ЗАВИСИМОСТЬ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ОТ МИКРОБНОГО ФАКТОРА Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

1 SCIENCE TIME ■

I м_м ЗАВИСИМОСТЬ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ОТ МИКРОБНОГО ФАКТОРА Тимошко Марш Андреевна, Велчу Алена, Богдан Виктория Константиновна, Институт физиологии и санокреатологии АН Молдовы, г. Кишинев E-mail: timosco42maria@g. mail. com

Аннотация. Данная статья посвящена вопросам состояния здоровья организма и микробному фактору окружающей среды. Установлена полная зависимость состояния здоровья организма модельных животных (поросят) и детей раннего постнатального периода развития от микробного фактора окружающей среды (микроорганизмов, населяющих пищеварительный тракт матерей перед родами). Это очень важно для целенаправленной разработки, рекомендации и применения эффективных мероприятий по управлению процессом заселения пищеварительного тракта новорожденных детей микроорганизмами, что должно обеспечить саногенный уровень их здоровья.

Ключевые слова: микробный фактор, управление, процесс заселения, пищеварительный тракт, мероприятия, состояние здоровья.

В настоящее время большое внимание уделяется профилактике и лечению кишечных инфекционных патологий. Обнаружено, что в кишечнике детей и животных с первых дней после рождения выявлялась моно- или ассоциированная бактериальная инфекция. Следует указать, что выделенные штаммы бактерий относились к родам Escherichia, Proteus, Streptococcus, Staphylococcus, Candida и др., но часто высевались и ассоциации бактерий этих родов [4, 12]. В существующей литературе большое внимание уделено воздействию на организм человека и животных различных факторов окружающей среды (климатических, пищевых и др.), но очень ограничено -микробному фактору [7, 9, 10]. Показано, что степень воздействия таких факторов на организм подтверждена лишь отрицательными изменениями количественных показателей микробных представителей облигатных и

I

SCIENCE TIME

I

факультативных родов для бактериоценоза пищеварительного тракта без учета патогенной микрофлоры. Однако известно, что именно она постоянно способствует возникновению и развитию нарушений в состоянии здоровья. В этой связи за здоровье человека и животных в раннем постнатальном периоде жизни борется вся медицина и ветеринария. Это, в большинстве случаев, обосновано низкой естественной резистентностью организма и взаимодействием между его кишечной микрофлорой с ним, особенно с той, обладающей пробиотическими свойствами [6, 8].

Высокая чувствительность организма к ряду возбудителей инфекционных заболеваний зависит от состава и активности существующей кишечной микрофлоры [19, 20].

По мнению некоторых ученых это должно учитываться и при определении функционального состояния желудочно-кишечного тракта (нормального или патологического). Это обосновано тем, что последнее чаще выявляется в раннем постнатальном периоде и в большинстве случаев характеризуется нарушением динамического равновесия между количественным и качественным составом нормального кишечного бактериоценоза и иммунной системы организма [1, 5].

Следует отметить, что информация о роли кишечных микроорганизмов в здоровье организма преимущественно приведена в работах Института физиологии и санокреатологии АН Молдовы [2, 3, 7, 9-18]. В основном показаны отрицательные изменения количественных показателей некоторых представителей кишечной микрофлоры в случае нахождения организма под действием неблагоприятных факторов внешней среды (особенно пищевого фактора). Обращаем внимание и на длительность их воздействия - если воздействие было коротким, то отрицательные последствия отсутствовали, а если воздействие было длительным, то ее степень приобретала стрессогенный характер [12].

Учитывая вышесказанное, мы поставили цель настоящих исследований -установление степени зависимости состояния здоровья организма от воздействия на него микробного фактора окружающей среды.

Для решения поставленной цели проводились 4 серии опытов. В первой серии исследовали содержимое кишечника, полученное от модельных животных (поросят), рожденных здоровыми и с признаками кишечных расстройств, свиноматками (соответственно группы I и II). Во второй и третьей сериях исследований изучали количественные показатели содержимого прямой кишки соответственно у здоровых и с кишечной патологией детей с учетом условий роддома (в шестидневном возрасте), а также домашних условий (до 365 дней после рождения). В четвертой серии в домашних условиях и в зависимости от присутствующего в окружающей среде микробного фактора определяли структуру дисфункций кишечника у детей до года. Для учета численности

I SCIENCE TIME I

микроорганизмов в 1г существующими методами [12], исследовались пробы кишечного содержимого разведенных от 10-1 до 10-10. Их посев осуществлялся для каждого рода бактерий на твердых элективных питательных средах (коммерческой фирмы „HIMEDIA"). Посевы инкубировали в течение 24-72 часов при температуре (37±1)оС. Полученные результаты в сравнительном аспекте (у здоровых и больных индивидов) приведены в десятичных логарифмах на 1г кишечного содержимого (лог/г).

Исследования содержимого кишечника модельных животных (поросят) в первой серии опытов позволили получить результаты, отраженные в таблице 1, которые показали, что у всех животных первой группы численность изучаемых родов бактерий соответствовала нормативному уровню, а во второй и третьей группах ее количественные показатели были значительно ниже результатов первой группы. Подтверждением служит то, что уже в 6-ти-дненом возрасте у поросят с патологическим состоянием здоровья желудочно-кишечного тракта по сравнению с саногенным статусом количественные показатели изучаемых бактерий облигатных родов (Bifidobacterium, Lactobacillus и Bacteroides) были значительно сниженными (соответственно на 31,65 и 49,35; на 42,68 и 54,20 и на 37,99 и 45,38 %). Одновременно с этим бактерии факультативных родов (Escherichia, Proteus и Clostridium) высевались в повышенном количестве (на 43,63 и 72,84; 100,00 и 121,49 и на 100,00 и 126,10 %, соответственно в группах II и III). У животных этих групп более высокими были также и показатели микроорганизмов семейства Streptococcaceae (на 19,81 и 32,19 %). Кроме того, у животных первой группы гнилостные бактерии родов Proteus и Clostridium не обнаруживались.

