CC BY
47
Оригинальные статьи
РОЛЬ РОТАВИРУСОВ В ХРОНИЧЕСКОЙ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ У ДЕТЕЙ
В. Ф. Учайкин, А. Г. Талалаев, А. В. Новикова, М. В. Левитский.
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, МОСКВА
Практически все дети в возрасте от 3 до 5 лет переносят ротавирусный гастроэнтерит. При скрининговом исследовании, выполненном нами ранее было показано, что ротавирусный антиген методом иммуноферментного анализа обнаруживается в фекалиях у 21,2% детей с затяжными диареями. Ротавирусный антиген в энтероцитах методом иммунофлюоресценции был обнаружен у 47 из 80 больных, что составило 58,7%. При исследовании ферментов в участках слизистой оболочки, пораженной ротавирусами отмечается значительное снижение или полное отсутствие дисахаридаз, что в первую очередь касается лактазы и сахаразы. Представленные данные позволяют диагностировать у больных хронический энтерит с полиферментной дисахаридазной недостаточностью. Ключевые слова: ротавирусный гастроэнтерит, субатрофический энтерит, дисахаридазная недостаточность, синдром мальабсорбции.
Ротавирусы играют ведущую роль в возникновении диарейных заболеваний у детей. На их долю приходится от 9 до 75% всех острых кишечных инфекций у детей раннего возраста [1]. Принято считать, что практически все дети в возрасте до 3—5 лет пере-болевают ротавирусным гастроэнтеритом.
В литературе этому вопросу посвящено большое число работ, однако все они выполнены на материале острой ротавирусной инфекции. Исследований роли ро-тавирусов в формировании хронической патологии нет.
При скрининговом исследовании, выполненном нами ранее (В. ф. Учайкин с соавт., 1996 г.) было показано, что ротавирусный антиген методом иммунофер-ментного анализа обнаруживается в фекалиях у 21,2% детей с затяжными диареями, у 37,7% — с реактивным панкреатитом, у 10% — с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, что многократно превышает частоту обнаружения ротавирусного антигена у детей группы контроля (3,1%), Эти данные послужили основанием для высказанного нами ранее предположения о возможной роли ротавирусов в формировании хронической гастроэнтерологической патологии и, прежде всего, заболеваний, сопровождающихся диарейным синдромом.
Для подтверждения высказанного нами предположения были предприняты специальные исследования ротавирусного антигена непосредственно в энтероци-тах, полученных путем прицельной биопсии слизистой оболочки тонкой кишки у больных с хронической гаст-родуоденальной патологией.
Материалы и методы исследования
Нами обследовано 80 больных с клиникой синдрома мальабсорбции в возрасте от 11 месяцев до 14 лет, из которых было 42 мальчика и 38 девочек. Клинические диагнозы у обследованных детей распределялись следующим образом: у 53 отмечалась дисахаридазная недостаточность, у 15 — витамин Э-резис-тентный рахит, у 9 — несовершенный остеогенез, у 1 — гипофосфатемия, у 1 — поверхностный гастрит, у 1 — отставание в физическом развитии. Из анамнеза было известно, что 28 детей в возрасте от 6 месяцев до 2 лет перенесли острую кишечную инфекцию: 5 — в легкой форме, 19 — в среднетяжелой и 4 — в тяжелой форме. У двоих детей в острый период болезни
методом электронной микроскопии была документирована ротавирусная инфекция.
Клинические проявления различной выраженности у обследованных детей были схожими и выражались во вздутии живота, диареи, иногда со стеатореей. Испражнения обычно обильные, светло-желтые или серого цвета, при стеаторее — блестящие с кусочками непереваренной пищи и слизи, придающей фекалиям вязкую консистенцию. При преобладании в кишечнике бродильных процессов, каловые массы были пенистыми, с пузырьками газа. В некоторых случаях наблюдались запоры, болезненность при пальпации в околопупочной области, отставание в физическом развитии, потеря массы тела, метеоризм. В некоторых случаях отмечался глоссит, бледность и сухость кожных покровов и слизистых оболочек, изменения ногтей и волос в виде сухости и ломкости, что, по-видимому, связано с нарушением обмена витаминов.
На момент исследования жалобы и объективные методы диагностики полностью исключали острую кишечную инфекцию.
У всех детей при диагностической гастродуоденоею-носкопии была взята прицельная биопсия слизистой оболочки тонкой кишки в 30 — 40 см за связкой Трей-ца. Полученные таким образом биоптаты были подвергнуты гистологическому, гистохимическому, электронно-микроскопическому и иммунофлюоресцентному исследованию.
