CC BY
107
В помощь врачу
138
С.В. Бельмер, Л.М. Карпина
Российская детская клиническая больница Российский государственный медицинский университет
Становление кишечного микробиоценоза у детей первого года жизни и пути его коррекции
Контактная информация:
Бельмер Сергей Викторович, доктор медицинских наук, профессор кафедры детских болезней № 2 Российского государственного медицинского университета
Адрес: 119513, Москва, Ленинский проспект, д. 117, тел.: (495) 936-94-74 Статья поступила: 05.07.2010 г., принята к печати: 16.08.2010 г.
Анализируются данные, касающиеся формирования микробиоценоза кишечника у детей первого года жизни, а также роли про- и пребиотиков в этом процессе. Рассматривается положительное влияние включения пре- и пробиотиков в смеси для детского питания. Представлены результаты исследования эффективности и безопасности использования смеси «Агуша GOLD» с симбиотическими свойствами у детей первых месяцев жизни.
Ключевые слова: дети, микробиоценоз, кишечник, пребиотики, пробиотики.
Микробиоценоз желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) играет ключевую роль во многих метаболических и иммунологических процессах, протекающих в организме человека. Микроорганизмы (более 700 видов), превышающие по численности число клеток организма хозяина, с плотностью, достигающей более 1012 микроорганизмов в 1 г содержимого толстой кишки, являются по существу еще одним «органом» организма человека. Обмен веществ кишечной микрофлоры непосредственно интегрирован в систему обменных процессов макроорганизма; существование этих двух метаболических систем друг без друга не представляется возможным.
Наиболее заселенная часть ЖКТ — толстая кишка. В норме у детей в возрасте старше 1 года микрофло-
ра толстой кишки на 90-95% состоит из облигатных анаэробов, из них наиболее многочисленные — бифидобактерии (109-1011 микробных тел в 1 г содержимого толстой кишки) [1]. Бифидобактерии являются важнейшим фактором колонизационной резистентности, благодаря выработке молочной кислоты, лизо-цима, спиртов и ряда других бактерицидных веществ, стимуляции иммунной системы ЖКТ. Бифидобактерии способствуют утилизации пищевых ингредиентов, синтезируют витамины К, С, некоторые витамины группы В, способствуют всасыванию витамина D, железа, кальция. Лактобактерии (107-108 микробных тел в 1 г содержимого толстой кишки) способствуют процессам восстановления слизистой оболочки кишки, противостоят заселению кишечника патогенными микроор-
S.V. Bel'mer, L.M. Karpina
Russian Children's Clinical Hospital Russian State Medical University
Formation of intestinal biocenosis in infants and the ways of its correction
Authors analyzed data on formation of intestinal biocenosis in infants and the role of pro- and prebiotics in this process. Beneficial effect of pre- and probiotics inclusion into formulas for children’s nutrition is discussed. The article presents a description of studies of effectiveness and safety of «Agusha GOLD» formula with symbiotic properties in infants.
Key words: children, microbiocenosis, intestine, prebiotics, probiotics.
ганизмами. Непатогенные разновидности кишечной палочки, составляющие примерно 0,01% от общего числа микробов в толстой кишке (107-108 микробных тел в 1 г содержимого толстой кишки), также необходимы для нормального течения пищеварительных процессов, вырабатывают витамин К и колицины, тормозящие рост патогенной микрофлоры [2-4].
Критическим для кишечной микрофлоры является период ее становления в течение первых месяцев жизни ребенка. При нормальном течении беременности ЖКТ плода до момента родов остается стерильным, и его заселение начинается в момент рождения. Источниками микроорганизмов для этого заселения являются родовые пути матери, ее кожа и кишечник, а также среда, окружающая новорожденного.
В ходе этого процесса можно выделить несколько фаз. В период условно-асептической фазы (первые 24 ч жизни) продолжается процесс контаминации, в течение которого в ЖКТ попадает в основном аэробная флора окружающей среды. Кроме того, в этот период в норме начинается пероральное питание ребенка и с женским молоком в кишечник поступают так называемые бифидогенные факторы, регулирующие процесс заселения. В этот период жизни в кишечнике преобладает Escherichia coli. При следующей фазе неустойчивой микрофлоры (2-5-й дни) начинается уменьшение численности кишечной палочки и увеличивается популяция бифидобактерий, бактероидов и лактобактерий. В фазу стабилизации состава микрофлоры (к концу 1-го месяца жизни ребенка) анаэробная микрофлора окончательно закрепляет за собой доминирующие позиции. В целом, процесс формирования кишечной микрофлоры происходит в течение 1-2 лет, но 1-й месяц жизни имеет наиболее важное значение [5, 6].
