CC BY
45
Санкт-Петербурга) // Вестник РАМН. - 1998. - 7. Debord Т., Buisson Y. Viral hepatitis of enteric ori-
№4. - C.37-42. gin // Bull Soc Pathol Exot. - 1998. - Vol.91, №5. -
P.428-431.
© ПОПКОВА С.М., ЦИНДИК Т.Ю., КИЧИГИНА Е.Л., ЛЕЩУК С.И., НЕМЧЕНКО У.Д. -УДК 616.34
ИММУНО-ЭИИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ЭТИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА КИШЕЧНОГО ДИСБАКТЕРИОЗА У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА В ГОРОДЕ С РАЗВИТОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ
С.М. Попкова, Т.Ю. Циндик, ЕЛ. Кичигина, С.И. Лещук, У.Д. Немченко.
(Россия. Иркутск. Институт эпидемиологии и микробиологии научного центра медицинской экологии ВСНЦ СО РАМН, директор - чл. корр. РАМН проф. В.Ю. Злобин)
Резюме. В работе представлены материалы, отражающие особенности кишечного микробиоценоза у детей раннего возраста из районов города Иркутска с различными гигиеническими характеристиками. Показана тенденция экогенности кишечного дисбактериоза.
Высказано предположение о том, что наличие в крови новорожденных высоких титров антител против лакто- и бифидобактерий может быть следствием "срыва" иммунологической толерантности к индигенной микрофлоре кишечника.
В последнее время многие исследователи отмечают значительные сдвиги в аутофлоре человека, которые связывают с изменившейся экологической обстановкой среды обитания человека, в особенности, с высоким уровнем техногенной нагрузки [9,14,15]. По данным современных исследователей, распространенность среди населения дисбактериоза можно оценить цифрами в 70-90%. Благополучие кишечника человека закладывается с момента рождения ребенка, когда начинает осуществляться сукцессия человека нормальной микрофлорой, и которая должна физиологично завершиться к 6-месячному возрасту ребенка. Экстракорпоральный орган, как образно называют некоторые исследователи симбиотическую систему представителей нормальной микрофлоры кишечника, (в основном это бифидо- и лактобактерии) [1,6] - это, действительно уникальная система, интимные механизмы которой в общей системе организма еще не до конца изучены, хотя понятно, что устойчивость этой системы зависит от того, какой ‘‘потенциал” она получит в младенческом возрасте. Поэтому представлялось целесообразным оценить современные особенности кишечного микробоценоза у детей проживающих в условиях города высоким уровнем техногенной нагрузки. По состоянию атмосферного воздуха город Иркутск относится к числу наиболее загрязненных в России и включен в приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения, что является следствием как значительных выбросов от промышленных предприятий, мелких котельных и автотранспорта, так и климатических условий, не способствующих активному рассеиванию в атмосфере загрязняющих веществ [4].
Цель исследования: изучение распространенности, микробного пейзажа и некоторых иммуно-
логических аспектов кишечных дисбактериозов у детей в городе с высоким уровнем техногенного загрязнения.
Материалы и методы
Эпидемиологические: использовались амбулаторные карты детей раннего возраста, проживающих в разных районах г. Иркутска и обслуживаемых разными поликлиниками (всего около 250 детей). Применялись стандартные эпидемиологостатистические методы исследования.
Микробиологические: исследовали образцы
кала детей от 0 до 5 лет, проживающих в г. Иркутске и имеющих предварительный диагноз “дисбактериоз”. Всего обследовано около 800 детей имеющих в анамнезе дисфункцию кишечника, диатез, аллергию.
Для оценки колонизации кишечника проводились микробиологические исследования в серийных разведениях от 10'1 до 10'9 с высевом на селективные питательные среды, включающие количественное определение облигатных представителей нормальной микрофлоры кишечника (бифидо-, лактобактерии, эшерихии) и условно-патогенных бактерий (энтеробактерии, стафилококки).
