкого уровня рН кала, а также удерживают жидкость в просвете кишечника, делая стул младенца более мягким и приближенным по частоте к таковому при грудном вскармливании. Штамм B. аctis ВВ12, входящий в состав смеси «Агуша Gold», охарактеризован как наиболее изученный, эффективность которого подтверждена результатами многочисленных клинических исследований [14]. В 2008 г. проведено крупное многоцентровое двойное слепое контролируемое исследование, целью которого была оценка эффективности молочной смеси, содержащей бактерии B. аctis (штамм ВЬ12 — BbF), с целью предотвращения инфекционной диареи у детей раннего возраста, находящихся в яслях или центрах длительного проживания [15]. В ходе исследования дети получали специальную кисломолочную смесь для младенцев, содержащую жизнеспособные бифидобактерии штамма Bb12 — «Агуша Gold», либо стандартную пресную смесь. Исходно диспепсические расстройства у детей, получавших смесь, содержащую штамм Bb12, отмечались реже, чем в контрольной группе (у 28 и 39%, соответственно). Полученные данные согласуются с результатами более ранних исследований и свидетельствуют о том, что B. lactis снижает риск развития острого энтерита [16, 17]. Документально подтверждены потенциальные иммуномодулирующие свойства B. lactis. Y. Fukushima и соавт. показали, что вскармливание смесью, обогащенной ВВ12, приводило к повышению продукции IgA в ЖКТ здоровых детей, усиливая тем самым резистентность слизистых оболочек по отношению к кишечным инфекциям [18].
С 2002 г. Управлением по контролю над лекарственными препаратами и продуктами питания США штамм B. аctis ВЬ12 разрешен для использования в смесях для вскармливания детей первого полугодия жизни. За период применения данного пробиотического штамма не появилось ни одного сообщения о его плохой переносимости или наличии побочных реакций.
С целью изучения влияния сухой адаптированной молочной смеси «Агуша Gold 1» на формирование микробиоценоза кишечника и становление пищеварительных
105
ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ПЕДИАТРИИ /2010/ ТОМ 9/ № 2
Обмен опытом
106
30 - 27
а, т о т с а Ч 20
0 □ Контрольная группа p = 0,5 ■ Основная группа
Исходно В возрасте Исходно В возрасте 5 мес 5 мес
Контрольная группа Основная группа
□ ^ 6 раз □ 1-3 раза ■ <1 раза
функций у детей первых месяцев жизни нами проведено простое сравнительное проспективное исследование, в котором приняли участие дети первого полугодия жизни.
Основную группу составили 30 младенцев, которые с первого месяца жизни вскармливались сухой адаптированной молочной смесью «Агуша Gold 1». В контрольную группу были включены 30 детей, находившихся только на грудном вскармливании. Результаты динамического наблюдения за детьми в течение первых 5 мес жизни в сочетании с данными лабораторных исследований подтвердили, что изученная сухая адаптированная молочная смесь хорошо переносилась всеми младенцами, обеспечивая их всеми необходимыми пищевыми и функциональными ингредиентами, необходимыми для роста и развития. Как результат, массо-ростовые показатели детей, вскармливаемых смесью, существенно не отличались от показателей физического развития младенцев на грудном вскармливании и соответствовали возрастным нормам.
За период наблюдения частота эпизодов острой респираторной инфекции (ОРИ) в исследуемых группах не различалась (рис. 1). Ни у одного ребенка во время исследования не выявлено аллергических реакций.
Характер и частота стула у детей, получавших сухую адаптированную молочную смесь, приближались к таковым при грудном вскармливании (рис. 2). Так, при первичном обследовании у большинства детей как основной (67%), так и группы сравнения (73%) частота стула соответствовала числу кормлений (до 6 раз в сутки). В динамике к возрасту 5 мес у детей обеих групп отмечалось уреже-ние стула до 1-3 раз в сутки, при этом на фоне вскармливания смесью чаще определялся полуоформленный стул, в то время как у детей, получавших грудное молоко, чаще сохранялась кашицеобразная консистенция кала. Кроме того, вскармливание сухой адаптированной молочной смесью способствовало одинаково выраженному уменьшению частоты срыгиваний и кишечных колик у детей основной группы (рис. 3, 4).
Рис. 3. Частота срыгиваний у детей в сравниваемых группах
Рис. 4. Частота кишечных колик у детей в сравниваемых группах
Примечание.
* p < 0,05 по сравнению с показателем в основной группе.
Примечание.
* p < 0,05 по сравнению с показателем в основной группе.
Укрепление иммунитета
Комфортное пищеварение
Развитие органов зрения
Развитие головного мозга
Способствует росту
ЗЭБЭТШ С первых ЛНбЦ 1ого, кто в ^изНи главиец
Сухая молочная смесь для питания детей старше 6 месяцев.
Перед вводом новых продуктов рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Реклама. Товар сертифицирован.
Обмен опытом
Рис. 5. Изменение состава микрофлоры кишечника у детей в возрасте 5 мес в группах сравнения
□ Контрольная группа ■ Основная группа
Примечание.
* — p < 0,05 по сравнению с показателем в группе сравнения; | или | — увеличение (снижение) общего количества высеваемой микрофлоры; УПМ — условно-патогенная микрофлора.
