CC BY
16
УДК 616.345-008.87:579.8]-053.3:613.287.1 DOI: 10.22141/2308-2097.51.1.2017.97869
СидорчукЛ.1., Ротар Д.В., Сидорчук А.С., Гуменна А.В., Блiндер О.О., Сидорчук 1.Й.
ВДНЗ Укра!ни «Буковинський державний медичний университет», м. Черн1вц1, Украна
Стан мкробюти порожнини товстоТ кишки дп*ей, хворих на гострий ентероколт, як перебувають на природному вигодовуваннi, при шфкованосп
грудного молока
For cite: Hastroenterolohiya. 2017;51:28-35. doi: 10.22141/2308-2097.51.1.2017.97869
Резюме. Актуальнсть. Проблема гострого ентероколту е надзвичайно актуальною внаслдок ¡хзнач-ного поширення й порiвняно низько'1 ефективност ет'ютропного та патогенетичного лiкування. Метою досл^ення було вивчення таксоном'чного складу i популяцйного рiвня мкроботи вмсту порожнини товсто'1 кишки дтей, хворих на гострий ентероколт, при природному вигодовуваннi молоком, iнфiко-ваним Staphylococcus aureus, а також розкрити механзми кюлонiзацi'¡' досл'щжуваного ботопу микроорганизмами. Матерiали та методи. Бактеролотному й мколопчному досл^енню п^ягав вм'ют порожнини товсто'1 кишки 53 дтей в/'ком в'щ одного до шести мюя^в, хворих на ентероколт, як пере-бували на грудному вигодовуваннi iнфiкованим молоком, контрольну групу становили 35 зразюв вмсту порожнини товсто'1 кишки здорових дтей, також досл'1джувалось грудне молоко матер'1в-годувальниць обох груп. Результати. Досл^ення грудного молока показали, що в 49 (92,45 %) пробах видлено та iдентифiковано Staphylococcus aureus, а в 4 (7,55 %) — Staphylococcus epidermidis (3,0-7,0 lg КУО/мл (М ± m = (4,37 ± 0,38) lg КУО/мл)). S^ureus та S^pidermidis видляли з'1 зразюв випорожнень ус'\ххворих дтей у 2,92 раза част':ше, нiж у практично здорових дтей. На фонi вигодовування дитини iнфiкованим молоком 'з досл'1джуваного ботопу елiмiнують еубактери, пептокок, а E.coli Hly+, проте¡, цитробактер i стафлококи контамiнують порожнину товсто'1 кишки. Популяцйний рiвень Bifidobacterium знижуеться на 43,03 % (на 3 порядки), Lactobacillus — на 32,24 % (на 2 порядки). Спостергаеться заселення товсто'1 кишки E.coliHly+ у 16,48 %, протеями — у 22,53 %, цитробактерами — у 3,77 %, пептококами — у 15,09 %, пептострептококами — у 55,42 % i стафiлококами — у 91,43 %. Висновки. Доведено, що сформований дисбактерiоз товстокишкового мiкробiоценозу в дтей грудного вку, хворих на гострий ентероколт, характеризуемся зменшенням клькост б'1ф'щобактер'1й i лактобактерiй та зростанням юлькост й значен-ня в мiкробiоценозi грамнегативних умовно-патогенних ентеробактерй, бактеро'щ'1в та грампозитивних умовно-патогенних бактерй роду Staphylococcus, Peptostreptococcus i Peptococcus. Ключовi слова: гострий ентероколт; мiкробiота товстого кишечника; природне вигодовування; 1нф'1-коване молоко
Орипнальш досл^ження Original Researches ■ < ■ | ГАСТРОЕНТЕРОЛОПЯ GASTROENTEROLOGY
Гастроентеролопчш захворювання у дггей / Gastroenterological Diseases in Children
Вступ
Проблема гострих ентероколтв е надзвичайно актуальною через значне поширення й порiвняно низьку ефективнють етютропного та патогенетичного лшу-вання [1]. Останне пов'язане бтьшою мiрою зi свое-рщною бюлопчною природою збуднитв, серед яких особливе мюце належить груш ентеропатогенних киш-
кових паличок та шшим умовно-патогенним ентеро-бактерiям, що спричиняють ентероколгг у дггей грудного вку. Штами умовно-патогенних ентеробактерш, що викликають колiентерити, мають рiзнi фактори патогенноста, що обумовлюе особливост кшшчного переб^у ентероколтв. Виражений полiморфiзм кль шчно! картини в дггей до одного року пов'язаний з ет-демюлопчною ситуащею, станом факторiв i механiзмiв
© «Гастроентеролопя», 2017 © «Gastroenterology», 2017
© Видавець Заславський О.Ю., 2017 © Publisher Zaslavsky O.Yu., 2017
Для кореспонденцп: Ротар Дiана BiKTopiBHa, кандидат медичних наук, доцент кафедри мнкробюлоп!' та вipусoлoпí, Вищий державний навчальний заклад Украши «Буковинський державний медичний ушверситет», пл. Театральна, 2, м. Чершвць 58002, Украша; факс: (0372) 55-37-54; е-mail: diana.rotar@bsmu.edu.ua; контактний тел.: +38 (0372) 55-37-54.
For correspondence: D. Rotar, Candidate of Medical Sciences, Associate Professor at the Department of microbiology and virusology, Higher State Education Institution of Ukraine "Bukovinian State Medical University", Theatralna sq., 2, Chernivtsi, 58002, Ukraine; fax: (0372) 55-37-54; е-mail: diana.rotar@bsmu.edu.ua; phone +38 (0372) 55-37-54.