Для определения антагонистической активности бифидобактерий использовались следующие штаммы: Bif. longum, выделенный из закваски кисломолочного “Бифивита” (Восточно-Сибирский технологический институт, г. Улан-Удэ) и Bif. bifidum из сухого коммерческого препарата “Би-фидумбактерин”, а также аутоштаммы бифидобактерий выделенные у детей из обследуемой группы (182 аутоштамма). В качестве антагонистической “мишени” были взяты эталонные штаммы условно-патогенных микроорганизмов St. aureus 209 и энтеропатогенная кишечная па-
лочка (ЭПК-028(57)), а также аутоштаммы условно-патогенных микроорганизмов (УПМ). Антагонистическая активность определялась на средах: полужидкая среда Блаурока и с 2% агаром, МРС-5, МПА, ЖСА. Результаты учитывались по наличию зоны задержки роста исследуемых и тестовых культур.
Иммунологические: серологически исследовано на наличие бактериальных антител к бифидо- и лактобактериям 152 образца сыворотки крови, взятых у новорожденных детей из пуповинной крови и одновременно у рожениц. Антитела определялись с помощью иммунодиагностикумов, полученных в лабораторных условиях. Конструирование диагностикумов с сенсибилизацией форма-линизированных эритроцитов барана антигенами бифидо- и лактобактерий проводилось на основе РИГА [1]. Высокая специфичность, чувствительность, возможность автоматизации учета, а также перспективность использования этой реакции в массовых исследованиях и в научной работе убедительно показана исследованиями Б.В. Караль-ника [5].
Результаты и обсуждение
Изучалась распространенность кишечных дисбактериозов среди детей раннего возраста, проживающих в разных районах г. Иркутска и, по данным гигиенических исследований, имеющих различный уровень техногенной нагрузки [4].
При анализе материала вполне логичным оказалось, что основной “вклад” в общую сумму дисбактериозов осуществляют крупные родильные дома (ЦРД - 22-24%) по сравнению с небольшими (МСЧ - 1-3%), в независимости от места проживания. Сезонная динамика частоты регистрируемых кишечных дисбактериозов у детей в сравниваемых районах города была различна. При практически равных летних показателях (21% - в “чистом” районе и 19% - в “грязном”) зимние показатели частоты этого явления среди детей значительно различались: в “чистом” районе - 4%, в “грязном” - 18%.
Исходя из того, что некоторые исследователи отмечали более позднее становление полноценного микробоценоза в современных условиях, чем это было в более “экологичные” времена [1], мы проанализировали динамику распространенности кишечного дисбактериоза у детей от рождения до 12 мес., распределив данные также по районам города. Как и ожидалось, основной пик частоты попадал на первые 3 месяца жизни, к 8-месячному возрасту происходило довольно резкое снижение, после которого уже почти на одном уровне частота дисбактериозов держалась до 12 мес.
Резюмируя эти наблюдения, можно отметить: во-первых, прослеживается тенденция экогенно-сти кишечного дисбактериоза у детей, проживающих в районах города с разным уровнем техногенного загрязнения; во-вторых, полагаем, что в современных условиях полноценное становле-
ние микробоценоза кишечника у детей происходит в более поздние сроки, и в условиях промышленного города этот период соотносится с 8-месячным возрастом ребенка.
Микробиологический пейзаж при кишечном дисбактериозе у детей, проживающих в городе с высоким уровнем техногенного загрязнения. Оценка результатов бактериологических исследований основывалась на современных представлениях о физиологичных соотношениях различных видов нормальной микрофлоры кишечника [10]. Все обследуемые дети по степеням дисбактериоза (01-04) разделились таким образом (табл. 1), что с эубиозом (физиологичным составом микрофлоры - норма) оказалось всего 8% детей. Наибольший удельный вес составили дети с дисбактериозом 3-й степени (около 52%), т.е. с дефицитом “дружественной” микрофлоры и наличием условно-патогенной микрофлоры (УПМ).
Таблица 1.
