CC BY
50
риях, сопряженных с промышленными городами. Гигиена и санитария. 2006; 3: 19-23.
12. Юдина Т.В., Иванов Г.Е. Аналитический контроль в обосновании безвредности применения химических соединений. Здравоохранение Российской Федерации. 2011; 4: 44-5.
13. Cox C. «Mecoprop (MCPP)». J. Pesticide Reform. 2004; 24 (4): 10-5.
14. Williams A.L., Watsonb R.E., DeSesso J.M. Developmental and reproductive outcomes in humans and animals after glyphosate exposure: a critical analysis. J. Toxicol. Environ. Health. Pt B: Crit. Rev. 2012; 15(1): 39-96.
References
1. Garbuzova A.A. Actual problems of laboratory control of the levels of food contamination by pesticides. In: Scientific approaches to the solution of regional problems hygienic preservation of human health: Proceedings FNTsG imeni. F.F. Erismana [Nauch-nye podkhody k resheniyu regional'nykh gigienicheskikh problem sokhraneniya zdorov'ya cheloveka: Nauchnye trudy FNTsG im. F.F. Erismana]. Lipetsk; 2005; Pt15: 379-83. (in Russian)
2. Gorbatov V.S., Kononova T.V. The structure and form of the information about the pesticide. Niva Povolzh'ya. 2011; 1 (18): 17-21. (in Russian)
3. Kanarash A., Dumitru E. Minimum and zero tillage in Romania. Zerno. 2010; 10: 22-7. (in Russian)
4. Onishchenko G.G. On strengthening supervision of content of pesticides in food and environmental samples. NEWSLETTER, 15.08.2008 № 01/8911-8-32. (in Russian)
5. Pakhomov S.P. The health status of newborns in the regions of Kursk with high pesticide loads. Pediatriya. Zhurnal imeni G.N.Speranskogo. 2006; 1: 103-4. (in Russian)
6. Spirin V.F., Gershteyn E.G. In: Proceedings of the I All-Russian Congress «Occupation and Health» [Materialy I Vserossiyskogo kongressa «Professiya i zdorov'e»]. Moscow: Zlatograf; 2002: 101-3. (in Russian)
7. Turusov V.S., Rakitskiy V.N., Sinitskaya T.A. Toxicity and carci-nogenicity of herbicides compared with other pesticides. In: Abstracts 2nd Congress of the Russian toxicologists [Tezisy dokla-dov II s»ezda toksikologov Rossii]. 10-13 November. Moscow; 2003: 262. (in Russian)
8. Umbetpaev A.T. Tsentral'nyy Aziatskiy meditsinskiy zhurnal. 2010; 16 (2): 146-50. (in Russian)
9. Chernousov V.A. The problem of malignant neoplasms in the Orel region. In: Proceedings of the conference «Actual problems of theoretical, experimental, clinical medicine and pharmacy dedicated to the 300th anniversary of the Siberian province» [Materialy konferentsii «Aktual'nye problemy teoreticheskoy, eksperimental'noy, klinicheskoy meditsiny i farmatsii, posvyas-hchennoy 300-letiyu Sibirskoy gubernii»]. April 22-23, 2009. Tyumen'; 2009: 187-8. (in Russian)
10. Chernykh A.M., Koval'chuk M.L., Evdokimova Yu.A., Deniso-va O.Yu. Monitoring of the pesticides use in areas of the Kursk region. In: National Remote Internet conference «Topical issues of conducting public health monitoring» [Vserossiyskiy distan-tsionnoy internet-konferentsii «Aktual'nye voprosy vedeniya sotsial'no gigienicheskogo monitoringa»]. 10-30 November. Kursk; 2012. (in Russian)
11. Sharafutdinov A.Ya., Khakimova Z.S. The health state of the rural population living in rural areas, coupled with the industrial towns. Gigiena i sanitariya. 2006; 3: 19-23. (in Russian)
12. Yudina T.V., Ivanov G.E. Analytical control in substantiating of the harmlessness of chemical compounds use. Zdravookhranenie Rossiyskoy Federatsii. 2011; 4: 44-5. (in Russian)
13. Cox C. «Mecoprop (MCPP)». J. Pesticide Reform. 2004; 24 (4): 10-5.
14. Williams A.L., Watsonb R.E., DeSesso J.M. Developmental and reproductive outcomes in humans and animals after glyphosate exposure: a critical analysis. J. Toxicol. Environ. Health. Pt B: Crit. Rev. 2012; 15 (1): 39-96.