неспецифiчного й специфiчного iMyHHoro захисту ор-гашзму хворого та способом вигодовування. Слгд за-уважити, що гнiйно-запальнi ускладнення, якi прово-куються ешерихгями при зростанш !'х популяцiйного рiвня в товстокишковому мiкробiоценозi, вже протя-гом багатьох роив е однieю i3 найсерйознiшиx проблем iнфекцiйноi медицини.
Незважаючи на значний устх, досягнутий у галузi лiкування гострих ентероколiтiв у дней, багато питань етюлоги, патогенезу, мшроеколопчних вiдношень, формування кишкового дисбактерюзу/дисбюзу та таксономiчного складу й популяцшного рiвня голов-ноi, додатковоi й випадковоi мiкробiоти товстокиш-кового мшробюценозу та iншi питання ентероколiтiв потребують дослщжень з урахуванням рiвня бактерю-логiчниx та iмунологiчниx дослiджень на сучасному етапi [2]. Особливе мюце в патогенезi ентероколiтiв посiдаe вигодовування дитини [3]. Вщомо, що при-родне вигодовування е, безперечно, найкращим i сприяе фiзiологiчнiй еволюци нормально!' мшробю-ти шлунково-кишкового тракту дитини. Природне вигодовування сприяе формуванню обл^атно!' авто-хтонно!' мiкробiоти, що е ключовою в мiкробiоценозi порожнини товсто!' кишки дiтей до року [4]. Вона на фош природного вигодовування виконуе регулятор-ну функцiю спшьно iз секреторним iмуноглобулiном А (sIg A), що надходить iз молоком; протидie засе-ленню й шдвищенню кiлькостi умовно-патогенних i випадкових мiкроорганiзмiв, iнгiбуe надлишкове зростання популяци умовно-патогенних таксошв нор-мофлори, формуе взаемовипдш вiдношення з макро-органiзмом (хазя'ном), активно бере участь у процесах ферментаци, синтезу, детоксикаци та iмуностимуляцii, тобто виконуе провiднi нормофiзiологiчнi функцп [5]. Грудне молоко здорово!' годувальнищ стерильне, але при запальних процесах грудно!' залози воно може бути шфтэваним, що становить загрозу здоров'ю ма-терi, а також створюе загрозу захворювання для дитини, яка вживае його [6, 7].
Мета дослщження — вивчити таксономiчний склад i популяцiйний рiвень мшробюти вмiсту порожнини товсто!' кишки дггей вшом вiд одного до шести мюящв, хворих на гострий ентероколп, при природному виго-довуваннi молоком, шфшованим Staphylococcus aureus, а також розкрити мехашзми колонiзацii дослiджувано-го бютопу мiкроорганiзмами.
Завдання — встановити стутнь дисбактерiозу (етю-лопю та провокативш чинники) у дiтей вшом вгд одного до шести мюящв, хворих на гострий ентероколп, якг перебувають на природному вигодовуванш, при шфь куваннi грудного молока стафтококом.
Матерiали та методи
Бактерюлопчному й мтэлопчному обстежен-ню тдлягав вмют порожнини товсто!' кишки 53 да-тей вшом вгд одного до шести мюящв, хворих на ентероколп". Дослщну групи формували на основГ вщбору пацieнтiв з попередшм дiагнозом «гострий ентероколп», яы перебували на природному вигодо-
вуваннi молоком, шфтэваним Staphylococcus aureus, шсля проведення мкробюлопчного дослiдження за наявностi вщповщних змш у дослiджуваному мшро-бюценозь Вмют порожнини товсто!' кишки забирали стерильним шпателем Гз серединних порцш, по-мiщали в стерильш флакони (~5 грам) i доставляли в мшробюлопчну лабораторш не шзшше шж через 2 год вгд часу вщбору матерГалу [8]. Пюля приготу-вання десятикратних розведень дослгдного матерГалу проводили вишви на вгдповгдш живильш середови-ща для видшення культур мГкроорганГзмГв. Для росту й розмноження мкрооргашзм1в використовували оптимальш для кожного таксона мГкроорганГзмГв живильш середовища та умови культивування посГвГв. Обл^атш анаеробш бактерп вирощували в стацюнар-ному анаеростап «C02-incubator. T-125» фГрми ASSAB Medсin (Швещя) протягом 5—7 дшв, школи до 14 дГб. Факультативш анаеробш та аеробш мшрооргашзми вирощували в термостат протягом 1—2 дГб.
Хдентифшащю одержаних чистих культур ентеробактерш (ешерихш, цитробактера, проте'в та шших ентеробактерш) проводили за методом W. Ewing, ви-користовуючи 30 основних тестав, рекомендованих МГжнародним компетом з ентеробактерш. В окре-мих випадках використовували тест-системи АР1-20Е (Франщя). Патогенш варГанти визначали за здатню-тю продукувати гемолГзини на кров'яному МПА та на основГ серолопчно!' ГдентифГкацй'. Хдентифшащю чистих культур шших видтених штамГв проводили за морфолопчними, тинкторГальними, культуральними та бГохгмГчними властивостями.
Для визначення популяцшного рГвня пщраховували кшькють однотипних колонш. Популяцшний рГвень таксошв виражали десятинними логарифмами (lg) ко-лошеутворючих одиниць (КУО) — lg КУО/г.
Контрольну групу становили зразки вмюту порожнини товсто!' кишки 35 практично здорових дггей вшом 1—6 мюящв, яы перебували на природному вигодовуванш й не хворгли на будь-яы захворювання.
