CC BY
56
УДК 616.327.2-022.7:355
ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБНОГО ПЕЙЗАЖА НОСОГЛОТКИ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ ПО ПРИЗЫВУ
Е.В. Беляева, Г.Б. Ермолина, Е.И. Ефимов, В.А. Никифоров, А.А. Куроптев,
ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной»
Никифоров Валерий Алексеевич - e-mail: iabnikif@yandex.ru
Была исследована микрофлора носоглотки 97 военнослужащих. У трети призывников была
обнаружена только индигенная микрофлора - стрептококки и нейссерии, в то время как со слизистой носоглотки 66% обследованных лиц были выделены условно-патогенные микроорганизмы. В 20% случаев были обнаружены ассоциации из 2-3 видов потенциальных патогенов. Среди условно-патогенных бактерий доминировали гемофильные палочки. У военнослужащих со сроком службы менее 1 месяца в 2,5 раза чаще регистрировался выраженный воспалительный процесс верхних дыхательных путей, чем у солдат со сроком службы более 2 месяцев. Были исследованы сопряженные связи и взаимоотношения бактерий в ассоциациях микробиоценоза носоглотки.
Ключевые слова: микробиоценоз носоглотки, индигенная микрофлора, микробные ассоциации.
A nasopharyngeal microflora of 97 group military recruits has been studied. In one-third conscripts only Indigenous microflora representatives (streptococci and neisseria) were detected, while from nasopharyngeal mucosa of 66% of examined men the opportunistic pathogens were isolated. In 20% cases associations consisting of 2-3 potential pathogens have been detected. Among opportunistic bacteria Haemophilus spp. was shown dominated. In the less than 1 month serviced conscripts the distinct inflammation of upper respiratory ways was detected in twice half as much than in more than 2 months serviced soldiers. Conjugated connections and bacterial mutual relations in nasopharyngeal microbiocenose associations have been investigated.
Key words: nasopharyngeal microbiocenose, indigenous microflora, microbial associations.
Введение
Мониторинг носительства условно-патогенной пневмо-
тропной флоры на слизистых позволяет в определенной мере прогнозировать этиологическую структуру инфекционных заболеваний дыхательных путей, основная особенность которых состоит в том, что в качестве возбудителей в большинстве случаев выступают микроорганизмы, являющиеся условно-патогенной флорой.
Одной из категорий, в наибольшей степени подверженных респираторным инфекциям, являются военнослужащие, причем подавляющее количество случаев заболевания регистрируется в первый месяц после прибытия в учебный центр, т.е. во время адаптации к новым жизненным условиям. Причина такого положения дел видится в угнетении факторов мукозального иммунитета новобранцев, а также в перекрестном обсеменении, которому способствуют длительные и тесные контакты, что определяет высокую, достигающую 35-70% степень назофарингеальной колонизации пневмококком и, вероятно, атипичными микроорганизмами. На фоне сниженной резистентности постоянно аспири-руемые микроорганизмы легко проникают в респираторные отделы дыхательных путей и, обладая выраженной вирулентностью, способны вызывать инфекционный процесс [1].
В связи с этим актуальными являются периодические исследования микробного пейзажа дыхательных путей у военнослужащих срочной службы.
Целью данной работы было исследование микробного пейзажа слизистой носоглотки военнослужащих и изучение биоценотических взаимоотношений представителей микрофлоры верхних дыхательных путей.
Материал и методы
Была исследована микрофлора носоглоточной слизи 97 военнослужащих [2,3]. Были выделены 316 культур микроорганизмов, проведена их идентификация до вида общепринятыми методами с использованием классических питательных сред, а также систем индикаторных бумажных для идентификации бактерий (НПО «Микроген») и СТРЕПТОтеста 16 («ЛАХЕМА», Чехия). Для исследования взаимоотношений бактерий определяли степень сопряженности связей в ассоциациях по коэффициенту Жаккарда, являющемуся наиболее информативным показателем экологической общности различных видов микроорганизмов [4], а также оценивали взаимное влияние бактерий-ассоциантов методом перекрестного посева штаммов-симбионтов.
Статистическую обработку данных проводили стандартными методами [5] с использованием программы Primer of Biostatistics (Version 4.03).
Результаты и их обсуждение
Индигенная микрофлора носоглотки солдат срочной службы была представлена двумя родами Neisseria spp. и Streptococcus spp., которые высевались у 92,8% и 72,2% обследованных лиц, соответственно.