Поступила 24.05.13 Received 24.05.13
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УдК 616.72:616.34-008.87-053.2
СавченковМ.Ф.1, РаковаЕ.Б.2, Попкова С.М.2, СердюкЛ.В.2
формирование микробиоценоза кишечника у детей в промышленных городах сибири
'ГБОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава Российской Федерации, 664003, Иркутск; 2ФГБУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения РАМН, 664025, Иркутск
Цель настоящего исследования состояла в изучении особенностей формирования микробиоценоза кишечника у детей, проживающих в промышленных городах Сибири. В исследование были включены 168 здоровых детей. Представлена медико-гигиеническая оценка территории региона обследования с учетом степени и специфики техногенного загрязнения атмосферы. Выявлены отличительные особенности формирования микроэкологии кишечника, характерные для каждой из обследованных групп (видовое разнообразие транзиторных микроорганизмов, рейтинговые характеристики условно-патогенных микроорганизмов, «индикаторные» виды).
Ключевые слова: атмосферные поллютанты; предельно допустимая концентрация (ПДК); микробиота кишечника; дисбиоз; бифидобактерии; лактобациллы.
SavchenkovM. F.1, Rakova E. B.2, Popkova S. M.2, Serdyuk L.V.2 - THE FORMATION OF INTESTINAL MICROBIOCENOSIS IN CHILDREN IN THE INDUSTRIAL CITIES OF SIBERIA
1Irkutsk State Medical University, 664003, Irkutsk, Russian Federation; 2The Scientific Center of Family Health and Human Reproduction Problems of Siberian Branch of Federal Agency for Scientific Organizations, 664025, Irkutsk, Russian Federation
The purpose of this study was to investigate the features of the formation of intestinal microbiocenosis in children residing in the industrial cities of Siberia. The study included 168 healthy children. There is presented the medical and hygienic assessment of the examined area with bearing in mind the degree and specificity of the man-made pollution of the atmosphere. There were revealed distinctive features of formation of intestinal microecology, specific for the each of the examined groups (diversity of species of transient microorganisms, rated characteristics of opportunistic pathogens, «indicator» species).
Key words: atmospheric pollutants; maximum permissible concentrations (MPCs); intestinal microbiota; dysbiosis; bifidobacteria; lactobacilli.
Введение
Проблема диагностики и профилактики заболеваний, связанных с воздействием неблагоприятных экологических факторов внешней среды, относится к числу приоритетных в профилактической медицине. Гигиеническая диагностика призвана оценивать доно-зологические состояния организма человека в связи с воздействием факторов окружающей среды. Анализ последних тенденций изменения экологической ситуации в городах России показал увеличение степени поляризации загрязнения, нарастающей при переходе на более низкий иерархический уровень [1]. Эта тенденция в полной мере проявляется в промышленных городах Сибири, так как при обширной территории региона большая часть предприятий сосредоточена на ограниченных площадях. Города Сибири не только являются лидерами по удельному объему выброса вредных примесей в атмосферу, но и характеризуются высоким потенциалом загрязнения, что определяется их географическим расположением, способствуя формированию высокой степени концентрации загрязняющих веществ в воздухе.
Воздействие загрязнений воздуха на здоровье человека в настоящее время является предметом повышенного внимания и изучения. Так, всесторонний анализ техногенной ситуации в одном из изучаемых нами городов Восточной Сибири, г. Шелехов, показал, что с загрязнением атмосферного воздуха может быть связано 17,8-26%, а с другими социально-экологическими и санитарно-эпидемиологическими неблагоприятными факторами - 15,2-22,5% экологически обусловленной заболеваемости населения [10]. Однако очень мало исследований посвящены вопросу воздействия загрязнения атмосферы на кишечник, прогнозирования влияния атмосферных поллютантов и отдельных их компонентов на микробиоту кишечника и, наконец, выяснению вероятного механизма этого воздействия. Вопрос о том, каким образом факторы окружающей среды воздействуют на эпидемиологию и патогенез заболеваний кишечника, до сих пор остается открытым [19-21]. Внешние агенты видоизменяют микробиоту, способствуя снижению количества индигенных микроорганизмов и их метаболитов с одновременным увеличением оппортунистической микрофлоры и ее токсических метаболитов, меняя условия в полости кишечника, тем самым внося вклад в развитие воспалительных заболеваний кишечника [9, 18]. Изменения количественного и качественного состава резидентной микрофлоры кишечника связаны с целым списком заболеваний: от аллергий и аутоиммунных заболеваний до опухолей кишечника.
В связи с этим целью наших исследований было изучение особенностей микробиоценоза кишечника у детей, проживающих в промышленных городах Сибири.
Материалы и методы
Были исследованы образцы фекалий детей, проживающих в городах Ангарске, Шелехове, Иркутске. Выполненная работа не ущемляла прав и не подвергала опасности благополучие субъектов исследования, осуществлялась при информированном согласии родителей пациентов, согласно приказу Минздрава России от 19 июня 2003 г. № 266 и соответствует этическим нормам Хельсинкской декларации (2000). В исследование были включены 168 здоровых детей. В Ангарске были обследованы 33 школьника 11-13 лет, в Шелехове - 35 школьников 9-12 лет, в Иркутске - 100 детей 3-7 лет. Характеристика состояния здоровья детей на момент исследования кишечной микробиоты была дана педиатрами
Таблица 1
Перечень веществ, превышающих ПдК с различной кратностью в изучаемых городах иркутской области с 2007 по 2010 г.