Соотношение различных степеней дисбактериоза среди обследованных детей г. Иркутска
Степень дисбактериоза % случаев (М+т)
D1 12,09+2,42
D2 15,38+2,76
D3 51,65+3,70
D4 12,64+2,46
Эубиоз кишечника 8,24+2,04
Дальнейший анализ материала, показал, что при количественном содержании бифидофлоры ниже нормы (lg К0Е/г<8) наличие УПМ в значимых количествах выявлялось в 62% (St. aureus) случаев и в 59% (аномальной Е. coli). При оптимальном же численном содержании бифидофлоры (lg К0Е/г>8) содержание St. aureus в этиологически значимых количествах регистрировался в 38% случаев, а аномальной E.coli - 40%. Таким образом, наблюдалась зависимость между уровнем об-семененности энтеробактериями, St. aureus, аномальной кишечной палочкой и содержанием бифидофлоры в кишечнике детей. Еще раз подтверждается тенденция, отмеченная многочисленными исследованиями о нормализующем влиянии бифидобактерий на микробоценоз.
Обращал на себя внимание высокий процент детей (около 40%), у которых при нормальном количественном содержании бифидобактерий выделялась УПМ в диагностически значимом количестве. Поэтому особый интерес представляла оценка антагонистических свойств аутоштаммов бифидобактерий по отношению $ УПМ.
Как видим (табл.2), из 182 аутоштаммов бифидобактерий только 1% обладал высокой антагонистической активностью по отношению к эталонному штамму St. aureus 209 (зона задержки роста от 10мм и выше).
Таблица 2.
Антагонистические свойства аутоштаммов бифидобактерий к УПМ *
Культура зона задержки роста (мм)**
0 0-5 5-10 10 и выше
St.aureus 209 16 114 50 2
ЭПК028 12 90 79 1
ауто штамм УПМ 18 136 26 2
Примечания: * - исследовано 182 аутоштамма; ** — согласно инструкции по оценке антагонистических свойств производственного штамма Bif. bifidum, задержка роста должна быть не менее 10 мм.
Если же сравнивать данные в двух правых колонках, по зонам задержки роста от 5 мм и выше, то можно заметить, что общий процент аутоштаммов бифидобактерий со средними и высокими антагонистическими свойствами по отношению к одному из аутоштаммов УПМ значительно ниже (около 15%) аналогичного показателя по отношению к эталонному штамму St. aureus (около 28%). Таким образом, показано, что у большинства детей раннего возраста (51,6%) с такими симптомами в анамнезе, как неустойчивость стула, диатез, микробиологически отмечался кишечный дисбактериоз 3-й степени (D3); только у 8% из них состояние кишечника по микробиологическим характеристикам можно было оценить как эубиоз. Почти 90% аутоштаммов бифидобактерий обладали низкой антагонистической активностью по отношению к УПМ.
Некоторые иммунологические аспекты кишечных дисбактериозов (в порядке дискуссии). Несмотря на многочисленные исследования проблем микробоценозов человека, многие механизмы, лежащие в основе наблюдаемых взаимоотношений между симбионтной микрофлорой и организмом человека, остаются по-прежнему нераскрытыми. Особенно это касается организма ребенка, поскольку весь физиологичный микробный потенциал закладывается в первые мгновенья жизни. Изучение микробной экологии человека в норме и патологии в настоящее время предусматривает необходимость принципиально новых подходов к изучению взаимосвязи между антигенными стимулами микробных экосистем и регуляцией ими динамического равновесия иммунного гомеостаза.
Исследования, посвященные проблеме кишечных микробоценозов, как правило, мало затрагивают сторону интимных отношений симбионтной микрофлоры кишечника с иммунной системой м акр о организм а. В сформулированной нами ранее концепции этой проблемы [12], мы говорили, что в основе нарушений взаимоотношений между макроорганизмом и его симбионтной микрофлорой, может быть причина, связанная с нарушением механизма толерантности иммунной системы
организма по отношению к доминантным представителям симбионтной микрофлоре (в основном - к бифидо- и лактобактериям). Некоторые исследователи косвенно касались этой стороны проблемы [1,2], но ясности до сих пор нет. Аналогию можно провести и с рядом работ по изучению антиэндотоксического иммунитета, где подчеркивается, что для приведения “иммунной системы в рабочее состояние определяющую роль играют дозы и качество антигенов” [13,20]. Возникает вопрос, почему в одних случаях иммунная система по отношению к микроорганизмам “работает по правилам” (синтез антител), в других - терпима (толерантность). Речь идет о достаточно высоких содержаниях антител в крови, которые способны ощутимо влиять на микроорганизмы.
