CC BY
29DOI: 10.26442/2413-8460_2018.2.97-103
Метаболическая активность микробиоты кишечника у детей первого года жизни
И.В.Вахловаи, Г.В.Федотова, Л.Г.Боронина
ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России. 620028, Россия, Екатеринбург, ул. Репина, д. 3 ^асЬ^а-61 @таП.ги
цель - провести анализ метаболической активности микробиоты кишечника и ее связи с клинико-анамнестическими показателями у детей первого года жизни.
Методы. Исследование было проведено у 121 ребенка первого года жизни. В процессе наблюдения дети были разделены на 2 группы. Первую группу составили 30 новорожденных в возрасте от 2 до 30 дней жизни; из них 11 (36,6%) человек были доношенными, 19 (63,4%) - недоношенными. Вторую группу составили дети в возрасте 1-12 мес. Дети 2-й группы относились к I, II группам здоровья. Клинико-анамнестическая оценка здоровья детей проводилась на основании анализа первичной медицинской документации (выписки из родильного дома, истории развития ребенка) и включала изучение анте- и перинатального анамнеза, анализ характера вскармливания, оценку физического развития. Спектр коротко-цепочечных жирных кислот в кале исследовался с помощью метода газожидкостной хроматографии, который проводился согласно медицинской технологии «Способ определения короткоцепочечных жирных кислот фракции С2-С6 с изомерами в различных биологических субстратах методом газожидкостной хроматографии».
выводы. Метаболическая активность микробиоты кишечника изменяется с возрастом ребенка. Результаты исследования показывают, что новорожденные дети имеют более высокие показатели активности облигатной аэробной микрофлоры, более низкие показатели активности анаэробных процессов и более высокий уровень суммы кислот в кале. К концу первого года жизни метаболическая активность аэробной облигатной флоры снижается при тенденции к увеличению анаэробных процессов. Показано влияние на микробиоту кишечника острых респираторных вирусных инфекций у матерей во время беременности, вида родоразрешения, характера вскармливания, применения антибактериальной терапии у детей на первом году жизни.
ключевые слова: короткоцепочечные жирные кислоты, микробиота кишечника, дети первого года жизни.
для цитирования: Вахлова И.В., Федотова Г.В., Боронина Л.Г. Метаболическая активность микробиоты кишечника у детей первого года жизни. Педиатрия (Прил. к журн. Consilium Medicum). 2018; 2: 97-103. DOI: 10.26442/2413-8460_2018.2.97-103
Metabolic activity of intestinal microbiota in children of the first year of life
I.V.Vakhlova^, G.V.Fedotova, L.G.Boronina
Ural State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation. 620028, Russian Federation, Ekaterinburg, ul. Repina, d. 3 evachlova-61 @mail.ru
The goal is to analyze the metabolic activity microbiota of the intestine and its connection and with clinical and anamnestic indicators and in children of the first year of life.
Methods. The study was conducted in 121 children of the first year of life. During the observation, the children were divided into 2 groups. The first group consisted of 30 newborns aged from 2 to 30 days of life; 11 of them (36.6%) were full-term, 19 (63.4%) were premature. The second group consisted of children aged 1-12 months. Children 2nd group refers to I, II health groups. Clinical and anamnestic evaluation of children's health was carried out on the basis of the analysis of the primary medical documentation (excerpts from the maternity hospital, the history of the child's development) and included the study of ante and perinatal history, analysis of the feeding pattern, and evaluation of physical development. The spectrum of short chain fatty acids in faeces was investigated by the method of gas-liquid chromatography and minutes, which was conducted according to the medical technology "Method of determination of short chain fatty acids fraction C2-C6 isomers with different biological substrates by gas-liquid chromatography".
Conclusions. The metabolic activity of the intestinal microbiota changes with the child's age. The results of the research show that newborn children have higher indices of obligatory aerobic microflora activity, lower activity of anaerobic processes and a higher level of the amount of acids in the feces. By the end of the first year of life, the metabolic activity of the aerobic obligate flora decreases with a tendency to increase anaerobic processes. The effects on microbiota in the intestine of respiratory-acute viral infections in the mother during pregnancy, type of delivery, the nature of feeding, the use of antibiotic therapy in children in the first year of life were shown.
Key words: short chain fatty acids, intestinal microbiota, children of the first year of life.
