CC BY
188
© Коллектив авторов, 2010 г.
УДК 616.34:576.8
Е. А. Оришак, Л. Ю. Нилова, Е. Б. Авалуева, А. Г. Бойцов
УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ ПРИ ДИСБАКТЕ-РИОЗЕ КИШЕЧНИКА
Санкт-Петербургская государственная медицинская академия имени
И. И. Мечникова
Дисбактериоз кишечника сопутствует многим соматическим заболеваниям. Наиболее часто изменения в составе микрофлоры толстой кишки выявляются при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Дисбактериоз как первичное состояние, как правило, встречается только у детей до года при нарушении формирования кишечного микробиоценоза. Независимо от причин возникновения микроэкологического дисбаланса, считается, что дисбактериоз имеет фазовое развитие, степени нарушений последовательно сменяют друг друга [4, 8], хотя вопрос о причинно-следственных связях изменений в анаэробной и факультативно-анаэробной составляющей и механизмах межмикробных взаимоотношений по-прежнему остается открытым.
Традиционно полагают, что начальным этапом каскада дисбиотических нарушений является снижение количества индигенной микрофлоры - бифидобактерий, лакто-бактерий, эшерихий с типичными свойствами. В связи с этим коррекция дисбактериоза обычно направлена на увеличение численности бифидо- и лактобактерий с помощью пробиотиков. Изменение пула облигатной кишечной составляющей неизбежно приводит к усугублению нарушений микроэкологии - избыточному размножению условно-патогенных микроорганизмов (УПМ), появлению Staphylococcus aureus и гемолитических микроорганизмов. Тем не менее нередки ситуации, когда изменения в индигенной составляющей толстокишечного биотопа, в отличие от изменений в группе условно-патогенных микроорганизмов, не столь значительны. Многие УПМ (клебсиеллы, протеи, цитробактеры, псевдомонады, стафилококки), формируя биопленки, становятся устойчивыми к неблагоприятным факторам, в том числе к антибиотикотерапии [9]. Возможно, именно агрессивность ряда УПМ и их способность реализовывать адгезивные, цитотоксичные и энтеротоксигенные свойства являются пусковым фактором нарушений микроэкологического баланса [2, 13]. С этих позиций лабораторную диагностику дисбиоза важно направлять на выявление представителей условно-патогенной микрофлоры с целью их последующей селективной деконтаминации [10]. Селективная деконтаминация особенно актуальна в тех случаях, когда развитие дисбиоза напрямую связано с течением и лечением основного заболевания. Так, например, средством селективной деконтаминации, назначае-
мым пациентам с воспалительными заболеваниями кишечника (язвенный колит, болезнь Крона) при проведении иммуносупрессивной терапии, будут являться препараты, предотвращающие усиленную пролиферацию грибов рода Candida в различных биотопах макроорганизма. Назначение таких антифунгальных средств направлено на блокирование развертывания кандидозного дис-биоза не только кишечника, но и ротовой полости и половых органов.
Одной из тенденций при диагностике дисбактериоза является максимальное расширение спектра выделяемых микроорганизмов. В ОСТ 91500.11.0004-2003 «Протокол ведения больных. Дисбактериоз» приведена информация о содержании в фекалиях здоровых людей 15 групп микроорганизмов бифидобактерий, лактобактерий, бактероидов, энтерококков, фузобактерий, эубактерий, пеп-тострептококков, клостридий, типичных E.coli, лактозо-негативных E.coli, гемолитических E.coli, других условно-патогенных энтеробактерий (Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Proteus, Morganella, Providencia, Citrobacter и др.), золотистого стафилококка, сапрофитного и эпидермального стафилококков, дрожжеподобных грибов рода Candida, неферментирующих бактерий (Pseudomonas, Acinetobacter и др.) [7]. Очевидно, что 15-ти групп микроорганизмов недостаточно для описания всего многообразия микрофлоры кишечника [1]. Например, количество метанобразующих архебактерий из рода Methanobrevibacter в испражнениях достигает 10W КОЕ/г. Это сопоставимо с численностью бифидобактерий, бактероидов и других микроорганизмов. Значение Methanobrevibacter для экологии кишечника сейчас обсуждается [15]. Кроме того, нельзя не принимать во внимание присутствие в составе кишечного биотопа некуль-тивируемых in vitro видов.