Наименование
Загрязняющие вещества
Иркутск Взвешенные вещества, оксид углерода, оксид
азота (II), оксид азота (IV), формальдегид, бенз(а)пирен, углерод черный
Ангарск Взвешенные вещества, оксид углерода, оксид
азота (II), оксид азота (IV), формальдегид. Сероводород, серная кислота, фенолы, диоксид серы
Шелехов Фтористые газообразные соединения, фториды
неорганические, оксид углерода, формальдегид
Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН. В пределах Иркутска выделены «условно-чистый» (пос. Молодежный) и «условно-грязный» (Правобережный округ) районы.
Бактериологическое исследование качественного и количественного состава содержимого кишечника проводили по стандартной методике [13, 14] с использованием современных справочных материалов [5, 8]. Высев на питательные среды осуществлялся из десятикратных разведений. Для определения этиологической значимости условно-патогенных микроорганизмов (УПМ) использовался метод посева по Gold. Идентификацию выделенных культур проводили с использованием общепринятых схем идентификации как классическим методом, так и с использованием коммерческих тест-систем для биохимического тестирования (СИБ, НИИЭМ, Н. Новгород; PLIVA «Lachema», Чехия; хромогенных сред производства HiMedia, Индия). Статистическая обработка данных произведена при помощи лицензированых прикладных программ MS Excel for Windows и Statgrafics с учетом конкретных целей решавшейся задачи. Состояние биоценоза оценивали определением коэффициента постоянства - C. C = p • 100/P, где р - число выборок, содержащих изучаемый вид; Р - общее число выборок. При С > 50% микроорганизмы считали постоянными, при 25% < С < 50% - добавочными, при С < 25% - случайными.
результаты и обсуждение
Сосредоточение крупных экологически опасных промышленных производств, использование отсталых технологий, отсутствие эффективного очистного оборудования привели к тому, что на территории Иркутской области возникли города с неблагоприятной экологической обстановкой (табл. 1). По объему валовых выбросов от стационарных источников лидирующие позиции принадлежат Ангарску (35,5% общего объема выбросов по Иркутской области). Для сравнения в Иркутске этот показатель составляет 2,95%, в Шелехове - 4,98% (рис. 1).
Рис. 1. Доля объемов валовых выбросов от стационарных источников по городам Иркутской области.
Ангарск
Шелехов
Иркутск
0,7337
0,59
0,3
-1-1-1-1-1-1-1-1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Количество выбросов, т
Рис. 2. Количество выбросов от стационарных источников на душу населения (расчеты выполнены по средним данным за 20062008 гг.).
Еще значительнее разница выявляется при расчете концентрации выбросов на каждого человека в год (рис. 2).
Среди приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха обращает на себя внимание содержание 3,4-бенз(а)пирена. В период проведения обследования детей среднегодовые концентрации бенз(а)пирена превышали допустимую норму в 2,5-5,1 раза. Наблюдалось также превышение среднегодовых концентраций формальдегида в 1,3-4,7 раза в Ангарске, Иркутске, Шеле-хове, диоксида азота и взвешенных веществ в 1,3-1,8 раза в Иркутске и г. Шелехове, оксида углерода, оксида азота в 1,1-1,3 раза в Иркутске. Максимальные разовые концентрации достигали: по 3,4 бенз(а)пирену - 4,5-11 ПДК (максимум в Иркутске), формальдегиду - 1,4-2,9 ПДК, диоксиду азота 3,1-3,4 ПДК, взвешенным веществам 1,2-3,8 ПДК, оксиду углерода 2,4-5,8 ПДК, сажи 3,2 ПДК в Иркутске, соединениям фтора 3-3,7 ПДК в Шелехове [3, 13].
В Иркутске основными загрязнителями атмосферы в этот период были бенз(а)пирен, формальдегид, диоксид азота, сероуглерод, метилмеркаптан, оксид углерода, взвешенные вещества. Всего 116 загрязняющих веществ, из них 26 - пыль (22%), 6 - специфические вещества (73%) [14, 17]. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносили предприятия теплоэнергетики. Наибольшее количество специфических загрязняющих веществ поступало в атмосферу от источников Иркутского авиаремонтного производственного объединения - это бензин, ацетон, ксилол, толуол, керосин, аммиак [3].
Анализируя динамику превышения гигиенических нормативов по основным примесям в атмосфере Иркутска за период с 2007 по 2010 г., следует отметить стабильно высокие концентрации взвешенных веществ (максимум 1,7 ПДК в 2010 г.), оксидов азота (максимум 1,6 ПДК в 2008 г.). Наибольшее превышение ПДК зарегистрировано по формальдегиду - до 4,8 ПДК в 2008 г. (рис. 3).