В работе стояла задача оценить содержание антител к общим антигенам доминантной микрофлоры кишечника, бифидо- и лактобактериям, в крови у новорожденных детей и их матерей с тем, чтобы в дальнейшем проследить в динамике становление у детей микробоценоза кишечника. Всего было исследовано 152 сыворотки новорожденных на наличие у них нормальных антител к би-фидо-, лактобактериям: из них 40 пар сывороток взято одновременно у новорожденных (пуповинная кровь) и их матерей. В РПГА с помощью эритроцитарных диагностикумов выявлен широкий диапазон содержания антител ко всем изучаемым бактериальным антигенам: от 0 до 1:512. Около 10% исследованных сывороток крови имели высокие титры нормальных антител к определяемым антигенам.
Особенно интересным оказалось наблюдение, которому мы пока не готовы дать полноценного объяснения. При анализе содержания антител в парных сыворотках, мать - новорожденный (рис.1), прослеживалась определенная закономерность: у матерей с низкими и средними титрами антител к лакто- и бифидобактериям (1-4 лог. ед. с шагом разведения -2) родились дети с высокими для нормальных антител титрами (7-6 лог. ед.); от матерей со средними либо высокими титрами антител - дети с близкими к таковым матери.
И если последние данные - более-менее логичны, то почему в первом случае у детей содержание антител в пуповинной крови выше, чем у матери - не совсем ясно. Хотя возможно и оттолкнуться от работы Л.И. Райхера (1998), где интерпретируется наблюдение М.Т. Ма§15^и5 (1987), о том, что антибактериальная активность мононуклеаров новорожденного по отношению к сальмонеллам оказалась выше, чем у взрослого донора. Предлагаются объяснение, что трансформированные каким-то образом клетками матери антигенные субстанции, попадающие через плаценту, могут непосредственно активировать лимфоидные клетки ребенка.
Естественно, что эти исследования требуют продолжения, также будут продолжены наблюдения за становлением микробоценоза у детей, имеющих при рождении высокие титры противо-
я
о.
сч
со
о
□ новорожденные
□ матери
^ 4 3 1 7 5 2
Группы новорожденных от матерей с одинаковым содержанием антител (количество матерей и детей в группе)
Рис.1. Уровень антител к лактобактериям в крови новорожденных в зависимости от их содржания у матери (в РПГА)
микробных антител к антигенам симбионтной микрофлоры.
С тенденцией неуклонного роста кишечных дисбактериозов, особенно у детей, естественным параллельным курсом возрастает практика их комплексной профилактики и коррекции [3,7,11]. Следует отметить, что отношение специалистов к применению так называемых пробиотиков в комплексной терапии кишечных дисбактериозов неоднозначно. Существуют полярные мнения на этот счет: от одобрения до полного отрицания [7, 8,9,15,17]. Связано это, скорее всего с неполным пониманием того, как ведут себя эубиотики в кишечнике, неясен их механизм действия. Есть наблюдения об адгезии в кишечнике используемых микробов-эубиотиков после курса лечения [3].
Однако, другие авторы считают, что искусственного заселения штаммами микробов-эубиотиков не происходит: после прекращения курса лечения они постепенно “вымываются” из организма [8]. С автором последнего мнения можно согласиться, поскольку в ряде экспериментальных исследованиях с помощью плазмидного профилирования лактобактерий новорожденных поросят и самки показано, что на сайты слизистого эпителия кишечника садятся строго генетически детерминированные к ним плазмидные типы лактобактерий. При этом доминантным плазмидным вариантом у новорожденных является один из материнских вариантов, но не тот, который преобладал у нее [19]. Таким образом, становится объяснима невозможность полноценной адгезии чужеродного штамма бактерий-эубиотиков.