For citation: Vakhlova I.V., Fedotova G.V., Boronina L.G. Metabolic activity of intestinal microbiota in children of the first year of life. Pediatrics (Suppl. Consilium Medicum). 2018; 2: 97-103. DOI: 10.26442/2413-8460_2018.2.97-103
В последние годы внимание исследователей направлено на изучение роли кишечной микробиоты в сохранении здоровья человека. Этот интерес связан с развитием новых технологий изучения микробиома человека, разработкой новых методов определения бактерий, а также с появлением научных данных о влиянии кишечной микробиоты на риск развития различных патологий [1-3]. Микро-биота человека представляет собой совокупность множества видов микроорганизмов, а по количеству клеток она в 100 раз превышает число соматических и зародышевых клеток человека [4]. Активное внедрение молекулярно-генетических технологий позволило идентифицировать более 1 тыс. видов микроорганизмов, населяющих желудочно-кишечный тракт (ЖКТ).
Большую роль в формировании микробиоты кишечника плода играют питание, образ жизни матери, а также факт приема антибактериальных препаратов во время беременности. В процессе родов мать является первым источником колонизации ЖКТ ребенка, при этом естественный способ родоразрешения является одним из основополагающих факторов, влияющих на формирование микробиоты [5, 6]. В постнатальном периоде существенную роль в процессе колонизации кишечника ребенка играет характер вскармливания. Грудное вскармливание новорожденного ребенка во многом является определяющим фактором характера микробной колонизации кишечника. У здоровых детей, получающих грудное вскармливание, доминирующей флорой кишечника являются бифидобактерии, что об-
условлено пробиотическими свойствами женского молока [7]. В то же время у младенцев, находящихся на искусственном вскармливании, отмечается большее разнообразие микрофлоры, в частности за счет содержания энтеробактерий, Е^егососсш и Bacteroides [8]. Наиболее выраженные изменения со стороны кишечной микрофлоры наблюдаются в течение первого полугодия жизни ребенка. Таким образом, процесс становления кишечной микробиоты начинается еще во внутриутробный период, продолжается в течение многих лет и зависит от таких факторов, как способ родоразреше-ния, характер вскармливания, место родов (на дому, в родильном доме), а также от проводимой антибактериальной терапии (АБТ), условий проживания и т.д. [5].
Исследования, посвященные изучению микрофлоры кишечника, базируются в основном на микробиологическом подходе, что привело к переоценке синдрома «дисбактериоза» при недостаточном внимании к основной патологии. Микробиологическое исследование микрофлоры кишечника с конца ХХ в. рассматривается как недостаточно информативный метод диагностики, не отражающий ее метаболическую активность [9]. Для изучения метаболитов микрофлоры используются хроматографические методы: газожидкостная (ГЖХ), ионная, высокоэффективная жидкостная хроматография, газохромато-масс-спектромет-рия. Исследование короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) методом ГЖХ обладает высокой чувствительностью и специфичностью, простотой воспроизведения, возможностью быстрого получения результатов [10, 11]. В настоящее время в изученной нами доступной литературе не встретилось данных по нормативным значениям спектра КЖК у детей в возрасте от 0 до 6 мес, представлены лишь референсные значения у детей в возрасте от 6 до 12 мес [12].
Цели и задачи
Цель настоящего исследования - провести анализ метаболической активности микробиоты кишечника и ее связи с клинико-анамнестическими показателями у детей первого года жизни.
Для выполнения цели были сформулированы следующие задачи:
1. Провести клинико-анамнестический анализ условно здоровых детей в возрасте от 1 до 12 мес, наблюдавшихся в условиях амбулаторно-поликлинического звена.
2. Провести клинико-анамнестический анализ новорожденных детей, находившихся на первом этапе выхаживания в условиях стационара.
3. Исследовать спектр КЖК в кале методом ГЖХ у новорожденных и детей в возрасте от 1 до 12 мес.
Материалы и методы
Исследование было проведено у 121 ребенка первого года жизни. В процессе наблюдения дети были разделены на 2 группы. Первую группу составили 30 новорожденных в возрасте от 2 до 30 дней; из них 11 (36,6%) человек были доношенными, 19 (63,4%) - недоношенными: дети с экстремально низкой массой тела (1000-500 г) составили 36,8% (п=7), с очень низкой массой тела (1500-1000 г) - 26,3% (п=5); с низкой массой тела (2000-1500 г) - 26,3% (п=5), новорожденные с малой массой тела (2500-2000 г) - 10,5% (п=2). Все дети 1-й группы во время обследования находились в условиях родильного дома и на первом этапе выхаживания. Вторую группу составили дети в возрасте 1-12 мес. Дети 2-й группы относились к I, II группам здоровья. Критериями включения во 2-ю группу являлись возраст от 1 до 12 мес, отсутствие жалоб со стороны ЖКТ, отсутствие АБТ за 3 мес до начала исследования. Таким образом, распределение детей по возрасту в целом выглядело следующим образом: 0-1 мес - 24,8% (п=30); 1-3 мес - 28% (п=34); 3-6 мес - 16,5% (п=20); 6-12 мес - 30,6% (п=37). Средний возраст в 1-й группе составил 16,5±9,4 сут, во 2-й группе - 4,95±0,35 мес.