У 44 человек (45,4%) со слизистой носоглотки, помимо нормофлоры, высевался один из видов условно-патогенных микроорганизмов (УПМ) в количестве 3-7 lg КОЕ/ тампон, у 18 (18,6%) - ассоциации из 2 видов УПМ в количестве 3-8 lg КОЕ/тампон и у 2 (2,1%) - ассоциации из 3 видов УПМ в количестве 3-5 lg КОЕ/тампон, причем чаще всего встречались ассоциации Haemophilus influenzae с гемолитическими культурами - H.haemolyticus (25,0%), Streptococcus pyogenes
(20,0%) и Staphylococcus aureus (20,0%). Также были выявлены ассоциации S.aureus с S.pyogenes (15,0%), H.haemolyticus (10,0%), Streptococcus pneumoniae (10,0%) и в единичных случаях были обнаружения пневмококка в ассоциациях с H.influenzae и H.haemolyticus.
Удельный вес в микробиоценозе слизистой носоглотки Streptococcus spp. составил 32,6%, Neisseria spp. - 44,9%, Haemophilus spp. - 14,6%, S.aureus - 4,7%. На долю остальных обнаруженных бактерий в сумме пришлось 3,1%.
В структуре микробиоценоза слизистой носоглотки можно было выделить 4 микроэкологических типа биотопа согласно шкале, предложенной В.А.Метельской и соавт. [6] для оценки микробиоценоза слизистой задней стенки глотки. У 33 военнослужащих (34,0%) регистрировался нормоце-ноз - отсутствие микроэкологических нарушений и присутствие Streptococcus spp. в количестве 5-6 lg КОЕ/тампон, Neisseria spp. - 4-6 lg КОЕ/тампон. У 13 солдат (13,4%) был выявлен промежуточный тип микробиоценоза (I степень дисбиотических нарушений), отличавшийся нарастанием содержания Streptococcus spp. до 6-7 lg КОЕ/тампон, Neisseria spp. до 6-7 lg КОЕ/тампон и появлением прочих УПМ в количестве до 3-4 lg КОЕ/тампон. У 27 военнослужащих (27,8%) регистрировался дисбиоз (II степень дисбиоти-ческих нарушений) носоглотки, при котором наблюдалось повышение количества Streptococcus spp. до 6-7 lg КОЕ/тампон, Neisseria spp. до 6-7 lg КОЕ/тампон, факультативноанаэробных УПМ до 4-5 lg КОЕ/тампон, появление вирулентных вариантов УПМ с выраженными факторами патогенности. У 24 солдат (24,7%) был выявлен выраженный воспалительный процесс (III степень дисбиотических нарушений) со значительным повышением содержания Streptococcus spp. до 7-8 lg КОЕ/тампон, Neisseria spp. до 7-8 lg КОЕ/тампон, прочих УПМ и количества вирулентных микроорганизмов до 6-8 lg КОЕ/тампон.
ТАБЛИЦА 1.
Сравнение микробиоценоза носоглотки у новобранцев и военнослужащих со сроком службы более 2 месяцев
Микроэкологический тип носоглотки Обследованные военнослужащие
1-я группа (срок службы 1 мес.) 2-я группа (срок службы >2 мес.)
20 чел. 77 чел.
число % число %
нормоценоз 6 30,0+10,5 27 35,1+5,5
¡степень дисбиотических нарушений 1 5,0+5,0 12 15,6+4,2
II степень дисбиотических нарушений 3 15,0+8,2 24 31,2+5,3
III степень дисбиотических нарушений 10 50,0+11,5 14 18,2+4,4
Поскольку именно в первый месяц воинской службы проходит адаптация к новым жизненным условиям, было проведено сравнение этих показателей у новобранцев, призванных в течение 1 месяца - 1-я группа, и солдат со сроком службы более 2 месяцев - 2-я группа (таблицаї). Как оказалось, примерно у трети человек в обеих группах наблюдался нормоценоз слизистой носоглотки. У солдат 1-й группы чаще регистрировалась III степень дисбиотических нарушений по сравнению со 2-й группой (р=0,003), но реже I и II степени (р=0,03). Таким образом, можно заключить, что новобранцы в большей степени были подвержены выраженным воспалительным процессам верхних дыхательных путей, а с увеличением срока службы намечалась тенденция к
увеличению дисбиотических нарушений носоглотки I и II степени. При изучении качественного состава микробиоценоза слизистой носоглотки военнослужащих было обнаружено 10 видов стрептококков, 8 - нейссерий, 3 - гемофильных палочек, S.aureus и 5 видов коагулазоотрицательных стафилококков, Klebsiella pneumoniae, Corynebacterlum pseudodlphterlcum, которые формировали микробные ассоциации от 1 до 7 видов бактерий (М=3,3±0,1).