В атмосфере Ангарска в 2007 г. было зарегистрировано превышение ПДК (почти в 3 раза) только по содержанию формальдегида (из выбранных для сравнения поллютантов), а в 2010 г. регистрировались сверхнормативные концентрации взвешенных веществ, формальдегида и оксидов азота. Показательно, что концентрация формальдегида в период проведения исследования была стабильно высокой (2,4-3 ПДК) (рис. 4).
Специфические примеси в атмосфере Ангарска свя-
х л т
X
о &
и а)
о.
о
с
ш
5
3 1
С1)
3 л со 01 о. С
I вв
! СО
□ ФД
□ Оксиды азота (II, IV)
2007 г.
1
0,37
1,7
1,35
2008 г.
1,3
4,2
1,6
2009 г.
1,4
0,6
4,8
1,5
2010 г.
1,7
0,6
1,25
Рис. 3. Динамика превышения гигиенических нормативов по содержанию основных загрязняющих веществ в атмосфере Иркутска с 2007 по 2010 г. (по данным Росгидромета и ФГУЗ ЦГиЭ).
заны в основном с нефтехимическим производством, и следует отметить снижение их концентраций за период с 2007 по 2010 г. (рис. 5). Превышение ПДК отмечалось только по сероводороду в 2007 и 2010 гг. в 0,13 и 0,18% проб соответственно.
Экологическая обстановка в Шелехове характеризовалась высоким уровнем загрязнения воздушного бассейна, почв и поверхностных вод вредными примесями: (бенз(а)пирен, фтористый водород, взвешенные вещества и др.), в связи с чем город с 2000 г. отнесен к чис-
о &
и <а х
3
а.
о ^
с
о
5
I 1
2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.
и вв 0,7 0,65 0,5 1,8
0 со 0,5 0,37 0,4 0,4
□ ФД 3 2,4 1,45 2,7
ЕЭ Оксиды азота (II, IV) 0,77 1,6 0,6 1,9
Рис. 4. Динамика среднегодовых концентраций основных загрязняющих веществ в Ангарске с 2007 по 2010 г. (по данным Росгидромета и ФГУЗ ЦГиЭ; ВВ - взвешенные вещества, ФД - формальдегид, СО - окись углерода.
25 п
Si 2
в 20 Н
s
со О. IX
Ц
X
2
к га
ш §
о i_ ш
15
10-
5-
с[
cd
S о
50 п
ш
Аммиак Сероводород Серная
2007
2008
кислота
2009
Фенол
I 2010
2007
2008
2009
2010
Рис. 5. Динамика среднегодовых концентраций некоторых специфических примесей в атмосфере Ангарска.
Ш Фториды неорганические Фториды газообразные
лу наиболее загрязненных населенных пунктов России. Причиной создавшейся неблагополучной экологической обстановки являются выбросы промышленно-энергети-ческих предприятий и автотранспорта. Кратность превышения ПДК в г. Шелехове по формальдегиду и бенз(а) пирену в 2000-е годы составила: 3-2,3 ПДК и 2,8-4,2 ПДК соответственно. В последние 4 года заметно увеличились средние за год концентрации фторида водорода в атмосферном воздухе. При этом в атмосфере г. Шелехо-ва увеличение концентрации фторида водорода и неорганических фторидов в результате роста промышленного производства оказалось особенно заметным (рис. 6).
При хроническом ингаляционном воздействии фтор-содержащие примеси обусловливали высокий риск для здоровья населения г. Шелехова (индекс опасности 28) [16].
Исследования микробиоты кишечника показали, что у детей, проживающих в Ангарске, Шелехове, «услов-
Таблица 2
Частота обнаружения и количество микроорганизмов в 1 г фекалий у детей, проживающих в «условно-грязном» и «условно-чистом» районах иркутска
Наименование Частота М±т
микроорганизма обнаружения, % lg КОЕ/г
Кировский Молодежный Кировский Молодежный
Анаэробные микроорганизмы
Бифидобактерии 100 100 7,76±0,11 8,64±0,14
Лактобактерии 100 100 5,6±0,10 6,8±0,10
Аэробные микроорганизмы
Эшерихии 100 100 6,2±0,21 6,12±0,38
Эшерихии со 3,3 32 6,4±0,50 6,4±0,38
сниженными ферментативными свойствами
Лактозонегатив-ная кишечная палочка
Стафиллококк
Энтерококк
3,3 12 6,0 5,6±0,70
3,3 8 4,0 2,0±0,1
10 16 6,6±0,3 1,6±0,12
Рис. 6. Динамика среднегодовых концентраций фторидов в г. Ше-лехове.