Клинико-анамнестическая оценка здоровья детей проводилась на основании анализа первичной медицинской документации (выписки из родильного дома, истории развития ребенка) и включала изучение антеи перинатального анамнеза, анализ характера вскармливания, оценку физического развития. Физическое развитие оценивали с использованием региональных оценочных таблиц, определяли уровень биологической зрелости и морфофункциональный статус детей [13]. Работа с медицинской документацией, пациентами и их законными представителями, забор биологического материала для исследования обсуждены и одобрены этическим комитетом организации, где проводилось исследование (ГБУЗ СО «Областная детская клиническая больница №1» г. Екатеринбург, протокол №42 от 13.09.2016).
Спектр КЖК в кале исследовался с помощью метода ГЖХ, который проводился согласно медицинской технологии «Способ определения короткоцепочечных жирных кислот фракции С2-С6 с изомерами в различных биологических субстратах методом газожидкостной хроматографии». Определение содержания КЖК методом ГЖХ основывается на выявлении продуктов микробного метаболизма: уксусной кислоты (С2), про-пионовой кислоты (С3), масляной кислоты (С4). Измерялась концентрация каждой кислоты (абсолютное содержание, мг/г), рассчитывались их относительное содержание, суммарное содержание (Е), анаэробный индекс (АИ). Уксусная кислота (С2) является метаболитом облигатной микрофлоры (Bifidobacterium, Lactobacillus, Escherichia colt), и снижение ее доли свидетельствует о снижении активности и численности молочнокислых микроорганизмов. Увеличение доли про-пионовой (С3) и масляной (С4) кислот указывает на активацию условно-патогенной флоры и строгих анаэробов (Veillonella, Bacteroides, Clostridium, Eubacterium). Результаты изучения АИ указывают на «анаэробиза-цию» среды, при которой происходит угнетение жизнедеятельности облигатных анаэробов за счет блокирования терминальных ферредоксинсодержащих ферментов, и на этом фоне активизируются их факультативные и остаточные штаммы [10].
Статистическая обработка фактического материала проводилась с помощью пакета Statistica 6.0, Epi Info, для параметрических переменных рассчитывались средние величины (М), их стандартные отклонения (о) и ошибки (m). Использовались методы параметрического (критерий Стьюдента) и непараметрического (критерий с2) сравнительного анализа, линейного (критерий Пирсона) и рангового (критерий Спирмена) корреляционного анализа, эпидемиологического анализа (отношение шансов - ОШ, относительный риск -ОР с расчетом 95% доверительного интервала - ДИ), рассчитывались атрибутивный риск (АР) и этиологическая фракция факторов риска (AR, 95% ДИ, AR%).
Результаты
Анализ анте- и перинатального анамнеза обследуемых детей выявил, что от первой беременности родились 37,3% (n=39) детей: в 1-й группе - 30% (n=9), во 2-й - 40% (n=30); от второй беременности - 27,6% (n=29): в 1-й группе - 33% (n=10), во 2-й - 25,3% (n=19). Дети, родившиеся от третьей и более беременностей, составили 35,2% (n=37); соответственно в 1 и 2-й группах - 36,7% и 34,7%.
При анализе антенатального периода выявлена высокая частота встречаемости гестоза - 74,3% (n=78): в 1-й группе - 56,7% (n=17), во 2-й - 81,3% (n=61), р<0,001; патологии урогенитального тракта - 46,8% (n=51): в 1-й группе - 33,3% (n=10), во 2-й - 54,7% (n=41), р<0,05, острой респираторной вирусной инфекции (ОРВИ) во время беременности - у 38% женщин (n=40): в 1-й группе - у 20% (n=6), во 2-й - 45,3% (n=34), р<0,05. Таким образом, беременность, протекавшая на фоне гестоза, ОРВИ и патологии урогени-
Таблица 1. Характеристика течения анте- и интранатального периода у детей групп наблюдения
Признак У всех детей (п=105) 1-я группа (п=30) 2-я группа (п=75) Pl-2
1 2
абс. % абс. % абс. %
Гестоз 78 74,3 17 56,7 61 81,3 <0,001
Хроническая фетоплацентарная недостаточность 19 18 6 20 13 17,3 -
ОРВИ 40 38 6 20 34 45,3 <0,05
Гестационный сахарный диабет 17 16,2 4 13,3 13 17,3 -
Анемия 47 44,8 13 43,3 34 45,3 -
Тромбоцитопения 8 7,6 4 13,3 4 5,3 -
Патология ЖКТ 31 29,5 7 23,3 24 32 -
Патология урогенитального тракта 51 6,8 10 33,3 41 54,7 <0,05
Угроза невынашивания 28 26,7 10 33,3 18 24
Кесарево сечение 45 42,9 24 80 21 28 <0,01
Таблица 2. Физическое развитие детей от 1 до 12 мес
Физическое развитие Отстает от возраста (п=15) Соответствует возрасту(п=51) Опережает возраст (п=9) Всего (п=75)
абс. % абс. % абс. % абс. %
Гармоничный 2 2,7 42 56 4 5,3 48 64
Дисгармоничный: • за счет избытка массы тела • за счет дефицита массы тела 13 7 6 17,3 9,3 6,6 9 5 4 12 6,6 5,3 5 3 2 6,7 4 1,3 27 15 12 36 20 16
Всего 15 20 51 68 9 12 75 100
тального тракта, достоверно чаще встречалась у матерей 2-й группы. Остальные патологические состояния - анемия (44,8%), угроза прерывания (26,7%), патология ЖКТ (29,5%), хроническая фетоплацентарная недостаточность (18%) - протекали без различий в группах.