Иммуноморфологические исследования проводились на депарафинированных срезах ткани толщиной 5—6 мкм. Срезы предварительно обрабатывались трипсином. Для обнаружения ротавирусного антигена на срезы эпителия слизистой оболочки тонкой кишки наслаивался антиротавирусный иммуноглобулин С человека, меченый фИТЦ, полученный из НИИ микробиологии им. Габричевского. Результаты учитывались при иммунофлюоресцентном исследовании с помощью люминесцентного микроскопа.
Результаты и их обсуждение
Ротавирусный антиген в энтероцитах методом иммунофлюоресценции был обнаружен у 47 из 80 больных, что составляет 58,7%. Ротавирусы определялись не во всех энтероцитах, а располагались гнездо (рисунок 1).
Рйсунок 1. Специфическое свечение ротавирусного антигена Рисунок 3. Электронная микроскопия энтероцита: зрелые ви-при иммуноморфологическом исследовании. русные частицы в цитоплазме клетки.
При гистологическом исследовании ворсины представлялись укороченными до 300 мкм при норме 460 мкм с утолщенными верхушками, в них была хорошо различима щеточная кайма, дающая слабую ШИК-позитивную реакцию. Глубина крипт была снижена до 150 мкм при норме 165 мкм. Соотношение длины ворсины к глубине крип составляло 1 : 0,5 при норме 3 : 1. Энтероциты представлялись слегка уплощенными. Бокаловидные клетки были крупными, с выраженной ШИК-позитивной реакцией. На одну ворсинку приходилось до 20—30 межэпителиальных лимфоцитов (норма 15—16). На всем протяжении препарата прослеживалась базальная мембрана и отечная собственная пластинка. В клеточном составе собственной пластинки слизистой оболочки отмечалось увеличение количества лимфоцитов и большое содержание плазматических клеток, сосуды собственной пластинки слизистой оболочки с набухшим эндотелием. Представленные морфологические данные свидетельствуют о наличии хронического, продуктивного воспаления вирусной этиологии.
В препаратах встречались участки покрытые кубическим и призматическим эпителием. На апикальной поверхности этих клеток по данным ультраструктурно-
го исследования, количество микроворсинок было значительно уменьшено, они укорочены, утолщены, мембраны их нечеткие, часть свободной поверхности клеток гладкая, вообще не имела микроворсинок (рисунок 2).
В расширенных цистернах эндоплазматической сети и в цитоплазме цилиндрического эпителия слизистой оболочки тонкой кишки обнаруживались зрелые вирусные частицы (рисунок 3). Вирионы имеют вид электронно-плотных округлых образований с более плотным центром и плотным же ободком. Размеры частиц 60 нм соответствуют ротавирусам.
При исследовании ферментов в участках слизистой оболочки, пораженной ротавирусами отмечается значительное снижение или полное отсутствие дисахари-даз, что в первую очередь касается лактазы и сахара-зы (рисунок 4).
Представленные данные, а именно снижение высоты ворсин, увеличение глубины крипт, изменение соотношения крипта/ворсина, снижение высоты энтеро-цитов позволяют диагностировать у больных хронический субатрофический вирусассоциированный энтерит с полиферментной дисахаридазной недостаточностью. При этом цепь последовательных событий на уровне
Г
г
8
_
Рисунок 2. Электронная микроскопия энтероцита: микроворсинки на апикальной поверхности клетки укорочены, утолщены, количество их снижено.
Рисунок 4. Светооптическая микроскопия: чередование в эпителии слизистой оболочки тонкой кишки участков с наличием (А) и отсутствием (В) фермента лактазы.