но-чистом» и «условно-грязном» районах Иркутска, различающихся по уровню и специфике техногенной нагрузки, формируются оригинальные варианты микробиоценозов толстого кишечника, которые, учитывая различные дисбиотические проявления, являются по своей сущности патоценозами. Основные характеристики просветной микрофлоры толстого кишечника здоровых детей Иркутска представлены в табл. 2.
Микроэкологический дисбаланс связан с дефицитом бифидобактерий и лактобацилл, который значительно чаще проявлялся у детей из «условно-грязного» района (13,3 и 36,6% по сравнению с 8,1% в «условно-чистом» районе).
Вариант интестинального микробиоценоза, сложившийся у здоровых детей из «условно чистого» района Иркутска, наиболее физиологичен. Показатели количественного содержания бифидобактерий находились на нижней границе нормы (8,64±0,14 КОЕ/г), количество лактобацилл - в пределах нормы, но их плотность невелика (6,8±0,10 КОЕ/г), УПМ и грибы рода Candida в диагностически значимых количествах не регистрировались, но обращают на себя внимание снижение количества типичных эшерихий и их диссоциация (6,12±0,38 КОЕ/г). При этом дефицит нормальных эшерихий и частота регистрации их атипичных вариантов (слабоферментативные и лактозонегативные) более выражены в «чистом» районе (С = 72% и С = 44%), чем у детей из «грязного» района (С = 56% и С = 6,6% соответственно); р < 0,05. В то же время сочетанный дефицит основных составляющих микробиоты кишечника чаще проявлялся у детей, проживающих в условиях повышенной техногенной нагрузки. Поскольку аэробная микрофлора кишечника более динамична и изменчива, а облигат-но-анаэробная - более консервативна и устойчива [6], на фоне существующей небольшой ксенобиотической нагрузки (от 0,5 до 1,5 ПДК) в сочетании с низкой антагонистической активностью бифидобактерий [13] происходит диссоциация эшерихий, предвещая начальный этап дисбиотических изменений в кишечнике, но еще в стадии компенсации, обусловленной сложным
Таблица 3
Частота обнаружения и количественное содержание основных симбионтов кишечника в 1 г фекалий здоровых детей, проживающих в Шелехове и ангарске
Наименование микроорганизма Ангарск Шелехов
коэффициент постоянства, или частота обнаружения, % М±т lg КОЕ/г (диапазон) коэффициент постоянства, или частота обнаружения, % М±т lg КОЕ/г (диапазон)
Анаэробные микроорганизмы
Бифидобактерии 100 6,6±1,4 (5-9) 100 8,9±0,2 (8-9)
лактобациллы 100 5,1±0,4 (5-6) 100 8,3±0,9 (6-9)
аэробные микроорганизмы
Эшерихии 100 6,1±2,1 (5-8) 100 5,7±2,6 (5-8)
Нормальная кишечная палочка 90,4 6,8±0,7 (6-8) 79±7,4 6,8±0,7 (5-8)
Дефицит эшерихий с нормальными свойствами 9,6 21,0±7,4
Эшерихии с атипичными свойствами (всего) ... 100 7,1±0,9 (5-8) 36,8±8,8 7,0±1,0 (5-8)
в том числе:
эшерихии со сниженными ферментативными свойствами 64,2±3,7 7,2±0,2 (5-8) 26,3±8,0 6,6±1,0 (6-8)
эшерихии лактозонегативные 61,1±0,9 6,1±1,2 (5-8) 10,5±5,5 7,5±0,7 (7-8)
эшерихии с гемолитическими свойствами 0 36,8±8,8 6,71±0,7 (6-8)
механизмом межмикробных коммуникаций в системе макроорганизм-микробиота. Об этом свидетельствует нивелирование суммарного дефицита основной триады индигенных бактерий (бифидобактерий, лактобацилл и эшерихий) у детей из «чистого» района.
Полученные результаты являются отражением особенностей микробной экологии кишечника здоровых детей, проживающих в различных по уровню техногенной нагрузки зонах крупного промышленного города Сибири, а существование региональных отличительных характеристик интестинального микробиоценоза человека подтверждается материалами исследований кишечной микробиоты в разных регионах РФ, опубликованных в научной и методической литературе [6, 7, 13].
Среднее содержание бифидобактерий и лактобацилл у детей Ангарска было значительно ниже нормативов (ОСТ, 2003) и в высоких концентрациях выделялась E. coli (7,1±0,9 lg КОЕ/г) со слабой ферментативной активностью. Среднее содержание бифидобактерий и лактобацилл в кишечнике детей г. Шелехова соответствовало норме, и хотя у каждого пятого ребенка (21,0±7,4%) регистрировались атипичные эшерихии, тем не менее это в 3 раза реже, чем у детей Ангарска. Однако гемоли-зирующие эшерихии встречались очень часто, но отсутствовали у детей Ангарска и Иркутска (табл. 3).