1нфшованють грудного молока визначали бакте-рюлопчним методом, встановлювали вид мшроор-гашзму, проводили його бюлопчну ГдентифГкацГю та визначали антибютикочутливють штамГв [9]. Молоко вважали контамшованим при виявленш мшрооргашз-мГв у концентраци понад 3,0 lg КУО/мл. Визначений популяцшний рГвень мшрооргашзму менше вГд 2,0 lg КУО/мл вважали забрудненим при заборГ матерь алу, а молоко вважалось не шфшованим [10].
Для розкриття механГзмГв контамГнацГ! порожнини товсто!' кишки дггей вшом вГд одного до шести мюящв, хворих на гострий ентероколп; був використаний еколопчний метод, що дозволяе здшснити особливу характеристику сшвюнування таксонiв екосистеми «макроорганiзм (хазя'н) — мiкробiота» i виявити спря-мованiсть порушень мiкроекологii 6Готопу. Для характеристики рiзноманiття мiкробiоценозу порожнини товсто!' кишки встановлювали iндекси видового багат-ства за Маргалефом та видового рiзноманiття за У'т-текером. Це своерщш рейтинговi показники бютопу,
що характеризуюсь np0CT0p0B0-xap40Bi ресурси та умови середовища для росту й розмноження мшроор-raHÎ3MÎB. Ступiнь видового домiнування певних таксошв у мiкробiоценозi порожнини товсто! кишки встановлювали за шдексом видового домiнування таксона в угрупуванш за Сiмпсоном та Бергером — Паркером. Провгдш таксони мшробюти порожнини товсто! кишки визначали на пiдставi встановлення iндексу постш-ностi. Провiдними (домiнуючими) таксонами вважали мшрооргашзми iз значенням iндексу постшносп 50 % i вище, додатковими — вт 25 до 50 %, випадковими — зi значенням показника нижче вт 25 %.
Статистичне опрацювання одержаних цифрових результат здiйснювали з використанням ушверсаль-них статистичних програм Excel 5.0 для персонального комп'ютера з визначенням середньо! величини (М), статистичних вiдхилень (± m), довiрчого iнтервалy Для встановлення вiрогiдностi рiзницi мiж групами (хворих дггей i практично здорових) застосовували коефiцieнт Стьюдента. Вiдмiннiсть мiж групами вважали вГроггд-ною при P < 0,05.
Результати та обговорення
Результати проведених бактерiологiчних досль джень грудного молока показали, що в 49 (92,45 %) пробах видглено та Гдентифшовано Staphylococcus aureus, а в 4 (7,55 %) — Staphylococcus epidermidis. Популяцшний рiвень видтених штамiв становив 3,0—7,0 lg КУО/мл (М ± m = (4,37 ± 0,38) lg КУО/мл).
Перша реакщя на вигодовування шфшованим молоком виникне з боку мшробюти порожнини товсто! кишки, що тдтверджують результати дослiдження так-сономiчного складу мiкробiоти дослiджуваного бюто-пу дггей вiком 1—6 мiсяцiв, як перебували на природному вигодовуванш, хворих на гострий ентероколгт, а також мшроеколопчш показники, що характеризуюсь спрямованiсть дестабiлiзацiï мiкроекологiï, на-веденi в табл. 1. Отже, таксономiчний склад головно! мiкробiоти порожнини товсто! кишки дiтей, хворих на ентероколгт, вiдрiзнявся незначно вiд такого практично здорових дп"ей того ж вшу. Контамшащя стафгло-коками, на нашу думку, очевидна при наявност в продуктах харчування (материнському молощ) S.aureus та S.epidermidis. У хворих на гострий ентероколп" дней елiмiнують Гз порожнини товсто! кишки ентерококи, еубактерй', а стафглококи контамшують порожнину товсто! кишки. Порушуеться таксономГчний склад до-датково! мшробюти — елГмшують Гз бютопу еубактерй', пептокок, а E.coli Hly+, проте!, цитробактер i стафгло-коки контамшують порожнину товсто! кишки.
За шдексом постшносп, частотою зустрГчання, шдексом домшування таксошв головна (шдигенна, автохтонна облГгатна) мшробюта порожнини товсто! кишки дней, як перебували на природному вигодовуванш молоком, шфшованим стафглококами, вшом 1—6 мюящв, хворих на гострий ентероколгт, представлена анаеробними бактерГями роду Bifidobacterium, Lactobacillus, Bacteroides i Peptostreptococcus, а також факультативними анаеробними та аеробними бакте-
рiями роду Escherichia, Staphylococcus, Enterococcus. Але для бтьш шформативно! характеристики мшробюти будь-якого бютопу необидно було визначити популяцшний piBeHb кожного таксона бютопу, а також його роль у мшроеколопчних втношеннях мшробних угру-пувань. Результати встановлення популяцiйного рiвня кожного таксона головно!, додатково! та випадково! мiкробiоти вмiсту порожнини товсто! кишки дггей вь ком 1—6 мюящв, хворих на гострий ентероколгт, на фош природного вигодовування молоком, шфтэваним стафтококом, наведеш в табл. 2.
Бактерй' роду Staphylococcus i3 випорожнень здорових дггей вишваються в концентраци не бiльше шж 2—3 lg КУО/г при нормальному функщонуванш еко-системи «мшробюта — хазя!н» та не викликають в орга-нiзмi розвитку патологiчних процешв [11]. Розмноження ендогенних стафтокоыв або постiйна контамiнацiя ними шлунково-кишкового тракту можлива за умови зниження колошзацшно! резистентностi слизово! обо-лонки кишечника. У дiтей вiком вт одного до шести мiсяцiв, як перебували на природному вигодовуван-ш, молоко було iнфiковане стафiлококами (S.aureus, S.еpidermidis), iз вмiсту порожнини товсто! кишки ста-фiлококи iзолювали в ушх хворих дiтей у концентращ-ях (6,16 ± 0,12) lg КУО/г, що у 2,92 раза вище вт показника практично здорових дггей, яы вигодовувались природним шляхом нешфшованим молоком. Отже, зростання популяцшного рiвня стафiлококiв у по-рожнинi товсто! кишки дiтей раннього вшу, хворих на ентероколiт, можна пов'язати, на нашу думку, з одного боку, з постшною контамшащею шлунково-кишково-го тракту за рахунок природного вигодовування молоком, що мютить стафтококи — (4,37 ± 0,38) lg КУО/г; а з шшого боку, зi змiнами колошзацшно! резистент-ностi слизово! оболонки товсто! кишки в результат зниження популяцшного рiвня найважливiших у скла-дi товстокишкового мiкробiоценозу бактерiй родiв Bifidobacterium та Lactobacillus.