Фактически приходится признавать, что дать исчерпывающую характеристику состава нормальной микрофлоры кишечника невозможно даже в научных, а тем более в практических лабораториях. По-видимому, следует принимать во внимание только те группы бактерий, количество которых в той или иной степени определяет течение болезнетворного процесса и влияет на тактику лечения пациента. Такими представителями для взрослых являются гемолитические микроорганизмы, условно-патогенные энтеробактерии, стафилококки и дрожже-подобные грибы рода Candida [3, 12]. Возможно, что по мере роста наших возможностей будет расширен круг данных представителей и установлены конкретные клинические показания для целенаправленного выявления отдельных групп бактерий, как, например, при обследовании больных, получающих антибиотикотерапию, определение токсинов Clostridium difficile [5, 16], а у детей в возрасте до 1 года - стафилококков и условно-патогенных энтеробактерий [6, 14].
Целью данного исследования явилась характеристика изменений состава микрофлоры при различных патологических состояниях у взрослых и нарушений формирования кишечного микробиоценоза у детей.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследованы 528 человек с целью бактериологической диагностики дисбактериоза толстого кишечника. 376 больных с различными патологическими состояниями (средний возраст - 43,5±9,3 года) и 127 детей (80 детей в возрасте до 1 года и 47 детей от 1 до 6 лет) и 25 добровольцев, не имеющих жалоб на явления желудочной или кишечной диспепсии. Все обследованные пациенты находились на лечении в клиниках больницы Петра Великого Санкт-Петербурга. Дети обследовались по направлениям педиатров в связи с изменением характера стула (со слизью, пенистый, с нехарактерным запахом) и/или вздутием живота.
Взрослые пациенты были разделены на подгруппы в зависимости от нозологической формы: 1) синдром раздраженного кишечника - 68 человек; 2) целиакия - 18; 3) болезнь Крона - 15; 4) неспецифический язвенный колит - 49; 5) хронический гастродуоденит - 31; 6) хронический гастрит - 20; 7) эрозивный гастрит - 25: 8) язвенная болезнь - 32; 9) сочетанная патология ЖКТ - 20; 10) урологические больные после антибиотикотерапии -59; 11) ИБС с гипертоническим синдромом - 39. Группа пациентов с сочетанной патологией представлена больными с двумя и более клиническими диагнозами. Группа пациентов с ишемической болезнью сердца сформирована из лиц с жалобами на нарушения пищеварения, но ведущей патологией «ишемическая болезнь сердца и гипертоническая болезнь». Дети были разделены на две подгруппы по возрасту, так как считается, что микрофлора детей старше года приближена к таковой у взрослых.
Микробиологическое обследование включало выделение бифидобактерий, бактероидов, лактобактерий, кишечных палочек с типичными и атипичными свойствами, условно-патогенных и патогенных энтеробактерий, неферментирующих грамотрицатель-ных бактерий, стафилококков, гемолитических форм микроорганизмов, энтерококков, дрожжеподобных грибов рода Candida.
Исследование на дисбактериоз толстого кишечника проводилось в соответствии с информационным письмом «Совершенствование методов диагностики дисбактериоза толстого кишечника» [11]. Оценка результатов проводилась в соответствии с нормативами, приведенными в Отраслевом стандарте 91500.11.0004-2003 ««Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника».
Инкубация посевов на плотных средах для выделения лакто- и бифидобак-терий осуществлялась в анаэростатах АЭ-01 (ОАО ««НИКИ МЛТ», Санкт-Петербург) и OXOID (England) с использованием газогенерирующих пакетов
«Анаэрогаз». Идентификацию анаэробных микроорганизмов осуществляли с помощью ANAEROTEST 23 (Lachema, Чешская республика). Условно-патогенные энтеробактерии идентифицировали с использованием общепринятых схем с использованием ПБДЭ («Диагностические системы», Нижний Новгород), ENTEROTEST 24 (Lachema, Чешская республика), а также сред Гисса.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Изменения в составе представителей микробиоценоза толстой кишки были выявлены в каждой из групп.
Снижение анаэробной составляющей зарегистрировано во всех подгруппах в группе наблюдения. Количество бифидобактерий было снижено у 80 % пациентов группы наблюдения, количество бактероидов снижалось в 92 % случаев, количество лактобактерий - в 49 % (табл. I). Однако приведенные изменения в количестве бифидо-и лактобактерий в большинстве случаев были незначительны и сопоставимы с ошибкой метода. Так, снижение количества бифидобактерий и лактобактерий на 1-2 порядка отмечалось у 44 и 37 % пациентов соответственно.
У здоровых лиц из группы сравнения количество бифидобактерий было сниженным в 60 % случаев, лактобактерий - у 52 %. Так же, как и в группе наблюдения, преобладало снижение количества анаэробов на 1-2 порядка (бифидобактерий - в 40 %, лактобактерий - в 52 % случаев).