Путем кесарева сечения были рождены 42,9%: достоверно чаще в 1-й группе - 80%, чем во 2-й - 28%; р<0,01 (табл. 1).
При анализе антропометрических данных выявлено, что у детей 1-й группы средняя масса при рождении составила 2462,8±215,04 г (min - 770, max - 4530 г); средняя длина тела - 45,7±1,4 см, индекс Кетле 1 -51,01±3,3; у детей 2-й группы - средняя масса -3292,3±51,19 г (min - 2540, max - 4480); средняя длина - 52,4±0,25 см, индекс Кетле 1 - 62,6±0,78. Таким образом, дети 1-й группы имели достоверно более низкие антропометрические показатели при рождении, что было обусловлено высокой долей среди них недоношенных детей (63,3%).
На момент проведения исследования у детей 2-й группы физическое развитие по уровню биологической зрелости соответствовало паспортному возрасту у большей половины детей - 68% (n=51), отставало от паспортного возраста у 20%, опережало - у 12% обследуемых. Морфофункциональный статус был гармоничным у 64% (n=48), дисгармоничным - у 36% (n=27) детей. Таким образом, у большей половины детей - 56% (n=42) - физическое развитие по уровню биологической зрелости соответствовало возрасту и было гармоничным (табл. 2).
При анализе характеристики состояния здоровья в структуре диагнозов у детей 1-й группы лидировала недоношенность - 63,3% (n=19). Также дети наблюдались с такими состояниями, как внутриутробная инфекция (33,3%), респираторный дистресс-синдром (20%), бронхолегочная дисплазия (10%), нахождение на искусственной вентиляции легких в раннем неона-тальном периоде (30%). АБТ в данной группе получали 50,0% (n=15). Во 2-й группе у большинства детей - 64% (n=48) - был установлен диагноз перинатального поражения центральной нервной системы различного
генеза. Также встречались такие состояния, как малые аномалии развития - дополнительная хорда левого желудочка (16%), дисплазия тазобедренных суставов (9,3%), пиелоэктазия (6,6%); с небольшой частотой встречались аллергические реакции (4%), анемия легкой степени (9,3%), нейтропения (2,6%), гипербилиру-бинемия (10,6%), гипотрофия 1-й степени (2,6%).
Анализ вскармливания выявил, что на грудном вскармливании находились 37,1% человек (п=39): в 1-й группе -26,7% (п=8), во 2-й - 41,3% (п=31) детей. Смешанное вскармливание в целом получали 32,4% (п=34): в 1-й группе - 56,7% (п=17), во 2-й - 22,7% (п=17). Искусственное вскармливание получали практически 1/3 детей - 30,5% (п=32): в 1-й группе - 16,7%, во 2-й - 36%.
Исследование уровня КЖК в кале у детей выявило, что уровень уксусной кислоты (С2) в целом у всех детей составил 0,794±0,01 мг/г: у новорожденных детей -0,839±0,034 мг/г, у детей 1-12 мес - 0,779±0,019 мг/г. Максимальное значение отмечалось у детей в возрасте 3-6 мес и составляло 0,823±0,028 мг/г. Прослеживалась тенденция к уменьшению уровня С2 в кале с возрастом ребенка. Отмечены достоверные различия в содержании С2 в кале между детьми 1-й группы и детьми 6-12 мес (р<0,02), между детьми 3-6 мес и детьми 6-12 мес (р<0,04); табл. 3.