Фiзiологiчна значимiсть бiфiдобактерiй i лактобак-терiй для оргашзму людини, особливо дiтей грудного вшу, та !х особливе значення у функщонуванш мшро-бно! екологiчно'l' системи доведена численними досль дженнями. Природне вигодовування материнським молоком, шфшованим стафтококом, призводить i до зниження популяцшного рiвня найважливiших за представництвом у складi товстокишкового мшро-бiоценозу дггей грудного вшу бiфiдобактерiй i лакто-бактерiй, яким властива мультифункцiональна роль у шдтриманш мiкроекологiчного гомеостазу в сис-темi «макрооргашзм — мшробюта». Популяцшний рiвень облiгатних грампозитивних бактерш роду Bifidobacterium знижуеться на 43,03 % (на 3 порядки), Lactobacillus — на 32,24 % (на 2 порядки).
3i зниженням популяцшного рГвня бiфiдобактерiй i лактобактерiй у кишковому мiкробiоценозi порушуеться колошзацшна резистентнiсть слизово! оболонки кишечника, що сприяе заселенню кишечника, особливо товсто! кишки, умовно-патогенними ентеро-бактерiями — гемолiтичними ешерихiями (E.coli Hly+)
у 16,48 % датей, хворих на гострий ентероколп", протеями — у 22,53 %, цитробактерами — у 3,77 %, а та-кож пептококами — у 15,09 %, пептострептокока-ми — у 55,42 % i стафтококами — у 91,43 %. Значення останнього показника зумовлене постшним надхо-дженням стафтокока з молоком матерi при природному вигодовуванш. Крiм цього, у порожниш товсто! кишки дггей, хворих на гострий ентероколп, при природному вигодовуванш у випадку, коли молоко ш-фiковане стафiлококом, зростае популяцiйний рiвень
бактерощв на 32,59 % (на 2 порядки). Обговорюючи питання про значення шдвищення концентраций бактерощв у порожнинi товсто! кишки дiтей, хворих на ентероколп; слщ врахувати, що бактеро!ди — це умов-но-патогеннi мiкроорганiзми i порушення фiзюлоriч-ного балансу мiж основними компонентами ^фщо-бактерiями й лактобактерiями) мiкробiоценозу може призводити до рiзних iнфекцiйно-запальних усклад-нень. Вони е потужним джерелом лiпополiсахаридного ендотоксину, який е одним iз факторiв !х патогенностi,
Таблиця 1 — Таксоном1чний склад мiкробiоти вм1сту порожнини товстоI кишки дтей в1ком вд одного до шести мiсяцiв, як перебувають на природному вигодовуванш (молоко нфковане стафлококом), хворих на ентероколт (п = 53), та групи контролю (п = 35)
Таксони мшробюти Напрямок дослщжень 1зольовано штамiв О Н кс ф О 3 i X >s _ "Р с о п Частота зус^чання 1ндекс видового багатства Маргалефа 1ндекс видового рiзноманiття УГгтекера 1ндекс видового домшування Фмпсона 1ндекс видового домшування Бергера — Паркера
Обл'гатш анаеробн! бактерП
Bifidobacterium spp. К 35 100,00 0,19 0,187 5,78 0,036 0,192
Д 53 100,00 0,15 0,154 6,94 0,023 0,154
Lactobacillus spp. К 35 100,00 0,19 0,187 5,78 0,036 0,192
Д 53 100,00 0,15 0,154 6,94 0,023 0,154
Bacteroides spp. К 35 100,00 0,19 0,187 5,78 0,036 0,192
Д 53 100,00 0,15 0,154 6,94 0,023 0,154
Eubacterium spp. К 7 20,00 0,04 0,033 1,16 0,001 0,038
Д 0 - - - - - -
Peptostreptococcus spp. К 9 25,71 0,05 0,044 1,49 0,002 0,049
Д 43 81,13* 0,12* 0,125* 5,63* 0,015* 0,125*
Peptococcus niger К 0 - - - - - -
Д 8 15,09 0,02 0,023 1,05 - 0,023
Факультативы! анаеробн! та aepo6Hi м1кроорган1зми
Escherichia spp. К 35 100,00 0,19 0,187 5,78 0,036 0,192
Д 53 100,00 0,15 0,154 6,94 0,023 0,154
E.coli Hly+ К 0 - - - - - -
Д 9 16,48 0,03 0,023 1,18 - 0,026
Proteus spp. К 4 11,43 0,02 0,022 0,66 - 0,022
Д 18 33,96* 0,05* 0,052* 2,36* 0,003 0,052*
Citrobacter diversus К 0 - - - - - -
Д 2 3,77 0,01 < 0,001 0,26 - 0,006
Enterococcus spp. К 18 51,43 0,10 0,093 2,97 0,009 0,099
Д 0 - - - - - -
Staphylococcus spp. К 3 8,57 0,02 0,011 0,05 - 0,016
Д 53 100,00* 0,15* 0,154* 6,94* 0,023* 0,154*
Candida albicans К 1 2,86 0,01 - 0,17 - 0,05
Д 0 - - - - - -
Примтки: тут i в табл. 2: К — група контролю; Д — дослдна група; * — р1зниця з контролем вiрогiдна.