Статистически достоверные отличия в количестве би-фидобактерий между группами наблюдения и сравнения удалось выявить только в подгруппах с синдромом раздраженного кишечника, хроническим гастродуоденитом, неспецифическим язвенным колитом (р<0,01).
Таблица
Изменения в ннднгенной составляющей микробиоценоза толстого кишечника согласно ОСТ 91500.11.0004-2003
Снижение количества (%)
Группа больных (чел.) бифидобактерий бактероидов лактобактерий "типичных" эшерихий
Группа сравнения (п=25) 60 96 52 80
Синдром раздраженного кишечника (п=68) 92,6 95,6 69,1 73,5
Целиакия (п=18) 88,9 100 66,7 61,1
Болезнь рона(п=15) 93,3 93,3 53,3 86,7
Неспецифический язвенный колит (п=49) 85,7 91,8 59,2 77,55
Хронический гастродуоденит (п=31) 90,3 100 25,8 74,2
Хронический гастрит (п=20) 75 80 45 85
Эрозивный гастрит (п=25) 60 100 64 76
Язвенная болезнь (п=32) 81,25 87,5 53,1 68,75
Сочетанная патология (п=20) 65 100 50 70
Ишемическая болезнь сердца 76,9 94,9 59 82,05
с гипертоническим синдромом (п=39)
Урологические больные после антибиотикотерапии (п=59) 62,7 91,5 47,5 57.6
Дети до 1 года (п=80) 81,25 86,25 20 73,75
Дети 1 -6 лет (п=47) 78,7 91,5 46,8 70,2
Примечание: статистически значимые по отношению к группе сравнения изменения выделены полужирным шрифтом.
Характерно, что у грудных детей редко регистрировалось снижение количества лактобактерий. Только у 20 % детей до I года определялось уменьшение числа лактобактерий, тогда как в контрольной группе взрослых - в 52 %.
У обследованных пациентов часто отмечалось снижение количества бактероидов, что, возможно, обусловлено как объективными причинами, так и чувствительностью бактероидов к условиям транспортировки [II]. Снижение численности этих микроорганизмов по отношению к норме, выраженное в одинаковой степени, как у здоровых, так и у больных с разными видами патологии, позволяет усомниться в необходимости определения этого показателя при проведении рутинных исследований.
Независимо от нозологических форм, в наблюдаемых подгруппах отмечались изменения в факультативно-анаэробной составляющей нормальной микрофлоры толстого кишечника. Уменьшение числа эшерихий с нормальной ферментативной активностью было выявлено у 41 % обследуемых, а увеличение количества эшерихий с атипичными свойствами - у 66 % пациентов. Появление са-харозопозитивных или индолнегативных вариантов Е. coli не являлось показателями агрессивности данных штаммов, в отличие от гемолитической активности, в случае выявления которой можно говорить о несомненных проявлениях дисбактериоза.
Среди условно-патогенных микроорганизмов наиболее частыми находками были условно-патогенные энте-робактерии, выявленные у 59 % больных, причем в более чем в половине случаев в ассоциациях. Общее число выделенных культур энтеробактерий составило 455 штаммов. Среди них преобладали Enterobacter spp. (35 % от общего числа представителей условно-патогенной микрофлоры), Klebsiella spp. (25 %), Citrobacter spp. (24 %); Proteus spp., Hafnia spp., Morganella spp., Serratia spp. обнаруживались значительно реже. Гемолитические микро-
организмы выявлены у 14 % больных. У 17 % пациентов обнаружено увеличение количества коагулазоотрицатель-ных стафилококков, у 14 % - присутствие и S.aureus и дрожжеподобных грибов рода Candida в значимом количестве. Избыточное количество микромицетов в группе пациентов с неспецифическим язвенным колитом встречалось наиболее часто.
Полученные данные в группе наблюдения сопоставляли с данными, полученными в группе сравнения. Оказалось, что в большинстве групп увеличение количества тех или иных УПМ было достоверно. Так, статистически подтверждено нарастание численности условно-патогенных энтеробактерий в группах больных с синдромом раздраженного кишечника, целиакией, эрозивным гастритом, язвенной болезнью, в группе больных после антиби-отикотерапии и у детей вне зависимости от возраста. Статистически значимо чаще выявлялись и ассоциации условно-патогенных энтеробактерий в группах с хроническим гастритом, эрозивным гастритом, язвенной болезнью, сочетанной патологией, ишемической болезнью сердца с гипертоническим синдромом, больных после антибиотикотерапии и в обеих группах детей. Увеличение числа стафилококков было значимо для группы с эрозивным гастритом и группы детей до 1 года, дрожжепо-добных грибов рода Candida - для групп с неспецифическим язвенным колитом, целиакией и язвенной болезнью.