Факторами, определяющими становление кишечной микрофлоры, являются здоровье матери, зрелость, доношенность ребенка, особенности родов, время 1-го кормления, характер вскармливания, состав питания, здоровье ребенка и характер его лечения в случае заболевания, а также гигиенические особенности окружающей среды.
Необходимым условием для нормального становления микробиоценоза ЖКТ является поступление в кишечник «бифидогенных» факторов женского молока. В целом, формированию нормального микробного сообщества в кишечнике способствуют все компоненты питания: белки, жиры, углеводы, а также нуклеотиды, иммуноглобулины, гормоны и ростовые факторы, содержащиеся в молоке здоровой женщины. В то же время наиболее важными «бифидогенными» факторами являются лактоза и олигосахариды [6, 7].
Лактоза (молочный сахар) представляет собой дисахарид, состоящий из галактозы и глюкозы. В норме лактоза расщепляется лактазой тонкой кишки до мономеров, которые практически полностью всасываются в тонкой кишке. Лишь незначительное количество нерасщеплен-ной лактозы у детей первых месяцев жизни попадает в толстую кишку, где утилизируется микрофлорой, обеспечивая ее становление. В то же время дефицит лактазы приводит к избытку лактозы в толстой кишке и суще-
ственному нарушению состава кишечной микрофлоры с развитием осмотической диареи.
Олигосахариды представляют собой линейные полимеры глюкозы и других моносахаров. По химической структуре выделяют галакто-, фрукто-, фукозил- олигосахариды и др. Концентрация олигосахаридов в женском молоке составляет 10-14 г/л; сегодня они рассматриваются как основные компоненты женского молока, обеспечивающие становление нормальной микрофлоры кишечника ребенка и поддержание ее в дальнейшем. Важно, что олигосахариды присутствуют в значимых концентрациях только в женском молоке и отсутствуют, в частности, в коровьем [8]. Следовательно, в состав адаптированных молочных смесей для искусственного вскармливания здоровых детей должны добавляться пребиотики. Впервые эта идея была реализована в рамках программы разработки новых продуктов питания в исследовательском центре Royal Numico (Голландия), предложившем для коммерческого производства смесь олигосахаридов (галакто-и фруктоолигосахариды в соотношении 90:10).
Введение олигосахаридов в адаптированные молочные смеси положительно сказывается на составе кишечной микрофлоры и здоровье получающих эти продукты детей. Так, G. E. Moro и соавт. (2003) показали, что при использовании молочных смесей, обогащенных олигосахаридами (галакто- и олигосахариды в соотношении 90:10; Royal Numico, Голландия), у младенцев 4-6 мес жизни профиль становления микрофлоры (по числу бифидобактерий) сходен с таковым при естественном вскармливании и существенно отличается от профиля при искусственном вскармливании с употреблением обычных адаптированных молочных смесей [9]. По данным G. Boehm и соавт. (2003), при использовании для недоношенных детей смесей, обогащенных олигосахаридами, число бифидобактерий в толстой кишке к 28 дню жизни достигало 1010 КОЕ/г, что практически соответствовало норме, в то время как при обычных смесях для недоношенных детей — только 107 КОЕ/г [10].
Некоторые производители детских смесей в качестве пребиотика используют лактулозу — непереваривае-мый дисахарид, обладающий не только пребиотическим эффектом, но и способствующий росту бифидус-флоры, что определило название продукта. Смеси, содержащие этот компонент, эффективно нормализуют стул при функциональных запорах. Подобные эффекты лактулозы отмечены достаточно давно. Так, еще австрийский педиатр F. Petuely (1957) обозначил лактулозу как «бифидус-фактор», впервые описав ее свойства как дисахарида с выраженным бифидогенным эффектом.