Пропионовая (С3) и масляная кислоты (С4), являющиеся маркерами анаэробных процессов в кишечнике, у всех детей составили 0,126±0,013 и 0,079±0,012 мг/г соответственно. Наибольший уровень С3 отмечен у детей в возрасте 6-12 мес, наименьшие значения - у детей от 3 до 6 мес. Достоверных различий в содержании С3 в зависимости от возраста выявлено не было, но была найдена положительная корреляционная связь между уровнем С3 и возрастом (г=0,27; р<0,05), означающая нарастание содержания С3 в кале с увеличением возраста детей к году жизни.
Среднее значение С4 в кале у новорожденных детей составило 0,046±0,023 мг/г, у детей от 1 до 12 мес -0,091±0,014 мг/г. Максимальное значение С4 в кале также отмечалось у детей 6-12 мес и составляло 0,114±0,019 мг/г, что было достоверно выше в сравнении с периодом новорожденности (р<0,02). Выявлена
Таблица 3. Содержание КЖК в кале у детей от 0 до 12 мес жизни
У всех детей (п=121) Дети первого года жизни
0-1 мес (п=30) 1-3 мес (п=34) 3-6 мес (п=20) 6-12 мес (п=37) 1-12 мес (п=91) Р
1 2 3 4 5
С? мг/г
М±т 0,794±0,017 0,839±0,034 0,789±0,044 0,823±0,028 0,722±0,021 0,779±0,019 Р3,4<0,03 Р14<0,01
Ме 0,856 0,91 0,89 0,85 0,72 0,81
с 0,189 0,188 0,258 0,126 0,128 0,188
тт 0,001 0,321 0,001 0,584 0,344 0,001
тах 0,999 0,999 0,996 0,995 0,993 0,996
С3, мг/г
М±т 0,126±0,013 0,115±0,029 0,135±0,034 0,100±0,019 0,139±0,015 0,123±0,015 -
Ме 0,092 0,04 0,08 0,08 0,12 0,09
с 0,15 0,16 0,20 0,09 0,09 0,141
тт 0,001 0,001 0,001 0,01 0,001 0,001
тах 0,99 0,676 0,991 0,349 0,328 0,999
С4, мг/г
М±т 0,079±0,012 0,046±0,023 0,075±0,031 0,076±0,018 0,114±0,019 0,091±0,014 Р1,4<0,02
Ме 0,039 0,007 0,026 0,051 0,087 0,049
с 0,13 0,123 0,179 0,081 0,113 0,136
тт 0,001 0,001 0,001 0,002 0,003 0,001
тах 0,998 0,655 0,998 0,290 0,655 0,998
Суммарное содержание кислот, мг/г
М±т 6,908±0,67 10,379±1,86 5,571±0,813 2,285±0,046 7,822±1,168 5,764±0,606 Р12<0,01 р23<0,001 Р34<0,001 р13<0,001 р15<0,002
Ме 3,63 7,77 3,59 1,93 4,34 3,33
с 7,37 10,22 4,74 1,66 7,10 5,78
тт 0,122 0,587 1,282 0,122 1,314 0,122
тах 43,74 43,74 18,14 6,96 30,72 30,72
Анаэробный индекс
М±т 0,319±0,036 0,297±0,094 0,308±0,075 0,244±0,046 0,389±0,052 0,327±0,037
Ме 0,167 0,098 3,597 0,182 0,384 0,229
с 0,395 0,510 4,742 0,206 0,318 0,350
тт 0,001 0,001 1,280 0,004 0,006 0,003
тах 2,111 2,11 18,14 0,71 1,89 1,93
Таблица 4. Средние значения КЖК в кале у детей первого года жизни в зависимости от клинико-анамнестических показателей (М±т)
Показатель С4, мг/г Сумма кислот, мг/г АИ
В целом
ОРВИ есть - 4,12±0,57** -
ОРВИ нет - 7,38±1,02 -
Кесарево сечение - 8,19±1,38* -
Естественные роды - 4,83±0,54 -
Грудное вскармливание 0,04±0,008** - 0,22±0,04****
Искусственное вскармливание 0,103±0,021 - 0,39±0,06
2-я группа
Грудное вскармливание - 3,33±0,49**** 0,24±0,05***
Искусственное вскармливание - 5,36±0,73 0,42±0,06
*р<0,01; **р<0,02; ***р<0,03; ****р<0,04.
тенденция к увеличению уровня С4 в кале с возрастом ребенка.
Суммарное содержание кислот в кале в целом составило 6,908±0,б7 мг/г. Суммарное содержание кислот в кале у детей 1-й группы имело достоверно более высокий уровень, чем во 2-й группе: соответственно 10,379±1,87 и 5,7б4±0,б0б; р<0,02. Отмечалось умень-
шение суммарного содержания кислот с увеличением возраста ребенка. Наименьшее суммарное содержание кислот было у детей 3-6 мес - 2,285±0,046 мг/г, максимальное значение - у новорожденных детей. Корреляционный анализ подтвердил, что с возрастом, к году жизни, суммарное содержание КЖК в кале уменьшалось (г=-0,365; р<0,005).