108
Исследование углеводов кала, проведенное у младенцев в возрасте 1 и 3 мес, показало, что как при грудном, так и при искусственном вскармливании адаптированной смесью в динамике их содержание уменьшалось. Повышенное содержание углеводов в кале к возрасту 3 мес в основной группе детей отмечалось реже.
Бактериологическое исследование фекалий при первичном обследовании детей как основной, так и группы сравнения показало отсутствие патогенных микроорганизмов. Результаты повторного бактериологического исследования кала детей в возрасте 5 мес свидетельствовали о том, что состав микрофлоры кишечника при различных видах вскармливания был сопоставимым (рис. 5). При этом на фоне вскармливания сухой адаптированной смесью реже отмечалось снижение количества бифидо- и лактобактерий и повышение содержания условно-патогенных микроорганизмов. При динамическом обследовании у детей обеих групп не выявлено увеличения содержания представителей условнопатогенной флоры.
Таким образом, сухая адаптированная молочная смесь «Агуша Gold 1» может быть рекомендована для вскармливания детей с рождения в качестве заменителя женского молока при отсутствии его у матери. Современный состав смеси, включающий частично гидролизованный белок, сниженное количество лактозы в сочетании с пребиоти-ческими волокнами (галакто- и фруктоолигосахариды) и пробиотическими культурами (бифидобактерии BB12) способствует становлению пищеварительных функций и микробиоценоза кишечника, сравнимых с таковыми при грудном вскармливании. Это обеспечивает комфортное пищеварение и формирование колонизационной резистентности организма на самом раннем этапе развития ребенка. Результаты проведенного нами исследования подтверждают наличие синбиотических свойств у адаптированной смеси. Влияние смеси на становление микробиоценоза кишечника и формирование колонизационной резистентности ЖКТ у младенцев сопоставимо с таковым при грудном вскармливании.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Куваева И. Б. Обмен веществ организма и кишечная флора. М.: Медицина, 1976. 248 с.
2. Коровина Н. А., Вихирева З. Н., Захарова И. Н. и др. Профилактика и лечение дисбактериоза кишечника у детей раннего возраста. М., 1995.
3. Polonovsky M., Lespagnol A. Nouvelles acquisitions sur les composes glucidiques du lait de femme // Bull. Soc. Chim. Biol. 1933. 15. P 320-349.
4. Mountzouris K., McCartney A., Gibson G. Intestinal microflora of human infants and current trends for its nutritional modulation // Br. J. Nutr. 2002. 87. P. 405-420.
5. Morrow A., Ruiz-Palacios G., Altaye M. et al. Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breastfed infants // J. Pediatr. 2004. 145. P 297-303.
6. Jiang X., Huang P., Zhong W. et al. Human milk contains elements that block binding of noroviruses to human histo-blood group antigensin saliva // J. Infect. Dis. 2004. 190. P. 1850-1859.
7. Crane J., Azar S., Stam A., Newborg D. Oligosaccharides from human milk block binding and activity of the Escherichia coli heat-stable enterotoxin (STa) in T84 intestinal cells // J. Nutr. 1994. 124. P. 2358-2364.
8. Украинцев С. Е., Нетребенко О. К. Роль пищевых волокон и пребиотиков в обеспечении комфортного пищеварения // Nestle News. Бюллетень. 2007. 23.
9. Martin R., Olivares M., Marin M. et al. Probiotic potential of 3 lactobacilli strains isolated from breast milk // J. Hum. Lact. 2005. 21. P. 8-17.
10. Gronlund M., Gueimonde M., Laitinen K. et al. Maternal breast-milk and intestinal bifidobacteria guide the compositional
development of the Bifidobacterium microbiota in infants at risk of allergic disease // Clin. Exp. Allergy. 2007. 37 (12). P. 1764-1772.
11. Куваева И. Б., Ладодо К. С. Микроэкологические и иммунные нарушения у детей. М.: Медицина, 1991. 240 с.
12. Moro G., Arslanoglu S., Stahl B. et al. A mixture of prebiotic oligosaccharides reduces the incidence of atopic dermatitis during the first six months of age // Arch. Dis. Child. 2006. 91 (10). P. 814-819.
13. Bruzzese E., Volpicelli M., Squeglia V. et al. A formula containing galacto- and fructo-oligosaccharides prevents intestinal and extra-intestinal infections: an observational study // Clin. Nutr. 2009. 28 (2). P 156-161.
14. Salminen S., Benno Y., de Vos W. Intestinal colonisation, microbiota and future probiotics? // Asia Pac. J. Clin. Nutr. 2006. 15 (4). P. 558-562.
15. Chouraqui J., Grathwohl D., Labaune J. et al. Assessment of the safety, tolerance, and protective effect against diarrhea of infant formulas containing mixtures of probiotics or probiotics and prebiotics in a randomized controlled trial // Am. J. Clin. Nutr. 2008. 87 (5). P. 1365-1373.
16. Bullen C., Willis A. Resistance of the breast-fed infant to gastroenteritis // Br. Med. J. 1971. 3. P. 338-343.
17. Benno Y., Sawada K., Mitsooka T. The intestinal microflora of infants; composition of fecal flora in breast-fed and bottle-fed infants // Microbiol. Immunol. 1984. 28. P. 975-986.
18. Fukushima Y., Kawata Y., Hara H. et al. Effect of a probiotic formula on intestinal immunoglobulin A production in healthy children // Int. J. Food Microbiol. 1998. 42. P 39-44.