В группе детей до 1 года у 88 % выделены условно-патогенные энтеробактерии в количествах, превышающих норму, при этом у 34 % они выявлялись в ассоциациях. Увеличение количества коагулазоотрицательных стафилококков отмечено у 49 % детей, появление Staphylococcus aureus - у 44 %. В группе детей 1-6 лет изменения в составе микрофлоры значительно не отличались от таковых у взрослых.
Таблица 2
Процентный состав ассоциаций представителей условно-патогенных микроорганизмов при дисбактериозах различного _происхождения у пациентов обследуемых групп_
Группа Ассоциация из 2-х УПМ Ассоциация из 3-х УПМ Ассоциация из 4-х УПМ Ассоциация из 5-ти УПМ Кол-во всех ассоциаций УПМ
%, N*
Группа сравнения 0 0 0 0 0
Синдром раздраженного кишечника 20,6 8,8 0 0 29,4
Целиакия 44,4 5,5 5,5 0 55,5
Хронический гастродуодеиит 12,9 0 0 0 12,9
Урологические больные после антибиотико- 23,7 1,7 0 0 25,4
терапии
Ишемическая болезнь сердца с гипертониче- 25,6 7,7 0 0 33,3
ским синдромом
Неспецифический язвенный колит 18,4 4,1 0 0 22,4
Болезнь рона 0 13,3 0 6,7 20
Хронический гастрит 20 5 0 5 30
Эрозивный гастрит 32 16 12 4 64
Язвенная болезнь 28,1 18,7 3,1 0 50
Сочетанная патология 35 5 5 0 45
Дети до 1 года 45 25 8,7 1,3 80
Дети 1-6 лет 23,4 4,2 0 0 27,6
Примечание: * - % от общего числа больных в группе.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Ассоциации представителей УПМ были выявлены у 38 % пациентов группы наблюдения. Ассоциации из двух условно-патогенных микроорганизмов встречали более часто, чем ассоциации из 3-х и 4-х микроорганизмов (табл. 2).
Среди выделенных ассоциаций преобладали Enterobacter spp. и Klebsiella spp. (10,4 %), Enterobacter spp. и Citrobacter spp. (5,4 %), Klebsiella spp. и Citrobacter spp. - 4,5 %. Отмечено также повторение появления ассоциаций Klebsiella spp. и Candida spp., Citrobacter spp. и S. aureus. Ассоциации разных видов клебсиелл встретились в 2,7 % случаев. Гемолитические штаммы E. coli часто выявлялись в ассоциациях с Enterobacter spp., с Klebsiella pneumoniae, с S.aureus. У 3,2 % были выделены ассоциации Klebsiella spp., Enterobacter spp. и S.aureus. У детей ассоциации условно-патогенных микроорганизмов выявлялись чаще, чем у взрослых. Так, в возрастной группе детей до 1 года ассоциации условно-патогенных микроорганизмов обнаруживались у 80 % детей, а среди детей 1-6 лет - только в 28 % случаев (данный показатель сопоставим с таковым у взрослых - 30 %).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Статистически достоверной взаимосвязи снижения количества бифидобактерий и увеличения УПМ не выявлено ни в одной из групп. Возможно, что снижение количества бифидобактерий может приводить к избыточному размножению УПМ, но может и не влиять на этот процесс, и, напротив, при нормальном содержании би-фидобактерий может иметь место увеличение числа УПМ.
По-видимому, глубина дисбиотических нарушений во многом определяется УПМ и их ассоциациями. Наиболее часто увеличивается численность условно-патогенных энтеробактерий (Enterobacter spp., Klebsiella spp., Citrobacter spp., Proteus spp.)', гемолитических микроорганизмов, коагулазоотрицательных стафилококков; почти у половины обследованных выявляются ассоциации условно-патогенных микроорганизмов.
Учитывая агрессивность и высокие колонизационные возможности УПМ, коррекция дисбиоза должна опираться на элиминацию УПМ, выделенных в значимом количестве. Для этих целей могут быть использованы бакате-риофаги и антибиотики узкого спектра действия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бепьмер, С. В. Микроэкология кишечника : методы неспецифической коррекции / С. В. Бельмер, А. И. Хавкин // Рус. мед. журн. - 2003. - Т. II. - № 13. - С. 772-776.