Показатель постоянства (С) для гемолизирующих эшерихий (36,8±8,8%) позволяет отнести эти микроорганизмы к представителям добавочной микрофлоры. То есть, в данном случае имеет место переход гемоли-зирующих эшерихий из разряда случайных видов в добавочные. Таким образом, факт регистрации большой доли детей с носительством гемолизирующей E. coli можно расценивать как явление наличия индикаторного микроорганизма, характеризующего статус микробного баланса у детей в данном городе. Статус этот не вполне благоприятный, так как вегетирование гемолизирую-щих эшерихий в микробиоценозе толстой кишки можно рассматривать как индикатор, реагирующий на изменение гомеостаза хозяина [2]. В частности, одной из при-
чин этого явления могут быть расстройства билиарного тракта, что требует углубленного обследования и адекватной коррекции [15].
Архитектоника видов УПМ, выделяемых из кишечного биоценоза школьников г. Шелехова, в целом была похожа на таковую у детей Ангарска (см. табл. 3). В первых рейтинговых рядах располагались клостридии, энтерококки, а также условно-патогенные микроорганизмы семейства кишечных (суммарно). Однако выявлялись эти микроорганизмы у детей г. Шелехова примерно в 1,5 раза чаще, чем у детей в Ангарска. Кроме того, видовой спектр УПМ в кишечном биоценозе детей г. Шелехова расширился за счет выделения эшерихий с гемолитическими свойствами и Staphylococcus aureus (15,7±6,6%). Таким образом, индикаторами микробного дисбаланса кишечного биоценоза у детей в г. Шелехове можно считать гемолитические формы E.coli и Staphylococcus aureus, которые в Ангарске у детей данного возраста не выделялись, тогда как грибы рода Candida, напротив, регистрировались именно у школьников Ангарска.
Итак, результаты исследования кишечного микробиоценоза здоровых детей, проживающих на разных по уровню и специфике техногенной нагрузки территориях области, своеобразных «топодемах» [6], позволили выявить отличительные особенности микроэкологии кишечника, варианты сочетаний микроценотипов, характерных для каждой из обследованных групп (видовое разнообразие транзиторных микроорганизмов, рейтинговые характеристики УПМ, «индикаторные» виды). По-видимому, эти варианты представляют собой приспособительно-адаптационные реакции на воздействие факторов окружающей среды. Тем не менее имеет место патологический сдвиг качественного и количественного состава микробиоты кишечника. И поскольку обследовали здоровых детей без клинических проявлений дисбиоза, можно говорить о существующем на сегодняшний день равновесии микроэкологической системы. Однако при дальнейшем хроническом воздействии экотоксикантов или увеличении степени техногенной
'Суммарный выброс поллютантов (тыс. т) 17,24. ИЗА-15,7 Специфика: бензин, ацетон, ксилол, толуол, керосин, аммиак
1 топодем
0,5-1,5 ПДК
Суммарный выброс поллютантов (тыс. т) 177,18. ИЗА-15,9 Специфика: толуол, аммиак формальдегид, фенолы, \сероводород, серная кислота
Суммарный выброс поллютантов ^ (тыс. т) 29,26. ИЗА-14,97 Специфика: смолистые вещества, твердые фториды, фтористый
ВОДОРОД J
а
Е. Coli |
Lactobac. N
Bifidobact I
УПМ
N
Bifidobact I E. Coli ▼ Lactobac. \ УПМ N
3-й вариант биоценоза
г
Bifidobact I E. Coli \ Lactobac. N УПМ f
^ Candida"^ \
Bifidobact E. Coli Lactobac. УПМ
Candida
\ \ \
Bifidobact
E. Coli
Lactobac. УПМ
\
Гемолизирующие эшерихии
[Ist, aureus] f
Примечание: ПДК-по бенз(а)пирену; N - норма; снижение увеличение ^ «индикаторные» виды |]
Рис. 7. Варианты формирования микробиоценозов кишечника у детей на фоне техногенного прессинга в городах Иркутской области.
нагрузки может произойти нарушение микроэкологического гомеостаза и формирование дисбиозов [4, 12]. Инициацию этого процесса мы наблюдали у детей из «грязного» района Иркутска (дефицит бифидобактерий и лактобацилл), продолжение - у детей Ангарска и Ше-лехова (селекция УПМ) при меньшей частоте дефицита и диссоциации эшерихий.
Заключение. Медико-гигиеническая оценка территории региона обследования с учетом степени и специфики техногенного загрязнения, обусловленного структурой промышленного комплекса в сочетании с исследованием микробиоты толстого кишечника, позволила проанализировать состояние микробиоценозов кишечника у детей в условиях промышленных городов Сибири и предложить концептуальную схему, основанную на совокупности полученных наблюдений (рис. 7).