АИ в целом составил 0,319±0,036 мг/г, максимальное значение - у детей 6-12 мес, наименьшее значение -у детей 3-6 мес. Достоверных различий между возрастными группами в значениях АИ выявлено не было.
Проведен анализ содержания КЖК в кале у детей первого года жизни в зависимости от клинико-анамнести-ческих показателей (табл. 4).
Анализ был проведен у всех детей от 0 до 12 мес жизни (п=105) и отдельно по группам наблюдения. В целом у всех детей (п=105) выявлены достоверные различия по содержанию уровня кислот в кале в зависимости от заболеваемости ОРВИ у матери во время беременности, пути родоразрешения и характера вскармливания детей. Так, показатель суммы кислот в кале был достоверно ниже у тех детей, матери которых перенесли ОРВИ во время беременности (р<0,02); был достоверно выше у детей, родившихся путем кесарева сечения (р<0,01); уровни С4 и АИ были выше у детей, находившихся на искусственном вскармливании (соответственно р<0,02 и р<0,04). Анализ по группам наблюдения не выявил особенностей содержания КЖК в кале у новорожденных детей. У детей 1-12 мес выявлены изменения в зависимости от характера вскармливания: сумма кислот в кале и АИ были выше у детей, находившихся на искусственном вскармливании (соответственно р<0,04 и р<0,03).
В настоящее время в изученной нами доступной литературе не встретилось данных по нормативным значениям спектра КЖК у детей в возрасте от 0 до 6 мес; представлены лишь референсные значения КЖК в кале у детей в возрасте от 6 до 12 мес [12]. С учетом сказанного была предпринята попытка разработки нормативных значений уровня КЖК в кале у детей первого года жизни. Для определения нормативных значений использовалась формула: М±^ [14] (табл. 5).
Таким образом, уровень кислот в пределах M±1SD определен для С2 в 1-й группе в 83,3%, во 2-й группе -в 64,8% случаев; для С3 - в 76,6% и 54,5% в 1 и 2-й группах соответственно; для С4 - в 96,7% и 78% в 1 и 2-й группах соответственно; для суммарного содержания кислот - в 86,7% и 74,7% в 1 и 2-й группах соответственно. Отмечено достоверное преобладание значений АИ в пределах M±1SD у новорожденных детей в сравнении с детьми 1-12 мес жизни: в 90% и 72,5% в 1 и 2-й группах соответственно (р<0,05).
Проведенный анализ позволил выявить предикторы, определяющие метаболическую активность микро-биоты в кале у детей 1-го года жизни (табл. 6).
Показано, что повышенный уровень суммы кислот в кале достоверно чаще встречался у детей, матери которых во время беременности не болели ОРВИ. Вероятность повышения суммарного количества КЖК в кале почти в 10 раз [ОШ 9,75; 95% ДИ (1,22-77,72)] возрастала у этих детей, в отличие от детей, родившихся от женщин, перенесших во время беременности ОРВИ. Установлено, что увеличение уровня С3 в кале, отражающего активность анаэробных процессов в кишечнике, чаще встречалось у детей, родившихся путем кесарева сечения: риск повышения С3 у этих детей возрастал в 6 раз (ОШ 6,15; 1,6-23,6). Дети, получившие хотя бы один раз на первом году жизни АБТ, имели в кале достоверно более высокий уровень С4 в сравнении с детьми без АБТ. Вероятность увеличения уровня С4 в кале, являющегося отражением метаболической активности анаэробной флоры, почти в 13 раз (ОШ 12,86; 1,43-114,99) повышалась у детей, получивших АБТ. Частота повышенного содержания С2 в кале была достоверно выше у детей, находившихся на грудном вскармливании (12,8% и 0%, с2=8,885, р<0,01).