Наибольшая частота встречаемости (процент высеваемо-сти) была отмечена для Streptococcus oralis/mitis 1, Neisseria sicca, N.subflava, H.influenzae (таблица 2). Культуры S.aureus, S.pyogenes, S.vestibularis, H. haemolyticus были выявлены в 13,4-15,5% случаев, S.pneumoniae - в 7,2% случаев. Среди нейссерий были обнаружены N.canis, N.cinerea и N.mucosa в 10,3-19,6% случаев. Прочие виды бактерий (стрептококки S.bovis II/1, S.bovis II/2, S.salivarius, S.anginosus, S.mitis 2, S.sanguis, S.equisimilis, нейссерии N.flavescens, N.polysaccharea, N.denitrificans, гемофильные палочки H.parainfluenzae, H. haemolyticus, стоматококки Stomatococcus spp.) встречались с частотой, не превышающей 10%, в количестве 3-6 lg КОЕ/тампон, а коагулазоотри-цательные стафилококки S.caseolyticus, S.hominis, S.lentus, S.sciuri, S.haemolyticus, а также C.pseudodiphtericum и K.pneumoniae были выделены в единичных случаях в количестве 3-5 lg КОЕ/тампон.
ТАБЛИЦА 2.
Встречаемость основных представителей микробиоценоза слизистой носоглотки cолдат срочной службы
Взаимоотношения микроорганизмов в ассоциациях характеризуются сопряженными связями. Как было показано О.В. Бухариным и др. [7], наибольшая сопряженность формируется у симбионтов индигенной микрофлоры, выделенных от здоровых людей. В нашем исследовании не было выявлено ассоциаций бактерий с высоким коэффициентом Жаккарда д (таблица 3). В составе микробиоценоза слизистой носоглотки была выявлена одна ассоциация бактерий с умеренной сопряженностью (30 < д > 50): Б.ога^/тИ:^ 1 -М.Б1сса (40,3%) и пять - со слабой (20 < д > 30): Б.ога^/тИ:^ 1 - Н. Иаето1у:1с15 (24,0%), Б.ога^/тИ:^ 1 - N^1^^ (23,5%), Б.ога^/тИ:^ 1 - ^с1пегеа (20,7%), Б.аигец^ - N .51сса (20,0%), N^1^ - N.subflava (23,1%). Для остальных видов микроорганизмов не было выявлено формирование ассоциаций (коэффициент Жаккарда менее 20%). Таким образом, наиболее характерными представителями индигенной микрофлоры слизистой носоглотки солдат срочной службы были Б.ога!^/т1& 1 и N^1^.
ТАБЛИЦА 3.
Коэффициент Жаккарда микроорганизмов, наиболее часто высеваемых со слизистой носоглотки
S.oralis /mitis 1 S.aureus S.pyo genes H.influen zae S.vestibu laris N.sicca N.canis
N.sicca 40,3 20 13,7 15,2 15,4 - 12,3
N.subflava 23,5 11,1 4,3 15,8 11,1 23,1 8
N.canis 13,3 17,2 3,2 13,6 3 12,3 -
N.cinerea 20,7 7,1 12 17,9 3,4 7,1 6,3
N.mucosa 7,3 13,6 9,5 5,1 13,6 3,8 11,5
S.pyogenes 17 12 - 7,3 12 13,7 3,2
H.influenzae 17,6 9,5 7,3 - 9,5 15,2 13,6
S.aureus 14,3 - 12 9,5 7,1 20 17,2
S.pneumoniae 1,8 10 0 2,7 4,8 6,1 4
Поскольку взаимоотношения бактерий в биотопе - антагонистические или синергические - играют важную роль при формировании микробиоценоза слизистой носоглотки, то была предпринята попытка оценить влияние бактерий друг на друга методом перекрестного посева штаммов-ассоциантов, выделенных отдельно от каждого обследованного лица. Таким образом было выявлено, что штаммы N. sicca во всех случаях подавляли рост исследованных стрептококков, так же и штаммы N.subflava угнетали рост стрептококков, за исключением S.pyogenes. В свою очередь, культура S.pyogenes подавляла рост культур S.oralis/mitis 1 и S.vestibularis, но проявляла биосовместимость со штаммами H.influenzae, N.cinerea и N.subflava. Выделенные культуры стрептококков были, в основном, биосовместимы с S.oralis/ mitis 1, хотя некоторые изоляты S.vestibularis, S.salivarius и S.bovis II/1 угнетали рост этого стрептококка. Культуры H.influenzae проявляли биосовместимость со штаммами S.oralis/mitis 1, S.vestibularis, S.pyogenes и H.haemolyticus, но были угнетены в присутствии нейссерий. Культура