В задачах охраны окружающей среды большой интерес представляет информация не только о концентрациях тех или иных веществ в атмосферном воздухе города, но и об определении временных рамок, в течение которых организм ребенка подвержен воздействию повышенных концентраций. Изучение проблемы длительности пребывания повышенных концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе промышленных центров является чрезвычайно актуальным. Поэтому для понимания механизмов стабильности микробиоты у здоровых индивидов в экологической перспективе и того, как изменение в ее композиции может привести к заболеваниям, необходим естественно-исторический подход [20], что является предметом дальнейших научных исследований авторов.
Литература (пп. 18-21 - см. References)
1. Битюкова В.Р. Экологическая цена промышленного роста в России (1998-2003). Экология и промышленность России. 2005; 3: 4-9.
2. Воробьев А.А., Иноземцева Л.О., Буданова Е.В. Изменения микробиоценоза толстой кишки у больных различными заболеваниями. Вестник РАМН. 1995; 5: 59-64.
3. Государственный доклад о санитарно-эпидемиологической обстановке в Иркутской области в 2008 г. Иркутск; 2009.
4. Домарадский И.В., Хохоев Т.Х., Кондракова О.А. Противоречивая микроэкология. Российский химический журнал. 2002; 46 (3): 80-9.
5. Йоргенсен Дж.Х. Микробиологический справочник для клиницистов. М.: Мир; 2006.
6. Крамарь Л.В. Микробная экология кишечника людей, проживающих в условиях техногенного воздействия крупного промышленного города: автореф. дис.... д-ра мед. наук. М.; 2001.
7. Леванова Л.А. Микроэкология кишечника жителей Западной Сибири, коррекция дисбиотических состояний: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М.; 2003.
8. Меньшиков В.В., ред. Методики клинических лабораторных исследований. Справочное пособие. т. 3. Клиническая микробиология. Бактериологические исследования. Микологические исследования. Паразитологические исследования. Инфекционная иммунодиагностика. Молекулярные исследования в диагностике инфекционных заболеваний. М.: Лабора; 2009: 71-141.
9. Попкова С.М., Долгих В.В., Ракова Е.Б., Немченко УМ. Микробная экология человека как индикатор негативных воздействий окружающей среды. В кн.: Тезисы XI Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей (29-30 марта 2012). М.; 2012; т. 2: 81-2.
10. Прусаков В.И. и др. Оценка риска здоровью и управление воздействием производства на окружающую среду в современных условиях. В кн.: Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений: материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. Улан-Удэ, 26-30 июля 2004 г. Улан-Удэ; 2004: 193-4.
11. Ракова Е.Б., Попкова С.М., Немченко УМ., Ефимова Н.В., Мыльникова И.В., Тараненко Н.А., Кичигина Е.Л., Джиоев Ю.П., Кунгурцева Е.А., Ламсков Е.Г. Особенности микробиоценозов у детей, проживающих в условиях техногенного прессинга. Гигиена и санитария. 2011; 4: 22-6.
12. Ракова Е.Б., Попкова С.М., Леонтьева А.Г., Немченко УМ. Мониторинг структуры кишечных дисбактериозов у детей, рожденных в разные годы. II Международный конгресс по пробиотикам. Санкт-Петербург, 29-30 октября 2009г. Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. 2009; 4: М33.
13. Ракова Е.Б. Современная структура кишечного микробиоценоза у детского населения Иркутской области: дис. ... канд. биол. наук. Иркутск; 2010.
14. Совершенствование методов диагностики дисбактериоза толстого кишечника. Информационное письмо. СПб.; 2002.
15. Терновская Л.Н., Соловьева Е.И., Балицкая Л.Л., Гапон М.Н. Особенности микробиоценоза толстой кишки людей с дисфункциональными расстройствами билиарного тракта. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009; 3: 89-92.
16. Шалина Т.И. Загрязнение окружающей среды фтористыми соединениями алюминиевого производства и их влияние на морфогенез костей: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Иркутск; 2009.
17. Коновалова Т.И., Воробьева И.Б., ред. Экологические проблемы города и пути их решения. Материалы Круглого стола научно-практической конференции «Город Иркутск в третьем тысячелетии» (Иркутск, 27 ноября 2000 г.). Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН; 2001.