Иной подход к коррекции микробиоценоза кишечника — это введение пробиотиков в состав смесей для искусственного вскармливания. Пробиотики — препараты, содержащие живые микроорганизмы, которые, попадая в кишечник больного, способствуют достижению микробного равновесия, нормализуя качественный и количественный состав кишечной микрофлоры. Основоположником концепции пробиотиков стал И. И. Мечников, удостоенный за серию работ в этом направлении Нобелевской премии в области медицины в 1908 г. В частности, он показал, что одни микроорга-
139
ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ПЕДИАТРИИ /2010/ ТОМ 9/ № 4
В помощь врачу
140
низмы способны угнетать рост холерного вибриона, а другие, наоборот, стимулировать его. За время, прошедшее с 1908 г., изучено большое количество микроорганизмов, которые могли бы найти применение в повседневной медицинской практике в составе пробиотических препаратов и продуктов питания, однако лишь немногие из них сегодня официально признаются таковыми. Основным критерием при этом является пробиотический эффект, доказанный в двойных слепых плацебоконтролируемых исследованиях. Этот «экзамен» прошли Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus GG.
Идея введения пробиотиков в состав смесей для детского питания неоднозначна с теоретической точки зрения, однако она обоснована некоторыми научными данными, подтверждающими наличие бифидобактерий в женском молоке [11].
Нарушения становления кишечного микробиоценоза на первом году жизни чреваты серьезными последствиями для здоровья ребенка, что обусловливается функциями, которые выполняет микрофлора. Так, антиинфекци-онная защита обеспечивается как собственными силами бактерий кишечника, так и за счет стимуляции микрофлорой иммунной системы макроорганизма. Антагонизм представителей нормальной микрофлоры и других микробов проявляется в конкуренции за субстраты для роста, места фиксации, стимуляцию перистальтики, создание неблагоприятной окружающей среды (в том числе модификации/деконъюгации желчных кислот), синтез антибиотикоподобных веществ [12].
Взаимодействие нормальной кишечной микрофлоры с иммунной системой многогранно, и одной из таких граней является обеспечение иммунологической толерантности. Компоненты протеогликанов, покрывающие снаружи бактериальную клетку (в первую очередь, это относится к лактобактериям), возможно, высвобождающиеся под воздействием лизоцима, вырабатывающегося клетками эпителия кишечника, стимулируют антиген-презентирующие клетки (мононуклеарные клетки, эпителиоциты), которые отвечают продукцией интерлейкина 10 и трансформирующего фактора роста ß. Перечисленные цитокины определяют дифференциров-ку «нулевых» Т хелперов по путям формирования Т хел-перов 1-го и 3-го типов, обеспечивающих развитие клеточного антибактериального иммунологического ответа и развитие иммунологической толерантности, но не гуморального ответа с образованием антител, за который ответственны Т хелперы 2-го типа. Таким образом, нормальная микрофлора ЖКТ выполняет «антиаллергическую» функцию. Более того, нарушения кишечного микробиоценоза часто проявляются нарастанием аллергических реакций. Нарушение становления кишечной микрофлоры в первые месяцы жизни, в частности при искусственном вскармливании смесями без пребиотических компонентов, значительно повышает риск аллергических реакций. В этом случае развитие аллергии связано не только с повышением антигенной нагрузки (белки коровьего молока), но также с недостаточностью функций бактерий кишечника [13]. Нормальная кишечная микрофлора в процессе своей жизнедеятельности и утилизации углеводов (ди-, олиго-
и полисахаридов) синтезирует короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые определяют снижение кишечного рН, участвуют в регуляции моторики. КЦЖК, в частности бутират, необходимы для эпителия толстой кишки в качестве энергетического субстрата. Он является регулятором апоптоза, процессов дифференцировки и пролиферации колоноцитов. Поэтому с ним и, соответственно, с микрофлорой связывают антиканцерогенные эффекты. Бутират принимает также непосредственное участие в процессах всасывания воды, натрия, хлора, кальция и магния. Нарушение состава микрофлоры толстой кишки приводит к нарушению функции эпителиальных клеток, в том числе всасывания воды, электролитов и минералов, способствует канцерогенезу, а также нарушает моторику, которая может как ускоряться, так и замедляться вплоть до формирования хронических запоров [14].