H.haemolyticus угнетала рост S.oralis/mitis1, S.salivarius, S.pneumoniae, но была биосовместима с H.influenzae, N.subflava и N.canis. Другие культуры нейссерий (N.sicca, N.denitrificans, N.clnereа) подавляли рост H.haemolyticus. Культура N.canis подавляла рост S.oralis/mitis 1 и S.bovis II/2, но была биосовместима с S.sanguis и угнетена в присутствии S.salivarius. Рост штамма N.mucosa также был подавлен S.salivarius, хотя в отношении других стрептококков (S.oralis/ mitis 1, S.pneumoniae, S.vestibularis, S.bovis II/1, S.anginosus и S.pyogenes) культура N.mucosa выступала ингибитором. Культура N.cinerea подавляла рост S.oralis/mitis 1 и S.bovis II/1, но была биосовместима с S.pyogenes и S.equisimilis. Взаимоотношения между нейссериями были в основном биосовместимыми, хотя некоторые культуры N.sicca подавляли рост N.cinerea и N.flavescens, а некоторые изоляты N.polysaccharea угнетали N.sicca. В единичных случаях исследованные штаммы N.mucosa подавляли рост N.sicca и N.canis, а культуры N.subflava в 92,3% случаев были угнетены в присутствии N.sicca. Все выделенные штаммы S.aureus и C.pseudodiphthericum подавляли рост стрептококков и нейссерий, а культура K. pneumoniae угнетала рост всех выделенных бактерий, включая стафилококки и дифтероиды. Таким образом, в результате изучения сложных биоценотических взаимодействий представителей микробиоты слизистой носоглотки было показано, что условно-патогенные микроорганизмы, угнетая физиологическую функцию представителей нормофлоры, снижают защитный потенциал
Вид бактерий Частота высеваемости (%) Количество (lg КОЕ/тампон)
S.oralis/mitis 1 1.П О 5,3±0,1
N.sicca 46,4 5,0±0,2
N.subflava 36,1 5,2±0,2
H.influenzae 32 5,6±0,2
N.canis 19,6 4,5±0,2
S.aureus 15,5 3,5±0,2
S.vestibularis 15,5 5,1±0,2
N.cinerea 15,5 4,5±0,3
H. haemolyticus 13,4 5,2±0,2
S.pyogenes 13,4 4,6±0,2
N.mucosa 10,3 4,6±0,2
S.pneumoniae 7,2 4,7±0,3
слизистой, провоцируя тем самым возникновение дисбио-тических нарушений разной степени.
Выводы
1. У 64 из 97 военнослужащих (66,0%) со слизистой носоглотки высевался хотя бы один представитель УПМ, а у 20 человек (20,6%) - ассоциации УПМ из 2-3 бактерий.
2. У 10 из 20 новобранцев, обследованных в течение месяца после призыва, наблюдался III тип дисбиотических нарушений слизистой носоглотки, тогда как у солдат со сроком службы более 2 месяцев преобладали I и II типы дисбиотических нарушений (дисбиоз и промежуточный тип микробиоценоза носоглотки).
3. В составе микробиоценоза слизистой носоглотки военнослужащих по призыву наиболее характерными представителями индигенной микрофлоры были S.oralis/mitis 1 и N. sicca, а среди УПМ наибольшая частота встречаемости была отмечена у H.influenzae.
4. Исследование взаимоотношений бактерий в микробиоценозе слизистой носоглотки показало, что культуры УПМ,
обладающие выраженными факторами патогенности, подавляли рост представителей индигенной микрофлоры.
ИЗ
ЛИТЕРАТУРА
1. Гучев И.А. Внебольничная пневмония как проблема организованного коллектива. Инфекции и антимикробная терапия. 2004. Т.6. №1. С. 4-12.
2. О расширении функций Всесоюзного центра менингококковой инфекции: Приказ №98 МЗ СССР от 29.01.81. М. 1981. С.15-18.
3. Лабораторная диагностика менингококковой инфекции и гнойных бактериальных менингитов: МУК 4.2.1887-04: утв. Главн. гос. санитарн. врачом РФ 04.03.04. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2005. С.10-11.
4. Зубков М.Н., Меньшиков Д.Д., Гугуцидзе Е.Н. и др. Микробиологическая диагностика смешанных анаэробно-аэробных инфекций в хирургии. Антибиотики и химиотерапия. 1995. Т.40. №2. С.46-50.
5. Арешидзе Д.А. Методы статистической обработки данных в биологии. Ставрополь: РИО филиал МГОПУ. 2003. 36 с.
6. Метельская В.А., Алешкин В.А., Воропаева Е.А. и др. Колонизационная резистентность и иммунологическая реактивность слизистых ротоглотки у детей в норме и при бронхолегочных заболеваниях. Вестник Российской АМН. 2010. № 7. С. 10-15.
7. Бухарин О.В., Паньков А.С., Усвяцов Б.Я. и др. Бактериальные ассоциации в микросимбиоценозе верхних дыхательных путей у больных гриппом. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2010. № 6 (55). С. 12-16.