При проведении анализа по группам у новорожденных детей выявлено отсутствие связи между маркерами метаболической активности и клинико-анамнестиче-скими показателями. Это может быть обусловлено сложным взаимным многофакторным влиянием на формирование кишечной микробиоты кишечника в этом воз-
Таблица 5. Средние значения КЖК в кале у детей от 0 до 12 мес,
Кислоты, мг/г 1-я группа 2-я группа Референсные значения, 6-12 мес (М.Д.Ардатская, 2015)
^ - М + ^
С2 0,651-0,839-1,027 0,591-0,779-0,967 0,768±0,009
С3 -0,045-0,115-0,275 -0,017-0,123-0,263 0,141±0,008
С4 -0,077-0,046-0,169 -0,045-0,091-0,227 0,091±0,005
АИ -0,213-0,297-0,807 -0,023-0,327-0,677 -0,302±0,012
Сумма кислот 0,159-10,379-20,59 -0,016-5,764-11,54 4,81±1,51
Таблица 6. Связь между клинико-анамнестическими параметрами и показателями метаболической активности микробиоты в кале у детей 1-го года жизни
признак п % АР, % 95% ДИ с2; р ОР 95% ДИ ОШ 95% ДИ АР, %
В целом (0-12 мес); п=105
ОРВИ • есть(п=40) • нет (п=65) Повышение суммы КЖК в кале
1 2,5 17,5 6,6-28,46 6,56; <0,05 1,22 1,06-1,39 9,75 1,75-22,78 87,5
13 20
Вид родоразрешения: • естественные роды (п=60) • кесарево сечение (п=45) Увеличение уровня С3 в кале
3 5 19,4 5,69-33,11 8,41; <0,01 4,89 1,45-16,51 6,15 1,6-23,60 79,5
11 24,4
Вид вскармливания: • грудное (п=39) • искусственное (п=66) Увеличение уровня С2 в кале
5 12,8 12,8 8,89; <0,01 - - 100
0 0
АБТ: • есть (п=32) • нет (п=73) Увеличение уровня С4 в кале
5 15,6 14,2 1,5-27,1 8,08; <0,01 11,06 1,37-90,9 12,86 1,4-114,9 91
1 1,4
2-я группа (1-12 мес); п=75
Вид вскармливания: • грудное (п=31) • искусственное (п=44) Увеличение суммы КЖК в кале
0 0 15,9 5,44; - - 100
7 15,9 <0,05
АБТ: • есть(п=17) • нет (п=58) Увеличение уровня С4 в кале
3 17,6 15,9 2,5-34,3 6,60; <0,05 10,24 1,14-92,16 12,21 1,18-126,5 90,3
1 1,7
растном периоде: наличие факторов перинатального риска, начало становления грудного вскармливания, большая доля детей с недоношенностью (63,3%), большой процент смешанного и искусственного вскармливания (73,3%), факта применения АБТ (50%).
У детей в возрасте 1-12 мес выявлена связь между увеличением С4 и использованием АБТ: риск увеличения уровня С4 в кале, отражающего «анаэробизацию» среды, повышался в 12 раз, если ребенок получал АБТ (ОШ 12,21; 1,18-126,48). Также выявлено достоверное преобладание суммы кислот в кале у детей, находившихся на искусственном вскармливании, в сравнении с детьми на естественном вскармливании (АР 15,9%; р<0,05).
Выводы
1. Метаболическая активность микробиоты кишечника изменяется с возрастом ребенка. Уксусная кислота, являющаяся маркером облигатной микрофлоры, имеет достоверно более высокие значения у новорожденных детей в сравнении с детьми второго полугодия жизни. Отмечается тенденция к снижению содержания уксусной кислоты в кале от периода новорожден-ности к концу первого года жизни. Уровень пропионо-вой кислоты - маркера анаэробной флоры - имеет тенденцию к нарастанию ко второму полугодию жизни. Уровень масляной кислоты, также являющейся отражением «анаэробизации» среды кишечника, имеет достоверное нарастание от периода новорожденности
к году жизни. Соответственно и АИ, являющийся интегральным показателем внутрикишечной среды, обнаруживает тенденцию к увеличению, на фоне снижения общей суммы кислот в кале, к концу первого года жизни.
2. Показано влияние на микробиоту кишечника ОРВИ у матерей во время беременности, вида родора-зрешения, характера вскармливания, применения АБТ у детей на первом году жизни.
Обсуждение
Таким образом, результаты исследования показывают, что новорожденные дети имеют более высокие показатели активности облигатной аэробной микрофлоры, более низкие показатели активности анаэробных процессов и более высокий уровень суммы кислот в кале. К концу первого года жизни метаболическая активность аэробной облигатной флоры снижается при тенденции к увеличению анаэробных процессов, отражением чего являются уменьшения уровня С2, нарастание С3, С4 и АИ в кале.
Данные особенности динамики содержания КЖК в кале у детей первого года жизни являются отражением процесса становления микробиоты кишечника, начиная с периода новорожденности. Установлено влияние на этот процесс заболеваемости респираторными вирусными инфекциями во время беременности у женщины, вида родоразрешения, характера вскармливания, факта применения АБТ на первом году жизни.
Литература/References
1. Kelly D, Mulder E Microbiom and immunological interaction. Nutrition Rev 2012; 70 (Suppl. 1): 518-30.
2. Sudo N, Sawamura S, Tanaka K et al. The reguirement of intestinal bacterial flora for the development of an Ig E production system fully susceptible to oral tolerance induction. J Immunol 1997; 159: 1739-45.