Важной метаболической функцией кишечной микрофлоры является синтез витаминов группы В и витамина К. Микроорганизмы тонкой кишки синтезируют витамин К2 — группу соединений (менахиноны), синтезирующихся микрофлорой в тонкой кишке. Синтез менахинонов стимулируется при недостатке в питании филохинона (витамин К1) растительного происхождения. Недостаточная активность кишечной микрофлоры — один из факторов развития геморрагической болезни новорожденного, а прием антибиотиков, способствующий подавлению тонкокишечной микрофлоры, в любом возрасте может приводить к развитию антибиотик-индуцированного геморрагического синдрома (гипопро-тромбинемия) [15].
Таким образом, нарушение состояния нормальной микрофлоры приводит к существенным метаболическим и иммунологическим сдвигам в организме-хозяине, а обеспечение нормального процесса формирования кишечного сообщества ЖКТ в первые годы и особенно в первые месяцы жизни представляется актуальной задачей современной медицины. Для детей, лишенных по разным причинам возможности получать в грудном возрасте женское молоко, разработаны смеси для искусственного вскармливания, обогащенные преи пробиотиками.
Сухая молочная смесь «Агуша Gold» представляет собой продукт, состав которого максимально приближен к составу грудного молока и содержит сочетание пробиотических культур и пребиотических волокон для обеспечения стабильности состава кишечной микрофлоры, ее функциональной активности и, в частности, повышения ее иммуногенного действия. Смесь содержит сбалансированный комплекс витаминов и минеральных веществ, что способствует нормальному росту ребенка, развитию центральной нервной системы, адекватному психомоторному развитию. Соотношение сывороточных белков и казеина в смеси составляет 7:3, что также приближает ее по свойствам к женскому молоку. В частности, сывороточные белки образуют в желудке ребенка значительно более нежный сгусток, чем казеин, что обеспечивает их высокую степень переваривания. Кроме того, в сухой смеси содержатся нуклеотиды, также присутствующие в грудном молоке и обеспечивающие нормальную функ-
^КрМим ЗЭБДОй С ПбрВУХ ЛИей Того, КТО в /^изии ВСб')^ ГЛЗЬИбй
Укрепление иммунитета
Комфортное пищеварение
Развитие органов зрения
Развитие головного мозга
Способствует росту
Сухая молочная смесь для питания детей старше 6 месяцев. Перед вводом новых продуктов рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Реклама. Товар сертифицирован.
В помощь врачу
142
циональную активность ЖКТ, стимулирующие становление иммунитета, развитие нервной системы, формирование органов зрения, а также многие другие функции растущего организма. Оптимизирован и жировой компонент, включающий линолевую и а-линоленовую жирные кислоты в оптимальном соотношении (7,2:1) и длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты — арахи-доновую и докозагексаеновую в соотношении 1:1.
Сухие смеси «Агуша Gold» 1 и 2 предназначены для вскармливания детей в возрасте от 0 до 6 мес и с 6 мес и старше, соответственно. При применении сухих смесей для выхаживания 18 детей с функциональными нарушениями органов пищеварения в возрасте от 5 до 10 мес (дети на амбулаторном наблюдении и стационарные больные в РДКБ, Москва) были получены следующие положительные результаты. В первую очередь, у всех детей нормализовался стул (ранее, у 12 детей отмечались задержка стула и относительно твердая консистенция кала, а у 6 — тенденция к более разжиженному стулу). У 11 детей был выявлен умеренный метеоризм, приводивший к беспокойству. Лактазной недостаточности не диагностировано ни в одном случае. Показатели массы и роста соответствовали возрастным у 16 детей, и лишь у 2 отмечалось некоторое снижение массы тела (в пределах 30-50 перцентильного интервала). Аппетит был хорошим у 12 детей, понижен — у 6. Все дети до введения смеси находились на искусственном вскармливании, получая адаптированные молочные смеси различных производителей, не содержащие про- и/или пребиотических компонентов. Объем и качество питания соответствовали возрасту. Родители сами выражали неудовлетворенность используемыми продуктами питания и хотели бы заменить их на иные.
Все дети получали смеси «Агуша Gold» 1 и 2 на протяжении 2-3 мес наблюдения. Случаев отказа не отмечалось.