References
1. Bitjukova V.R. Environmental cost of industrial growth in Russia (1998-2003). Ekologiya i promyshlennost'Rossii. 2005; 3: 4-9. (in Russian)
2. Vorob'ev A.A., Inozemtseva L.O., Budanova E.V. Changes in the gut microflora in patients with various diseases. Vestnik RAMN. 1995; 5: 59-64. (in Russian)
3. State report on the epidemiological situation in the Irkutsk region in 2008. Irkutsk; 2009. (in Russian)
4. Domaradskiy I.V., Khokhoev T.Kh., Kondrakova O.A. Contradictory microecology. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal. 2002; 46 (3): 80-9. (in Russian)
5. Yorgensen Dzh.Kh. Microbiological guide for clinicians [Mik-robiologicheskiy spravochnik dlya klinitsistov]. Moscow: Mir; 2006. (in Russian)
6. Kramar' L.V. Microbial ecology of the intestine in people living under anthropogenic impact of a large industrial city. Diss. Moscow; 2001. (in Russian)
7. Levanova L.A. Microecology intestinal inhabitants of Western Siberia, correction dysbiotic states. Diss. Moscow; 2003. (in Russian)
8. Men'shikov V.V., ed. Techniques of clinical laboratory tests: a reference guide. vol. 3. Clinical Microbiology.Bacteriological studies. Mycological research. Parasitological research.In-fectious immunodiagnosis. Molecular studies in the diagnosis of infectious diseases [Metodiki klinicheskikh laboratornykh issledovaniy. Spravochnoe posobie. t. 3. Klinicheskaya mikro-
biologiya. Bakteriologicheskie issledovaniya. Mikologicheskie issledovaniya. Parazitologicheskie issledovaniya. Infektsionnaya immunodiagnostika. Molekulyarnye issledovaniya v diagnostike infektsionnykh zabolevaniy]. Moscow: Labora; 2009: 71-141. (in Russian)
9. Popkova S.M., Dolgikh V.V., Rakova E.B., Nemchenko U.M. Microbial ecology of human as an indicator of the negative effects of the environment. In: Abstracts XI All-Russian Congress of hygienists and health officers [TezisyXI Vserossiyskogo s»ezda gigienistov i sanitarnyh vrachey]. 29-30 March 2012. Moscow; 2012; vol. 2: 81-2. (in Russian)
10. Prusakov V.I. et al. Health risk assessment and management of production impacts on the environment in the modern world. In: New technologies for production and processing of raw materials in terms of environmental constraints: Materials of All-Russian scientific conference with international participation [Novye tekhnologii dobychi ipererabotki prirodnogo syr 'ya v usloviyakh ekologicheskikh ogranicheniy Materialy Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem]. Ulan-Ude, 26-30 July 2004. Ulan-Ude; 2004: 193-4. (in Russian)
11. Rakova E.B., Popkova S.M., Nemchenko U.M., Efimova N.V., Myl'nikova I.V., Taranenko N.A., Kichigina E.L., Dzhioev Yu.P., Kungurtseva E.A., Lamskov E.G. Microbiocenoses particularly in children living under anthropogenic pressure conditions. Gigi-ena i sanitariya. 2011; 4: 22-6. (in Russian)
12. Rakova E.B., Popkova S.M., Leont'eva A.G., Nemchenko U.M. Monitoring the structure of intestinal dysbiosis in children born in different years. II International Congress on probiotics. Sankt-Petersburg, 29-30 Oktober 2009. Gastroenterologiya Sankt-Pe-tersburga. 2009; 4: M33. (in Russian)
13. Rakova E.B. The modern structure of the intestinal microbiota in the child population of the Irkutsk region. Diss. Irkutsk; 2010. (in Russian)
14. Improvement of methods for large intestine dysbiosis diagnostics. NEWSLETTER. Sankt Petersburg; 2002. (in Russian)
15. Ternovskaya L.N., Solov'eva E.I., Balitskaya L.L., Gapon M.N. ^lon microbiota features in the patients with dysfunctional disorders in biliary tract. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i im-munobiologii. 2009; 3: 89-92. (in Russian)
16. Shalina T.I. Environmental pollution with aluminum production fluoride and their impact on bone morphogenesis. Diss. Irkutsk; 2009. (in Russian)
17. Konovalova T.I., Vorob'eva I.B., eds. Environmental problems of city and ways to solve them: Materials Roundtable scientific-practical conference «The city of Irkutsk in the third millennium» [Ekologicheskie problemy goroda i puti ikh resheniya: Materialy Kruglogo stola nauchno-prakticheskoy konferentsii «Gorod Irkutsk v tret'em tysyacheletii»]. Irkutsk, 27 November 2000. Irkutsk: Izd-vo Instituta geografii SO RAN; 2001. (in Russian)
18. Beamish L.A., Osornio-Vargas A. R., Wine E. Air pollution: An environmental factor contributing to intestinal disease. J. Crohn's Colitis. 2011; 5 (4): 279-86.
19. Bruls T., Weissenbach J. The human metagenome: our other genome? Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010; 107 (44): 18 933-8.
20. Danese S., Fiocchi C. Etiopathogenesis of inflammatory bowel diseases. World J. Gastroenterol. 2011; 17(5): 557-66.
21. Orazzo F., Nespoli L., Ito K., Tassinari D., Giardina D., Funis M. et al. Air pollution, aeroallergens, and emergency room visits for acute respiratory diseases and gastroenteric disorders among young children in six Italian cities. Environ. Health Perspect. 2009; 117 (11): 1780-5.
Поступила 14.05.13 Received 14.05.13