що часто ре^зуеться при транслокаци мшробних кль тин у кровотш та внутршш органи. Лшополюахари-ди бактерощв е сильними ендотоксинами, що здатш призводити до некрозу тканин, внутршньосудинного згортання кров^ але данi ендотоксини також е сильним стимулятором локального iмунiтету. При збiльшеннi життездатних клiтин бактеро!ди часто е учасниками мiкст-iнфекцiй, що вщзначаються швидким розвитком ентероколiту.
У дггей, хворих на гострий ентероколгт, у порожний товсто! кишки шдвищуеться популяцiйний рь вень пептострептокоыв на 61,50 % (на 3 порядки) i вiдбуваеться контамiнацiя бiотопу пептококами, популяцiйний рiвень яких досягае високих цифр — (9,13 ± 0,37) ^ КУО/г. Пiдвищення концентраци пепто-коыв i пептострептококiв може призвести до розвитку
iнфекцiйно-запальниx захворювань. Щ мшрооргашз-ми належать до одних з найпоширешших збудниыв анаеробних шфекцш.
КрГм Гнших компонентiв екошшГ, зменшен-ня концентраци бiфiдобактерiй i лактобактерiй також призводить до тдвищення популяцГйного рГвня в порожниш товсто!' кишки дiтей, хворих на ентероколп", кишкових паличок на 19,07 % (на 2 порядки), яы можуть проявляти низку сво!'х патогенних власти-востей — здатнють мiгрувати в мезентерiальнi лГмфа-тичш вузли та кров, що може супроводжуватися ш-фiкуванням E.coli паренхГматозних органГв (печГнки, селезГнки, мозку, нирок, легень) Гз розвитком числен-них екстраштестинальних ГнфекцГй. Це спостериаеть-ся при зниженш популяцГйного рГвня бГфгдобактерш i лактобактерГй та формуваннГ вторинного Гмунодефь
Таблиця 2 — Популяц1йний р1вень м1кроб1оти вмсту порожнини товстоI кишки дтей в1ком вд одного до шести м '1сяц '1в, як перебували на природному вигодовуванш (молоко Нфковане стафтококом), хворих на ентероколт (п = 53), та групи контролю (п = 35)
Таксони мшробюти Напрямок дослщжень Популяцшний piBeHb в lg КУО/г, М ± m 1ндекс постшносл Коефщент кшькюного домшування Коефщент значущост
Обл'гатш анаеробн! бактерП
Bifidobacterium spp. К 10,87 ± 0,79 100,00 179,37 0,34
Д 7,60 ± 0,41* 100,00 99,48* 0,15*
Lactobacterium spp. К 9,68 ± 0,42 100,00 159,74 0,30
Д 7,32 ± 0,37* 100,00 95,81* 0,14*
Bacteroides spp. К 7,18 ± 0,52 100,00 118,48 0,23
Д 9,52 ± 0,33* 100,00 124,61 0,19
Eubacterium spp. К 5,81 ± 0,49 20,00 19,17 0,04
Д 0 - - -
Peptostreptococcus spp. К 5,61 ± 0,31 25,71 23,80 0,05
Д 9,06 ± 0,34* 81,13* 96,21* 0,14*
Peptococcus niger К 0 - - -
Д 9,13 ± 0,37 15,09 18,03 0,02
Факультативы! анаеробн! та aepo6Hi м1кроорган1зми
Escherichiia spp. К 7,97 ± 0,47 100,00 131,52 0,25
Д 9,49 ± 0,19* 100,00 124,21* 0,19
E.coli Hly+ К 0 0 - -
Д 7,88 ± 0,23 16,48 16,89 0,03
Proteus spp. К 3,11 ± 0,29 11,43 5,87 0,01
Д 3,39 ± 0,17 33,96* 15,07* 0,02*
Citrobacter diversus К 0 0 - -
Д 6,90 ± 0,18 3,77 3,40 -
Enterococcus spp. К 5,87 ± 0,40 51,43 49,82 0,10
Д 0 0 - -
Staphylococcus spp. К 2,11 ± 0,12 8,57 2,98 0,01
Д 6,16 ± 0,12* 100,00* 80,63* 0,12*
Candida albicans К 2,30 2,86 1,13 < 0,01
Д 0 0 - -
Таблиця 3 — Ступ1нь порушень м1кроекологи порожнини товстоi кишки дтей, хворих на ентероколт, вком вД одного до шести мся^в, як перебували на природному вигодовуванш (молоко iнфiковане стафлококом), та групи контролю
Стушнь дисбактерюзу Д^и, XBopi на колiентерит (n = 53) Практично здоровi д^и (n = 35) Р
Абс. % Абс. %
Нормофлора 0 - 29 82,86 -
Дисбактерiоз 1 ступеня 23 43,40 6 17,14 < 0,05
Дисбактерiоз II ступеня 28 52,83 0 - -
Дисбактерюз III ступеня 2 3,77 0 - -
цитного стану. У HopMi бiфiдобактерif й лактобактер11' при fx високих концентращях контролюють популя-цшний piBeHb ешерихш. Зменшення популяцiйного рiвня бiфiдобактерiй i лактобактерiй у дiтей, хворих на ентероколп, призводить до зростання в порожни-нi товстоf кишки ылькост грамнегативних паличок (бактероfдiв, ешериxiй та шших ентеробактерiй) i ста-фтокоыв, що проявляють ознаки патогенностi та ма-ють природну резистентнiсть щодо антибiотикiв, мо-жуть мiгрувати i3 порожнини товстоf кишки по всьому оргашзму, поширюючись не тiльки черезтканинним (per continuitatum), але й гематогенним i лiмфогенним шляхами. Отже, вони стають причиною шфекцшно-запальних процесiв у рiзниx органах i тканинах, особливо в дней раннього вiку з первинними й вторинни-ми iмунодефiциними станами.