У 3 детей возникала кожная аллергическая реакция через 4-6 нед от начала применения продукта. При этом все 3 ребенка были старше 7 мес, что позволило значительно уменьшить долю молочных продуктов в питании и интенсифицировать введение прикорма. У всех детей применение смесей дало положительный результат в виде нормализации стула. Прибавка в массе тела соответствовала возрастным нормативам, а у детей с исходным отставанием отмечалось ее восстановление. К моменту окончания исследования из 6 детей с пониженным аппетитом у 3 отмечено его восстановление. Таким образом, было отмечено, что применение смесей «Агуша Gold» способствует восстановлению нормальной функции ЖКТ у детей первого года жизни, что связано, по-видимому, как с особенностями белкового, углеводного и жирового компонентов смесей, так и с наличием в их составе про- и пребиотиков. Этот продукт адекватно восполняет потребности растущего организма ребенка на первом году жизни и обеспечивает его рост и развитие.
Современные продукты питания для детей первого года жизни, находящихся на искусственном вскармливании, являются результатом труда многих специалистов в области нутрициологии и многолетнего изучения свойств женского молока и поиска адекватной замены отдельных его компонентов. Конечно, трудно предположить, что продукты для искусственного вскармливания даже в отдаленной перспективе смогут стать полными аналогами женского молока, однако с каждым годом они приобретают новые свойства, приближаясь к оригиналу. Естественное вскармливание было и остается предпочтительным вариантом питания детей первого года жизни, особенно в первом его полугодии, однако при отсутствии такой возможности современные специализированные продукты способны обеспечить рост и развитие ребенка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ардатская М. Д., Минушкин О. Н., Иконников Н. С. Дисбактериоз кишечника: понятие, диагностические подходы и пути коррекции. Возможности и преимущества биохимического исследования кала. Пособие для врачей. — М., 2004. — 57 с.
2. Hill M. J. Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis // Eur. J. Cancer. Prev. — 1997; 1: 43-45.
3. Sepehr E., Peace R. W., Storey K. B. et al. Folate derived from cecal bacterial fermentation does not increase liver folate stores in 28-d folate-depleted male Sprague-Dawley ratsl // J. Nutr. — 2003; 133: 1347-1354.
4. Herrmann W., Schorr H., Obeid R., Geisel J. Vitamin B-12 status, particularly holotranscobalamin II and methylmalonic acid concentrations, and hyperhomocysteinemia in vegetarians // Am. J. Clin. Nutr. — 2003; 78: 131-136.
5. Fanaro S., Chierici R., Guerrini P, Vigi V. Intestinal microflora in early infancy: composition and development // Acta Paediatr. — 2003; 91: 48-55.
6. Edwards C. A., Parrett A. M. Intestinal flora during the first months of life: new perspectives // Br. J. Nutr. — 2002; 1: 11-18.
7. Запруднов А. М., Мазанкова Л. Н. Микробная флора кишечника и пробиотики. Методическое пособие. — М., 2001. — 32 с.
8. Киселева Е. С., Жихарева Н. С. Олигосахариды — пребиотики в детском питании // Детская гастроэнтерология и нутрициология. — 2003; 11 (3): 146-148.
9. Moro G. E., Mosca F., Miniello V. et al. Effects of a new mixture of prebiotics on faecal flora and stools in term infants // Acta Paediatr. — 2003; 91 (441): 77-79.
10. Boehm G., Fanaro S., Jelinek J. et al. Prebiotic concept for infant nutrition // Acta Paediatr. — 2003; 91 (441): 64-67.
11. Gronlund M. M., Gueimonde M., Laitinen K. et al. Maternal breast-milk and intestinal bifidobacteria guide the compositional development of the Bifidobacterium microbiota in infants at risk of allergic disease // Clin. Exp. Allergy. — 2007; 37 (12): 1764-1772.
12. Rolfe R. D. Interactions among microorganisms of the indigenous intestinal flora and their influence on the host // Rev. Infect. Dis. — 1984; 6 (1): 73-79.
13. Crane J. Pro and anti: the biotics of allergic disease //
Thorax. — 2002; 57 (2): 40-46.
14. Jenkins D. J. A., Kendall C. W. C., Vuksan V. Inulin, Oligofructose and Intestinal Function // J. Nutr. — 1999; 129: 1431-1433.
15. Paiva S. A. R., Sepe T. E., Booth S. L. et al. Interaction
between vitamin K nutriture and bacterial overgrowth in
hypochlorhydria induced by omeprazole // Am. J. Clin. Nutr. — 1998; 68: 699-704.
