CC BY
7
I
SCIENCE TIME
I
СТАТУС ЗДОРОВЬЯ ОРГАНИЗМА И СОСТАВ СТРЕПТОКОККОВ В МИКРОБИОТЕ КИШЕЧНИКА
Богдан Виктория Константиновна, Тимошко Мария Андреевна, Федаш Василий Васильевич, Институт физиологии и санокреатологии AHM, Республики Молдова, г. Кишинёв
E-mail: victoria bogdan@gemail.com
Аннотация. В двух сериях исследований на детях (возраста 1-3 лет) и взрослых людей (50-60 лет) доказана полная зависимость количественного и качественного состава стрептококков в микробиоте кишечника от статуса здоровья организма. Рекомендовано использование уровня стрептококков рода Enterococcus в качестве теста для определения статуса здоровья организма.
Ключевые слова: организм, здоровье, микробиоценоз, микробиота кишечника, стрептококки.
Анализ литературной информации выявил, что стрептококки представляют составную часть микробиоценоза или микробиоты желудочно-кишечного тракта человека и животных [2-5]. В большинстве источников обращено внимание на их роль в возникновении и развитии респираторных патологий (группы А, В, Q) [5, 8-12], и весьма ограничена в возникновении и развитии патологий желудочно -кишечного тракта (группа D) [6, 9, 10]. Развитие таких патологий больше относят к видам, которые обладают гемолитическими свойствами (такие, как Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pneumoneae и др.) [10, 11]. Вместе с тем следует обратить внимание на то, что в последнее время возрос интерес учёных к молочнокислым бактериям, в т.ч. и кокковой формы. Это особенно касается взаимодействия их с другими микроорганизмами [12, 19] и их роли в жизнедеятельности организма. Показано, что до 1997 года все такие бактерии в кокковой форме (группа D) представляли лишь один род (Streptococcus), а после - три (Streptococcus, Lactococcus и Enterococcus) [19-22].
Микроорганизмы этих родов, как известно, широко используются для производства кисломолочных продуктов, весьма ценных для питания людей [4, 18], потому что обладают и пробиотическими свойствами [1, 7, 8, 14]. В большинстве источников также отмечено, что последние свойственны многим родам молочнокислых бактерий, в т.ч. и в форме стрептококков, поэтому были
1 SCIENCE TIME 1
рекомендованы к использованию в качестве биологических стимуляторов. Обоснованием явилось и их положительное действие на организм, потому что они обладают специфическими особенностями и полезными свойствами для организма. В частности они подавляют рост условно-патогенных и патогенных бактерий, интенсивно прикрепляются к эпителиальным клеткам пищеварительного тракта, синтезируют биологически активные вещества и др. [1,5,8,11,12, 14].
В настоящее время считается, что, являясь представителями микробиоты пищеварительного тракта, такие бактерии обеспечивают профилактику и лечение расстройств различных систем организма (нервной, эндокринной, пишеварительной и др.), а также поддержание здоровья организма на оптимальном для каждого возраста уровне [2, 15-22].
Изложенная информация обосновала задачу настоящих исследований, которая предусматривала определение количественного и качественного состава стрептококков в микробиоте кишечника с учётом зависимости от статуса здоровья организма.
Для этого проводились две серии опытов, из которых в первой исследовались пробы содержимого прямой кишки детей раннего возраста (1-3 года), а во второй - взрослых людей (50, 55 и 60 лет). Определялся количественный и качественный состав стрептококков в 1 г с использованием твёрдых элективных питательных сред. Посевы выдерживались при (37±1) 0С в течение 72 часов. Данные представлены в десятичных логарифмах количества микробных клеток в 1 г, исследуемой пробы, (лог/г).
Полученные результаты в первой серии опытов отражены на рис. 1.