Кроме того, предполагаем, возможен, и другой механизм частичного отторжения своих штаммов, аутоштаммов. Мы полагаем, что если при рождении не произошло полноценного физиологичного заселения кишечника ребенка достаточным количеством “дружественной” микрофлоры, иммунная система тут же реагирует на это не развитием иммунологической толерантности. И в таком случае обычные способы коррекции не приводят к заселению кишечника полноценной дружественной микрофлорой, поскольку иммунная система будет
естественным образом реагировать на них, путем выработки антител. В пользу последнего утверждения, есть достаточное количество исследований, касающихся воздействия сывороточных антител на Е. соП, в том числе и предложения по поводу разработок антиадгезивных вакцин [16,18]. Подобная иммунологическая оценка состояния макроорганизма при устойчивом кишечном дисбактериозе объясняет такую эмпирически подобранную профилактику кишечного дисбактериоза, как насыщение материнского организма микроба-ми-эубиотиками вплоть до родов и в первые дни после родов (особенно в тех случаях, когда у матери имеется риск развития дисбактериоза). Тогда организм новорожденного в первые дни после рождения, когда еще можно развить иммунологическую толерантность, столкнется с достаточным количеством генетически чужеродной информации в “виде” дружественно кишечной микрофлоры, что повлечет за собой становление полноценного микробоценоза.
Выводы:
• Выявлена тенденция экогенности кишечного дисбактериоза у детей, проживающих в районах города с различными гигиеническими характеристиками и обслуживаемых отдельными детскими поликлиниками;
• Установлено, что в современных условиях при проживании в крупном промышленном городе становление физиологичного микробоценоза кишечника у детей происходит к 8-месячному возрасту;
• У детей с дисфункцией кишечника микробиологически выявлен высокий уровень дисбактериозов 3-й и 4-й степени (более 60%);
• У 9-ти из 10-ти обследуемых детей аутоштаммы бифидобактерий имели низкую антагонистическую активность к условно-патогенной микрофлоре кишечника;
• Установлено отсутствие прямой зависимости между уровнями общих антител к бифидо- и лактобактериям в крови новорожденных и их матерей.
Литература
1. Бочков И.А., Овчарова Н.М. Бактериальная колонизация и сукцессия у новорожденных детей в аспекте проблемы госпитальных инфекций // Журнал микроб. - 1991. - №8. - С.71-74.
2. Вершинина В.И. Характеристика общих антигенов некоторых представителей микрофлоры кишечника человека (бифидобактерии, энтерококки, энтеробактерии) // Двтореферат канд. Дисс. - 1982. -С.21.
3. Горбунова М.Л., Дрозд Т.Е., Ковальчук В.К. и др. Адгезивные и колонизирующие свойства Аего-соссиБ ут1ап8 // Журн. микробиол. - 1991. - №9. -С.9-13.
4. Государственный доклад “О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 1988 г.” - Иркутск. - 1999. - 303с.
5. Каральник Б.Г. Эритроцитарные реагенты в клинической иммунологии // Иммунология. - 1995. -№3. - С.4-6.
6. Лыкова Е.А., Бондаренко В.М., Щачин Ю.А. и др. // Журн. микроб. - 1996. - №2. - С.88-91.
7. Лыкова Е.А., Бондаренко В.М., Сидоренко С.В. и др. Сочетанная антибактериальная терапия и пробиотическая терапия хеликобактерассоциирован-ных заболеваний у детей // Журн. микроб. - 1999. -№2. - С.76-81.
8. Маянский А.Н. Дисбактериоз: иллюзии и реальность. Дискуссии // Интернет. - 2000. - №599.
9. Мухина Ю.Г. Диагностика и коррекция дисбактериоза у детей // Рус. мед. журн., 1999. - №11. -С.487-494.