Детские инфекции 1 • 2003
энтероцита может быть представлена следующим образом. После попадания в кишечник ротавирус прикрепляется к энтероцитам, внедряется и реплицируется в них, поражая в основном верхние отделы тонкой кишки. Известно, что ротавирус поражает только дифференцированные, зрелые в морфологическом и функциональном отношении энтероциты, тогда как низко дифференцированные и камбиальные клетки кишечника остаются интактными. Поврежденные энтероциты погибают и одновременно увеличивается скорость регенерации клеток кишечника, достигая 18 часов при норме 120—150 часов. При такой скорости регенерации клетки кишечника не успевают дифференцироваться и в наиболее функционально напряженных отделах ворсинок (боковых поверхностях и верхушке) появляются незрелые в морфологическом и функциональном отношении клетки. В структурно и функционально незрелых клетках содержится малое количество ферментов, в первую очередь лактазы и в меньшей степени мальтазы и сахаразы, что проявляется в виде дисаха-ридазной недостаточности. Аналогичные изменения в кишечнике описываются и при наследственно обусловленных хронических диарейных заболеваниях, таких, например, как целиакия. В обобщенном виде при всех этих состояниях обнаруживают диффузное поражение слизистой оболочки тонкой кишки, укорочение и деформацию ворсинок, резкое расширение крипт. При гистологическом исследовании выявляют атрофию железистого эпителия, нарушение или исчезновение каемки эпителиоцитов за счет укорочения и уменьшения количества микроворсинок, набухание митохондрий, фрагментацию эндоплазматической сети, нарушение целостности клеточной мембраны с выходом органелл из клеток. Эти нарушения возникают, как известно, в связи с недостаточностью клеточных ферментов, обеспечивающих процессы, например, дезаминирования глиадина — белка клейковины злаковых (целиакия) или за счет недостаточности ферментов, обеспечивающих расщепление дисахаров (лактозы, сахарозы — изо-мальтозы и др.) при синдроме дисахаридазной недостаточности, или нарушении всасывания аминокислот (болезнь Хартмана, цистинурия, триптофанмальаб-сорбция, метионинмальабсорбция и др.). Поскольку принципиально эти изменения не отличаются от таковых, выявленных нами у больных с ротавирусассоци-ированным, субатрофическим энтеритом с полиферментной недостаточностью, можно считать, что причиной так называемых наследственных ферментопатий может являться персистирующая ротавирусная инфекция. Надо полагать, что исходом такой длительной персистенции будет хроническая энтеропатия с нарушением пищеварения и абсорбции. В этих случаях инфекция ограничена в основном слизистой оболочкой тонкой кишки. Однако есть данные, что ротавирусный антиген может определяться и вне кишечника: в печени, желчном пузыре, эпителии органов дыхания, почках, поджелудочной железе и др. [1—3]. Очевидно, что в этих случаях вполне реальна хроническая патология и со стороны других органов, в условиях генетической предрасположенности, в том смысле, что характер иммунологического реагирования не обеспечивает полного саногенеза, следствием чего являются
патологические процессы, реализуемые по типу реактивного панкреатита, синдрома раздраженной кишки или любой другой гастроэнтерологической патологии.
Полученные нами данные позволяют с новых позиций подойти к изучению патогенетических механизмов хронической гастроэнтерологической патологии. Сегодня есть все основания полагать, что хронические 6олезни желудка, кишечника, поджелудочной железы и других органов пищеварения протекают с участием инфекционных агентов, при этом наряду с бактериальными (хеликобактер, клостридии и др.) имеют значение и вирусные: ротавирусы, вирус Эпштейна — Барр, энтеровирусы, цитомегаловирусы, аденовирусы и многие другие. Необходимо продолжать исследования в этом направлении. Можно надеяться, что новые данные откроют перспективу к реализации самой эффективной этиотропной терапии на основе применения противовирусных препаратов, иммунокоректоров, а так же появится реальная возможность поставить задачу профилактики на основе разработки и использования вакцин.
Выводы
1. Получены доказательства этиопатогенетической связи синдрома дисахаридазной недостаточности с хронической персистирующей ротавирусной инфекцией.
2. Методом иммуноферментного анализа ротавирусный антиген в фекалиях обнаруживается у 21,6% детей с затяжными диареями, у 37,7% — с реактивным панкреатитом, у 10% — с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, что в десятки раз превышает частоту обнаружения ротавирусного антигена у детей группы контроля.
3. При иммуноморфологическом исследовании би-оптатов слизистой оболочки тонкой кишки ротавирус-ный антиген обнаружен у 47 (58,7%) из 80 больных с дисахаридазной недостаточностью.
4. Морфологические изменения в слизистой оболочке тонкой кишки у всех больных бывают однотипными: снижение высоты ворсин, увеличение глубины крипт, изменение соотношения крипта/ворсина, снижение высоты энтероцитов при полном отсутствии признаков острого воспаления.
5. У больных с ротавирусассоциированным энтеритом выявлено полное отсутствие или значительное снижение активности дисахаридаз в энтероцитах.
6. Есть все основания полагать, что хроническая гастроэнтерологическая патология, скорее всего, связана с хронической персистирующей инфекцией.
7. В комплексной терапии больных с любой формой ферментопатии рекомендуется включать препараты противовирусного действия.
Литература:
1. Букринская А. Г. Ротавирусная инфекция / А. Г. Букринская,
Н. М. Грачева, В. И. Васильева. — М.: Медицина, 1989.
2. Estes М. К. The molekular epidemiology of rotavirus gastroenteritis / М. К. Estes, D. Y. Graham, D. H. Dimitrou // Prog.
med. virol. — 1996. — V. 29.
3. Salisbury F. Chronic rotavirus infection in immunodeficience /
F. Salisbury, J. A. Winkelstein, R. H. Yolken // J. Pediatr. —
1995. — V. 97. — P.61—65.