Их анализ показал, что у здоровых детей в содержимом кишечника превалировали бактерии рода Streptococcus, достигая уровня в 6,17; 5,54 и 5,38 лог/г соответственно в возрасте одного, двух и трёх лет. На втором месте были представители рода Enterococcus (5,34; 4,85 и 4,77 лог/г) и на третьем - рода Lactococcus (4,20; 3.72 и 3,64 лог/г). У детей с расстройствами кишечника в виде диареи ситуация обратная, т.е. в большем количестве обнаруживался род Enterococcus, затем - Streptococcus и Lactococcus. Кроме того, по сравнению с первой группой, у детей второй группы бактерии последних родов были в меньшем, а рода Enterococcus - в большем количестве, т.е. количественные показатели стрептококков в микробиоте кишечника здоровых и больных детей резко отличалась. Кроме того, микроорганизмы этого рода у здоровых детей был представлен видом Enterocuccus faecium, который составлял 90% микробных клеток в 1 г, а вид Е. fecalis - лишь 10 %. В то же время у детей с расстройствами кишечника в виде диареи Е. faecium обнаруживался лишь в 12 %, а Е. fecalis - в 88 % случаев. Эти данные показали, что лишь на примере одного рода (Enterococcus) можем отметить, что в кишечнике детей с различным статусом здоровья качественный состав стрептококков также значительно различался.
1 SCIENCE TIME 1
Так была доказана полная зависимость количественного и качественного состава стрептококков в микробиоте кишечника детей раннего возраста с различным статусом здоровья.
Рис. 1 Стрептококковая микробиота кишечника детей (лог/г) с различным статусом здоровья (А - клинически здоровые;
Б - с патологией кишечника-расстройства в виде диареи)
Поскольку в литературе обращено внимание на процесс снижения численности бактерий семейства Р1гт1си1е8 в микробиоте кишечника больных животных [2], представителем которых является и род Е^егососсш, то в случае негативного изменения состава этого рода требуется назначение мероприятий по коррекции такового.
I
SCIENCE TIME
I
Результаты, полученные в первой серии опытов (в раннем постнатальном периоде жизни организма), обосновали целесообразность продолжения исследований на людях периода после пятидесяти лет (уязвимого у пациентов с многочисленными патологиями). Поэтому в дальнейшем проводилась вторая серия исследований, в которой пробы содержимого прямой кишки отбирались от взрослых в возрасте 50, 55 и 60 лет. Полученные результаты их исследования показаны на рис. 2.
60 лет
о- 55 лет 50 лет
- 7,59 7,59
-
10
50 лет 55 лет 60 лет
Enterococcus 7,59 7,59 8,38
Lactococcus 0 0 0
Streptococcus 0 0 0
Enterococcus I Lactococcus I Streptococcus
Рис. 2 Стрептококковая микробиота кишечника взрослых людей (лог/г) с различным статусом здоровья (А - клинически здоровые; Б - с патологией кишечника-расстройства в виде диареи)
1 SCIENCE TIME 1
Данные второго рисунка показывают, что у больных людей второй группы стрептококки родов Streptococcus и Lactococcus не обнаруживались, а относительно количественного уровня рода Enterococcus наблюдается подобная же тенденция, как и в первой серии опытов. При этом установлено, что в микробиоте кишечника больных людей в возрасте 50-60 лет стрептококки представлены лишь одним родом (Enterococcus), а в количественном отношении энтерококки превышали данные контрольной группы на 11,36%.
Таким образом, на основе полученных результатов настоящих исследований доказано, что состав стрептококков в микробиоте кишечника человека как в раннем постнатальном, так и позднем возрасте полностью зависит от статуса здоровья организма хозяина. Это даёт право рекомендовать уровень стрептококков рода Enterococcus в качестве теста для определения статуса здоровья организма.
Литература:
1. Дзиццоева З.Л., Улубиева Н.А. Выделение и идентификация молочнокислых и фекальных стрептококков из толстого кишечника поросят-отъемышей. В сборнике: Достижения науки - сельскому хозяйству. Материалы региональной научно-практической конференции. - 2016. - С. 171-174.
2. Михайлова А.П., Ченченко Д.В., Штрахова А.В. Микробиотический фактор, здоровье и стресс-индуцированные психические расстройства // Вестник ЮжноУральского Еосуниверситета. Серия «Психология». - 2018. - Т. 11. - № 1. - С. 75 -87.