2. Боидареико, В. М. Дисбиозы и препараты с пробиотической функцией / В. М. Бондаренко, А. А. Воробьев // Журнал микроби-ол., эпидемиол. и иммунол. - 2004. - № 1. - С. 84-92.
3. Изучение качественного и количественного состава микрофлоры кишечника у клинически здоровых детей в раннем возрасте / Е. А. Постникова [и др.] // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунол. - 2004. - № 1. - С. 62-67.
4. Куваева, И. Б. Антагонистическая активность микробных популяций защитной флоры и ее связи с характеристикой микробиоценоза и факторами питания / И. Б. Куваева, Г. Г. Кузнецова // Вопросы питания. - 1993. - № 3. - С. 46-S0.
» • СПбГМУ
5. Маянский, А. Н. Ответ на письмо С. М. Захаренко «Микроэкология человека - непознанная реальность» / А. Н. Маянский // Клин. микробиол. и антимикробная химиотерапия. - 2001. - Т. 3. -№ 1. - С. 81-83.
6. Новые возможности диагностики и лечения дисбиотических нарушений у детей / М. В. Барсукова [и др.] // Рус. мед. журн. -2003. - Т. 11. - № 20. - С. 1124-1126.
7. ОСТ 91S00.11.004-2003 (приложение). Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника / утв. приказом Минздрава РФ от 9 июня 2003. - № 231. - 82 с.
8. Пинегин, Б. В. Дисбактериозы кишечника / Б. В. Пинегин,
B. Н. Мальцев, В. М. Коршунов. - М., 1984. - 144 с.
9. Рыбальченко, О. В. Особенности ультратонкого строения защитных структур в биопленках лактобацилл и условно-патогенных бактерий нормофлоры кишечника / О. В. Рыбальченко, В. М. Бондаренко, Н. Б. Вербицкая // Клин. питание. - 2007. - № 1-2. -
C. A6S.
10. Сереброва, С. Ю. Ятрогенный дисбиоз кишечника у гастроэнтерологических больных / С. Ю. Сереброва // Рус. мед. журн. -2006. - Т. 14. - № 29. - С. 2110-2116.
11. Совершенствование методов диагностики дисбактериоза толстого кишечника: информационное письмо / В. П. Иванов [и др.]. - СПб., 2002. - 31 с.
12. Характеристика микроорганизмов, колонизирующих кишечник человека / Б. А. Ефимов [и др.] // Журнал микробиол., эпидемиол. и иммунол. - 2002. - № S. - С. 98-104.
13. Parrell, R. J. Microbial factors in inflammatory bowel disease / R. J. Farrell // Gastroenterol. Clin. North. Am. - 2002. - Vol. 31. -№ 1. - P. 41-62.
14. Lundequist, B. The composition of faecal microflora in breastfed and bottlefed infants from birth to 8 weeks / B. Lundequist, C. E. Nord, J. Winberg // Act. Paediatr. Scand. - 198S. - № 74. - P. S4-S8.
15. Scanlan, P. D. Human methanogen diversity and incidence in healthy and diseased colonic groups using mcrA gene analysis / P. D. Scanlan, F. Shanahan, J. R. Marchesi // BMC Microbiology. -2008. - Vol. 8. - Р. 79.
16. Sullivan, A. Effect of antimicrobial agents on the ecological balance of human microflora / A. Sullivan, C. Edlund, C. E. Nord // Lancet Infect. Dis. - 2001. - Vol. 1. - № 2. - P. 101-114.
РЕЗЮМЕ
E. А. Оришак, Л. Ю. Нилова, Е. Б. Авалуева, А. Г. Бойцов
Условно-патогенные микроорганизмы при дисбактериозе кишечника
Проведена оценка частоты и значимости выделения условно-патогенных микроорганизмов при дисбактериозе кишечника у детей и взрослых. Сопоставлены спектры условно-патогенных микроорганизмов, выделяемых при дисбактериозе толстой кишки различного генеза.
Ключевые слова: дисбактериоз, условно-патогенные микроорганизмы.
SGMMARY
Е. A. Orlshak, L Yu. Nllova, Е. В. Aualueua, A. G. Boytzou
Opportunistic pathogens in intestinal disbacteriosis
Frequency and clinical significance of opportunistic pathogen isolation in intestinal disbacteriosis in children and adults were analyzed. The spectra of opportunistic pathogens isolated in rectal disbacteriosis of diverse origin were compared.
Key words: disbacteriosis, opportunistic pathogen.