10. Наумова О.В., Белова Е.Г., Хабазова Т.Н. Аутофлора человека в норме и патологии и ее коррекция // Горький. - 1988.
П.Нечисляев В.А. Пробиотики: ретроспектива, проблемы и достижения научно-производственной
практики НПО “Биомед” // Журн. микроб. - 1998. -№2.-С.100-102.
12. Попкова С.М. Иммуно-экологическая концепция развития кишечных дисбактериозов. - Журн. ин-фекц. патологии. - 1991. - №1. - С.
13. Райхер Л.И. Антиэндотоксический иммунитет, формирование, функции и детекция // Журн. микроб. - 1998. - №2. - С.9-12.
14. Хергет Х.Ф., Летцель X., Петров P.O. Комплексная терапия дисбактериозов // Журн. эпидемиологии и инфекц. болезней, 1997. - №6. - С.51-55.
15. Черненков Ю.В. Проблемы лечения дисбактериозов у детей, проживающих в экологически неблагоприятных зонах // Тез. науч.-практ. конф. Дисбактериозы и эубиотики. - М. - 1966.
16. Чхаидзе И.Г., Лихоед В.Г., Лиходед Н.В. и др. Корректирующее действие антител при экспериментальном кишечном дисбактериозе // Журн. микробиол. - 1998. - С.12-14.
17. Hamilton-Miller J.M. Living in the post-antibiotic era: could the of probiotics be effectiv strategy? // 1997. -Vol.3-N.l.-P.2-4.
18.Labro M.T. Immunopathology of respiratory infections // Clinical Microbiology and infection-1997. -Vol.4. - N.2. - P.251-257.
19. Tannock G.W., Fuller R., Pedersen K. Lactobacillus succession in the piglet digestive tract demonstrated by plasmid profiling // Applied and enviromental microbiology. - 1999. - P.1310-1316.
20. Stekers G., Prienne-Ansart H., Eljafari-Corbin A., Annjert I. // Med. Sci. - 1993. - Vol.9. - N.3. - P.307-315.
21. Лещук С.И., Попкова С.М., Шмелева Е.А. Способ приготовления эритроцитарного иммунодиагности-кума и.способ оценки иммунорезистентности организма. - АС №96114922 от 23.07.96.
© ИЛЬИНА С.В., КИКЛЕВИЧ В.Т., САВИЛОВ Е.Д. -УДК 616.9
ИММУННЫЙ ОТВЕТ ПРИ ОСТРЫХ РЕСПИРАТОРНЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЯХ У ДЕТЕЙ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА ФОНЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
С.В. Ильина, В.Т. Киклевич, Е.Д. Савилов.
(Россия. Иркутск. Государственный медицинский университет, ректор - акад. МТА и АН ВШ А.А. Майборода, Институт эпидемиологии и микробиологии научного центра медицинской экологии ВСНЦ СО РАМН, директор - чл. корр. РАМН проф. В.Ю. Злобин)
Резюме. Авторами было проведено изучение иммунного ответа при ОРВИ у детей, проживающих в крупных промышленных центрах Восточной Сибири - городах Иркутске и Ангарске. Всего было обследовано 98 больных, статистическая обработка материала проводилась с помощью итерационного кластерного анализа.
При исследовании иммуннограмм детей из районов Иркутска с различным уровнем техногенного загрязнения атмосферного воздуха в период развернутой клинической картины ОРВИ получено 2 разных типа иммунного ответа. Первый тип выявлялся у жителей районов с менее интенсивным уровнем техногенного загрязнения и характеризовался высоким уровнем Т-лим-фоцитов, их хелперной и супрессорно-киллерной субпопуляции, а так же натуральных киллеров. Показатели гуморального иммунитета - количество В-лимфоцитов и иммуноглобулинов, были достаточно высоки. Второй тип иммунного ответа встречался, в основном, в экологически неблагополучных районах и характеризовался уменьшением количества тотальных и акти-