3. Blaut М., Clavel Т. Metabolic diversity of the intestinal microbiota: implications for health and disease, in: J Nutrition, 2007, vol. 137 (3 Suppl. 2), p. 751S-755S.
4. Collado M.C., Grzeskowiak L., Salminen S. Probiotic strains and their combination inhibit in vitro adhesion of pathogens to pig intestinal mucosa. In: Curr. Microbiol., 2007, 55(3), pp. 260-265.
5. Elmadfa I., Heinsle C., Majchrzak D. Influence of a probiotic yoghurt on the status of vitamins B(l), B(2) and B(6) in the healthy adult human. In: Ann. Nutr. Metab., 2001, 45(1), pp. 13-18.
6. Flint H.J., Duncan S.H., Scott K.P., Louis P. Interactions and competition within the microbial community of the human colon: links between diet and health. In: Environ. Microbiol., 2007, 9(5), pp. 1101-1111.
7. Geier M.S., Butler R.N., Howarth G.S. Inflammatory bowel disease: current insights into pathogenesis and new therapeutic options; probiotics, prebiotics and synbiotics. In: Int. J Food Microbiol. , 2007, 115 (1), pp. 1-11.
8. URL: http://textbookofbacteriology.net/normalflora3.html
9. URL: http://radhoo007.blogspot.com/2012/06/streptococcus.html
10. URL: http://voiMoctor2.fLles.wordpress.com/2013/03/lp-4b-microbi-genul-streptococcus.ppt
11. URL: http://www.allvet.ru/knowledge_base/microbiology/streptokokki.php
1 SCIENCE TIME 1
12. Klein G. Taxonomy, ecology and antibiotic resistance of enterococci from food and the gastro-intestinal tract. In: Int. J. Food Microbiol, 2003, 88, pp. 123-131.
13. Kolodjieva V., Yafaev R., Yermolenko E., Suvorov A. Incidence of virulence determinants in enterococcal strains of probiotic and clinical origin. New Insights Into and Old Enemy, 2006, pp. 367-370.
14. Köhler W. (June 2007). The present state of species within the genera Streptococcus and Enterococcus. In: Int. J. Med. Microbiology, 2007, 297 (3), 133-150.doi:10.1016/j.ijmm.2006.11.008.PMID 17400023.
15. Matsuzaki Т., Takagi A., Ikemura H. et al. Intestinal microflora: probiotics and autoimmunity. In: JNutr. , 2007, 137 (3 Suppl 2), pp. 798S-802S.
16. Medici M., Vinderola C.G., Weill R. et al. Effect of fermented milk containing probiotic bacteria in the prevention of an enteroinvasive Escherichia coli infection in mice. In: J. Dairy Res, 2005, 72 (2), pp. 243-249.
17. Park H. и др. Role of the Gut Microbiota in Health and Chronic GI Disease [Electronic resource]. In: Probiotics and Prebiotics in Animal Health and Food Safety. Cham: Springer International Publishing, 2018, pp. 35-62. - URL: http:// link.springer.com/10.1007/978-3-319-71950-4.2 (дата обращения: 28.08.2018)
18. Quigley E.M. New perspectives on the role of the intestinal flora in health and disease II J. Gastrointestin. Liver. Dis. - 2006. - 15(2):109-110.
19. Timo§co M. Stresul §i flora microbianä intestinalä. Chi§inäu. - 2005. - 172 p.
20. Timosco Maria s.a. Starea sänätätii tubului digestiv in functie de aparitia simptoamelor de disfunctii intestinale. In: Materialele Congresului VII al fiziologilor din Republica Moldova. Chisinäu. 2012, pp. 384-391.
21. Timo§co M. a. Semnificajia unor genuri de microorganisme ale familiei Streptococcaceae in activitatea vitalä a macroorganismului. In: Buletin de Perinatologie, 2013, 1 (57), pp. 8-11.
22. Walker W.A. Summary of Evolution of Human Microbiota. In: Nestle Nutrition Institute Workshop Series, 2017, T. 88, p. 55-56.