Отже, у дггей вГком вiд одного до шести мюящв, хворих на ентероколп, яы перебували на природному вигодовуванш молоком, iнфiкованим стафiлококами, формуеться дисбактерiоз за рахунок зниження кон-центрацif в порожниш товстоf кишки найважливших у складГ товстокишкового мкробюценозу бГфгдобак-терш i лактобактерш та шдвищення популяцшного рГвня умовно-патогенних ентеробактерш, бактероfдiв, пептострептокоюв, стафтокоюв i вгдбуваеться конта-мшащя порожнини товстоf кишки патогенними еше-рихГями (E.coli Hly+) та умовно-патогенними ентеро-бактерГями (C.diversus, протеями тощо), пептококом, пептострептококами, при цьому з порожнини товстоf кишки елГмшують ентерококи та еубактерif. Перерахо-ване вище засвгдчуе порушення таксономГчного складу й популяцшного рГвня мшробюти порожнини товстоf кишки та формування дисбактерюзу.
У дослiдноf групи дггей, яи ще не мають достат-нього рГвня Гмунокомпетентносп на фош порушення природного вигодовування (шфшоване молоко), дис-бактерюзи характеризуються змшами таксономГчного складу й популяцшного рГвня автохтонних облГгатних, факультативних та алохтонних представниыв мкробю-ти порожнини товстоf кишки. У цих дней мкробюта порожнини товстоf кишки характеризуеться змен-шенням юлькосп бГфгдобактерш i лактобактерш та зростанням ктькосп бактерш, що проявляють ознаки патогенносп й вГрулентностг Одержат даш, наведе-ш у табл. 3, показують, що в ушх дггей вГком 1—6 мь сящв, яи перебували на природному вигодовуванш
шфшэваним стафiлококами молоком, розвиваеться гострий ентероколгг на фош сформованого дисбактерюзу. У бiльшостi хворих дггей формувався дисбактерь оз II ступеня, а у 2 хворих дггей розвивався дисбактерь оз III ступеня.
Наукова новизна. Уперше встановлено еколопчш показники мiкробiоти вмiсту порожнини товсто! кишки дггей, хворих на гострий ентероколп, при природному вигодовуванш молоком, шфкованим Staphylococcus aureus, а також розкрито мехашзми колошзаци досль джуваного бiотопу мiкроорганiзмами.
Практична значимють. Результати екологiчного до-слщження продемонстрували, що дисбактерiоз у да-тей грудного вiку, хворих на гострий ентероколп; яы перебувають на природному вигодовуванш молоком, шфшэваним Staphylococcus aureus, характеризуеться зменшенням кiлькостi у складi товстокишкового мкро-бiоценозу бiфiдобактерiй i лактобактерiй та зростанням ктькост й значення в мiкробiоценозi грамнегативних умовно-патогенних ентеробактерш, бактерощв та грампозитивних умовно-патогенних бактерiй роду Staphylococcus, Peptostreptococcus i Peptococcus, що дае можливють практичному лкарю ефективно проводити етютропну терапiю та корекцiю змш бiотопу пробю-тичними засобами.
Висновки
1. Природне вигодовування дней вком вщ одного до шести мюящв при шфкуванш грудного молока стафтококом призводить до формування стафто-кокового дисбактерiозу першого (у 43,40 %), другого (у 52,83 %) i третього (3,77 % випадив) ступешв, i на його фош розвиваеться ентероколп", обумовлений асо-щащею патогенних (E.coli Hly+) та умовно-патоген-них ентеробактерiй (E.coli, Proteus, Citrobacter), стафь локоив (популяцiйний рiвень (6,16 ± 0,12) lg КУО/г), бактерощв, пептокоыв, пептострептококiв та iнших бактерш.
2. Ентероколiт у дiтей вком вiд одного до шести мюящв, як перебувають на природному вигодовуванш грудним молоком, iнфiкованим стафтокока-ми (S^ureus, S^pidermidis), е шфекцшним процесом змiшано! етiологi!, провокативним чинником якого е асощаци умовно-патогенних грамнегативних ентеробактерш, бактерощв i грампозитивних стафтокоыв, пептострептококiв i пептокока.
3. Сформований дисбактерюз у дiтей грудного вку, хворих на гострий ентероколiт, характеризуеться змен-шенням тлькосп бiфiдобактерiй i лактобактерiй та зростанням ылькосп й значення в мiкробiоценозi (за коефщентом ктьысного домiнування й значущос-ri) грамнегативних умовно-патогенних ентеробак-терiй, бактеро!дiв та грампозитивних умовно-пато-генних бактерш роду Staphylococcus, Peptostreptococcus i Peptococcus.
Перспективи подальших дослщжень. Одержанi результата е тдставою для встановлення таксономiчного складу й популяцшного рГвня мкробюти порожнини товсто! кишки дтей, хворих на ентероколiт, якг пере-бувають на повноцшному природному та штучному типах вигодовування.
Конфлжт 1нтерес1в. Автори заявляють про вщ-сутшсть конфлкту штерешв при шдготовщ дано! статтi.