3. Cani P, Neyrinck A, Fava F et al. Selective increases of bifidobacteria in gut microflora improve highfat - diet - induced diabetes in mice through a mechanism associated with endotoxemia. Diabetologia 2007; 50: 2374-83.
4. Hood L, Heath JR, Phelps ME, Lin B. Systems biology and new technologies enable predictive and preventative medicine. Science 2004; 306: 640-3.
5. Захарова И.Н., Дмитриева Ю.А. Кишечная микробиота и применение пробио-тиков с позиции доказательной медицины. Педиатрия (Прил. к журн. Consilium Medicum). 2016; 4: 24-8. / Zakharova I.N., Dmitrieva Yu.A. The intestinal mic-robiota and use of probiotics from the position of evidence-based medicine. Pediatrics (Suppl. Consilium Medicum). 2016; 4: 24-8. [in Russian]
6. Azad M, Konya T, Maughan H et al. Gut microbiota of healthy Canagian infants: profiles by mode of delivery and infant diet at 4 months. Can Med Ass J 2013; 51 (3): 385-94.
7. Klessen B, Bunke H, Tovar K et al. Influence of two infant formulas and human milk on the development of the fecal flora in newborninfants.
8. Родригеc Х.М. Микробиота женского молока. Педиатрия (Прил. к журн. Consilium Medicum). 2016; 4: 35-40. / Rodriguez J.M. The human milk microbiota. Pediatrics (Suppl. Consilium Medicum). 2016; 4: 35-40. [in Russian]
9. Минушкин О.Н., Ардатская МД. Диагностика состояния микрофлоры кишечника и дифференцированная коррекция ее нарушений. Метод. пос. для врачей. М., 2005. / Minushkin O.N., Ardatskaia M.D. Diagnostika sostoianiia mikroflory
kishechnika i differentsirovannaia korrektsiia ee narushenii. Metod. pos. dlia vrac-hei. M., 2005. [in Russian]
10. Aрдатская МД. Клиническое значение короткоцепочечных жирных кислот при патологии желудочно-кишечного тракта. Лвтореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 2003. / Ardatskaia M.D. Klinicheskoe znachenie korotkotsepochechnykh zhir-nykh kislot pri patologii zheludochno-kishechnogo trakta. Avtoref. dis. ... d-ra med. nauk. M., 2003. [in Russian]
11. Сугян Н.Г. Клиническое значение короткоцепочечных жирных кислот при функциональных нарушениях желудочно-кишечного тракта у детей раннего возраста. Aвтореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2010; с. 5-23. / Sugian N.G. Klinic-heskoe znachenie korotkotsepochechnykh zhirnykh kislot pri funktsional'nykh na-rusheniiakh zheludochno-kishechnogo trakta u detei rannego vozrasta. Avtoref. dis. ... kand. med. nauk. M., 2010; s. 5-23. [in Russian]
12. Носкова О.Ю., Григорович М.С., Aрдатская МД. Функциональная активность микробиоты кишечника у детей раннего возраста в зависимости от свойств кисломолочного прикорма. Мед. альманах. 2015; 2 (37): 102-6. / Noskova O.Iu., Grigorovich M.S., Ardatskaia M.D. Funktsional'naia aktivnost' mikrobioty kishech-nika u detei rannego vozrasta v zavisimosti ot svoistv kislomolochnogo prikorma. Med. al'manakh. 2015; 2 (37): 102-6. [in Russian]
13. Cанникова Н.Е., Вахлова И.В., Бородулина Т.В. Оценка физического развития детей и подростков. Метод. пос. 2-е изд., перераб. и доп. Екатеринбург: УЖ, 2003. / Cannikova N.E., Vakhlova I.V., Borodulina T.V. Otsenka fizicheskogo razvitiia detei i podrostkov. Metod pos. 2-e izd., pererab. i dop. Ekaterinburg: UGMA, 2003. [in Russian]
14. Власов В.В. Введение в доказательную медицину. М.: Медиа Сфера, 2001. / Vla-sov V.V. Vvedenie v dokazatel'nuiu meditsinu. M.: Media Sfera, 2001. [in Russian]
Сведения об авторах
Вахлова Ирина Вениаминовна - д-р мед. наук, проф., зав. каф. госпитальной педиатрии ФГБОУ ВО УГМУ. E-mail: vachlova-61 @mail.ru Федотова Галина Викторовна - ассистент каф. госпитальной педиатрии ФГБОУ ВО УГМУ. E-mail: [email protected] Боронина Любовь Григорьевна - д-р мед. наук, проф., доц. каф. клинической лабораторной диагностики и бактериологии ФГБОУ ВО УГМУ. E-mail: [email protected]