References
1. Said MB, Hays S, Maucort-Boulch D, et al. Gut microbiota in preterm infants with gross blood in stools: A prospective, controlled study. Early Hum Dev. 2014;90(10):579-85. doi: 10.1016/j. earlhumdev.2014.07.004. Epub 2014 Aug 12.
2. Gonzalez R, Maldonado A, Martin V, et al. Breast milk and gut microbiota in African mothers and infants from an area of high HIV prevalence. PLoS One. 2013;8(11):e80299. doi: 10.1371/ journal.pone.0080299.
3. Parm Ü, Metsvaht T, Ilmoja ML, Lutsar I. Gut colonization by aerobic microorganisms is associated with route an type of nutrition in premature neonates. Nutr Res. 2015;35(6):496-503. doi: 10.1016/j.nutres.2015.04.006. Epub 2015 Apr 16.
4. Tuzun F, Kumral A, Duman N, Ozkan H. Breast milk jaundice: effect of bacteria present in breast milk and infant feces. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2013;56(3):328-332. doi: 10.1097/ MPG.0b013e31827a964b.
5. Martín V, Maldonado-Barragán A, Moles L, et al. Sharing of bacterial strains between breast milk and infant feces. J Hum Lact. 2012;28(1):36-44. doi: 10.1177/0890334411424729.
6. Salminen S, Endo A, Isolauri E, Scalabrin D. Early Gut Colonization With Lactobacilli and Staphylococcus in Infants: The Hygiene Hypothesis Extended. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2016;62(1):80-86. doi: 10.1097/MPG.0000000000000925.
7. Kayiran PG, Can F, Kayiran SM, Ergonul O, Gürakan B. Transmission of methicillin-sensitive Staphylococcus aureus to a preterm infant through breast milk. J Matern Fetal Neonatal Med. 2014;27(5):527-529. doi: 10.3109/14767058.2013.819332. Epub 2013 Jul24.
8. Chen Z, Pan WG, Xian WY, et al. Identification of infantile diarrhea caused by breast milk-transmitted Staphylococcus aureus infection. Curr Microbiol. 2016;73(4):498-502. doi: 10.1007/ s00284-016-1088-7. Epub 2016 Jun 25.
9. Jiménez, E, de Andrés J, Manrique M, et al. Metagenomic Analysis of Milk of Healthy and Mastitis-Suffering Women. J Hum Lact. 2015;31(3):406-415. doi: 10.1177/0890334415585078. Epub 2015May 6.
10. Serra VV, Teves S, López, de Volder A, Ossorio F, Aguilar N, Armadans M. Comparison of the risk of microbiological contamination between samples of breast milk obtained at home and at a healthcare facility. Arch Argent Pediatr. 2013;111(2):115-119. doi: 10.1590/S0325-00752013000200006.
11. Benito D, Lozano C, Jiménez, E, et al. Characterization of Staphylococcus aureus strains isolated from faeces of healthy neonates and potential mother-to-infant microbial transmission through breastfeeding. FEMS MicrobiolEcol 2015;91(3). pii: fiv007. doi: 10.1093/femsec/fiv007. Epub 2015 Jan 11.
Отрuмано 18.01.2017 ■
СидорчукЛ.И., Ротарь Д.В., СидорчукА.С., Гуменная А.В., Блиндер Е.А., СидорчукИ.И.
ВГУЗ Украины «Буковинский государственный медицинский университет», г. Черновцы, Украина
Состояние микробиоты полости толстой кишки детей, больных острым энтероколитом, которые находятся на естественном вскармливании, при инфицированности грудного молока
Резюме. Актуальность. Проблема острых энтероколитов является чрезвычайно актуальной из-за их широкого распро-
странения и сравнительно низкой эффективности этиотроп-ного и патогенетического лечения. Целью исследования было изучить таксономический состав и популяционный уровень микробиоты содержимого полости толстой кишки детей, больных острым энтероколитом, на фоне естественного вскармливания молоком, инфицированным Staphylococcus aureus, а также определить механизмы колонизации исследуемого биотопа микроорганизмами. Материалы и методы. Бактериологическому и микологическому исследованиям подлежало содержимое полости толстой кишки 53 детей в возрасте от одного до шести месяцев, больных колиэнтери-том, контрольную группу составили 35 образцов содержимого полости толстой кишки здоровых детей, также исследовалось грудное молоко кормящих матерей обеих групп. Результаты. Исследования грудного молока показали, что в 49 (92,45 %) пробах выделены и идентифицированы Staphylococcus aureus, а в 4 (7,55 %) — Staphylococcus epidermidis (3,0—7,0 lg КОЕ/мл (М ± m = 4,37 ± 0,38 lg КОЕ/мл)). S.aureus, S.epidermidis выделяли из образцов испражнений у всех больных детей в 2,92 раза
чаще, чем у практически здоровых детей. На фоне вскармливания инфицированым молоком из исследуемого биотопа элиминируют эубактерии, пептококки, а E.coli Hly+, протеи, цитробактер и стафилококки контаминируют полость толстой кишки. Популяционный уровень Bifidobacterium снижается на 43,03 % (на 3 порядка), Lactobacillus — на 32,24 %, (на 2 порядка). Наблюдается заселение толстой кишки E.coli Hly + у 16,48 %, протеями — у 22,53 %, цитробактером — у 3,77 %, пептококками — у 15,09 %, пептострептококками — у 55,42 % и стафилококками — у 91,43 %. Выводы. Доказано, что сформированый дисбактериоз у детей грудного возраста, больных острым энтероколитом, характеризуется уменьшением количества в составе толстокишечного микробиоценоза бифидобактерий и лактобактерий и ростом количества и значения в микробиоценозе грамотрицательных условно-патогенных энтеробактерий, бактероидов и грамположи-тельных условно-патогенных бактерий рода Staphylococcus, Peptostreptococcus и Peptococcus.
Ключевые слова: острый энтероколит; микробиота толстого кишечника; естественное вскармливание; инфицированное молоко
L.I. Sydorchuk, D.V. Rotar, A.S. Sydorchuk, A.V. Gumenna, O.O. Blinder, I.Y. Sydorchuk
Higher State Education Institution of Ukraine "Bukovinian State Medical University", Chernivtsi, Ukraine
State of cavity microbiota of the colon in breastfed children with acute enterocolitis with infection of breast milk
Abstract. Background. Despite the significant progress made in the field of acute enterocolitis in children, many questions of etiology, pathogenesis, microecological relations, formation of intestinal dysbacteriosis/dysbiosis and taxonomic composition and population level of major, additional and accidental microbiota of intestinal microbiocenosis and other issues of enterocolitis require study, taking into account bacteriological and immunological researches of today. This is especially related to the children one to six months of age (who are breastfed) with enterocolitis. Normally, breast milk is sterile, but during the inflammatory process in breast, it can be infected, so the disease have a threat to a child fed with this milk, and there is a threat to the life of the mother. The first reaction to such feeding will be from a side of cavity micro-biota of the colon that characterizes the relevance of study of the colon microbiota in infants suffering from enterocolitis. Materials and methods. Contents of colon cavity of 53 children one to six months of age with enterocolitis (control — 35 children), who were breastfed, and, in fact, breast milk, by which the children were fed, underwent bacteriological and mycological examination. Results. To reveal the mechanisms of contamination of the colon in children one to six months of age, in patients with acute enterocolitis there has been used ecological method that revealed the specific characteristics of coexistence of taxons in ecosystem "host-microbiota" and identified the direction of disorders of colon microecology on the background of acute enterocolitis in children, who were fed by breast milk infected with bacteria of the genus Staphylococcus. The results of bacteriological studies have shown that in 49 (92.45 %) patients Staphylococcus aureus was isolated and identified, and in 4 (7.55 %) women — Staphylococcus epidermidis. Population level of the selected strains was 3.0-7.0 lg CFU/ml (M ± m = (4.37 ± 0.38) lg CFU/ml). Breastfeeding with milk infected by Staphylococcus leads to a decrease of population of Bifidobacterium by 43.03 % (3 orders), Lactobacillus — by 32.24 % (2 orders). With the decline of population of Bi-fidobacteria and Lactobacilli in the intestinal microbiocenosis, the colonization resistance of intestinal mucosa becomes disturbed, which promotes colonization of the intestine, especially the colon, with opportunistic Enterobacteria — hemolytic Escherichia (E.coli Hly+) in 16.48 % of children with acute enterocolitis, Proteus — in 22.53 %, Citrobacter — in 3.77 %, Peptococci — in 15.09 %, Peptostreptococci — in 55.42 % and Staphylococcus — in 91.43 % of cases. In addition, in the colon of children with acute enterocolitis breastfed with the infected milk, there is an increase of population levels of Bacteroides by 32.59 % (2 orders). Fur-
thermore, there is a growth in population levels of Peptostreptococci in the colon by 61.50 % (3 orders), and contamination with Peptococci ((9.13 ± 0.37) lg CFU/g). Reduced concentration of Bifidobacteria and Lactobacilli among other components of ecosystem also leads to an increase of the population level of E.coli by 19.07 % (2 orders) in the colon of children with enterocolitis. In the experimental group of children, Staphylococci were isolated from all sick children in concentration (6.16 ± 0.12) lg CFU/g that is 2.92 times higher than in healthy children fed naturally with uninfected milk. Thus, the growth of the population level of Staphylococci in the colon of infants suffering from enterocolitis may be linked, according to our point of view, on the one hand, with the constant contamination of the gastrointestinal tract due to breastfeeding to milk containing ((4.37 ± 0.38) lg CFU/g) Staphylococci, and, on the other hand, to the changes of colonization resistance of the colon mucosa as a result of decline in population level of the major part of the large intestine microbiota — bacteria of the genera Bifidobacterium and Lactobacillus. The obtained data shows that the acute enterocolitis in infants, who were breastfed with Staphylococci-positive milk, develops on the background of the prevailing dysbiosis in all children. In most affected, there was the second degree dysbiosis, and in 2 patients — the third degree. Conclusions. Breastfeeding with milk infected by Staphylococcus in children aged from one to six months leads to the formation of Staphylococcal dysbacteriosis of the first (up to 43.40 %), second (up to 52.83 %) and third (3.77 % of cases) stages, and on its background — enterocolitis due to the association of pathogenic (E.coli Hly+) and opportunistic Enterobacteriaceae (E.coli, Proteus, Citrobacter), Staphylococci (in population level (6.16 ± 0.12) lg CFU/g), Bacteroides, Peptococci, Peptostreptococci and other bacteria. Enterocolitis in infants breastfed with milk infected by Staphylococci (S.aureus, S.epidermidis) is an infectious process of mixed etiology, provocative factor of which is the association of opportunistic Gram-negative Enterobacteria, Bac-teroides and Gram-positive Staphylococci, Peptostreptococci and Peptococci. Dysbacteriosis in infants suffering from acute enterocolitis is characterized by a reduction of a part of Bifidobacteria and Lactobacilli in intestininal microbiota and increasing number and value in microbiocenosis (by a rate of quantitative dominance and significance) of Gram-negative opportunistic Enterobacteriaceae, Bacteroides and Gram-positive opportunistic bacteria of the genera Staphylococcus, Peptostreptococcus and Peptococcus. Keywords: acute enterocolitis; microbiota of the colon; natural feeding; infected milk