Следует отметить, что такая тенденция сохранилась у всех поросят до конца опытного периода (25 дней после рождения). При том бактерии, присутствующие в содержимом кишечника свиноматок, заселяли пищеварительный тракт новорожденных поросят сразу после рождения, что и способствовало возникновению и развитию у них кишечной патологии.

Следовательно, изучаемые бактерии, будучи специфическими для взрослого пищеварительного тракта, заселяя кишечник молодняка на самых ранних этапах жизнедеятельности организма, привели к развитию кишечной патологии, проявившейся в виде дисбактериоза или расстройства кишечника в виде диареи.

I SCIENCE TIME I

Таблица 1

Количественные показатели некоторых представителей кишечной микрофлоры

у поросят, рожденных свиноматками с различным состоянием здоровья

Возраст, дни Род Количество живых микробных клеток в 1г содер- Отличие от контроля, %

бакте- жимого кишечника, десятичные логарифмы (лог/

рий г))

Группы животных Группы животных

I II III II III

6 1 8,53±0,13 5,83±0,23 4,32±0,26 -31,65 -49,35

2 7,38±0,11 4,23±0,18 3,38±0,22 -42,68 -54,20

3 5,34±0,12 7,67±0,19 9,23±0,27 +43,63 +72,84

4 6,46±0,15 7,74±0,21 8,54±0,24 +19,81 +32,19

5 8,66±0,10 5,37±0,22 4,73±0,25 -37,99 -45,38

6 0 3,49±0,24 4,24±0,28 +100,00 +121,49

7 0 2,72±0,23 3,43±0,26 +100,00 +126,10

15 1 9,42±0,20 6,64±0,25 5,23±0,27 -29,51 -44,47

2 8,59±0,17 5,23±0,22 3,46±0,25 -39,11 -59,72

3 7,68±0,11 8,79±0,23 9,32±0,26 +14,45 +21,35

4 7,24±0,15 7,96±0,21 8,65±0,25 + 9,94 +19,47

5 8,91±0,12 6,54±0,24 5,37±0,24 -26,59 -39,73

6 0 3,64±0,21 4,81±0,27 +100,00 +132,14

7 0 3,74±0,24 4,68±0,28 +100,00 +125,13

25 1 9,61±0,10 7,59±0,19 6,36±0,23 -21,01 -33,81

2 8,49±0,12 5,43±0,21 4,38±0,24 -36,04 -48,40

3 7,34±0,14 8,90±0,22 9,17±0,25 +21,25 +24,93

4 7,23±0,12 7,79±0,23 8,77±0,26 + 7,74 +21,30

5 8,53±0,16 5,46±0,21 5,11±0,25 -35,99 -40,09

6 0 2,37±0,25 3,68±0,29 +100,00 +155,27

7 0 2,17±0,22 3,36±0,27 +100,00 +154,83

Примечание Группы животных: I - контрольная (поросята, рожденные свиноматками с саногенным состоянием здоровья); группы II и III опытные (поросята, рожденные свиноматками с патологическим состоянием здоровья); II

- поросята, рожденные свиноматками с предварительным патологическим состоянием здоровья (с дисбактериозом кишечника); III - поросята, рожденные свиноматками с финальным патологическим состоянием здоровья (расстройством кишечника в виде диареи). Род бактерий: 1 - Bifidobacterium; 2

- Lactobacillus; 3 - Escherichia; 4 - семейство Streptococcaceae (роды Streptococcus + Enterococcus + Lactococcus); 5 - Bacteroides; 6 - Proteus; 7 -Clostridium.

На основании полученных результатов научных исследований в первой серии опытов мы пришли к выводу, что микробному фактору следует отвести весьма важную роль в реализации целого ряда процессов, а именно: заселение кишечника представителями условно-патогенной микрофлорой (как возбудителей кишечных расстройств), интенсивное размножение в нем таких

| SCIENCE TIME |

микроорганизмов; а также развитие патологического состояния здоровья (на примере дисбактериоза или расстройства кишечника в виде диареи).

Полученные результаты на модельных животных обосновали целесообразность продолжения исследований на детях. Поэтому во второй серии опытов проводились подобные исследования в условиях роддома (у детей шестидневного возраста), данные которых включены в табл. 2. Далее выполнена третья серия опытов, которая включала детей, развивающиеся в домашних условиях (до 365 дней после рождения). При этом изучали количественные показатели тех же родов бактерий.

Результаты таких исследований на детях приведены в таблице 2.

Таблица 2

Количественные показатели некоторых представителей кишечной микрофлоры

у детей рожденных мамами с различным состоянием здоровья

Возраст, дни Род бактерий Количество живых микробных клеток в 1г содержимого кишечника, десятичные логарифмы (лог/г)) Отличие от контроля, %

Группы детей Группы детей

I II III II III

6 1 2 3 4 5 6 7 10,85±0,14 9,23±0,13 6,20±0,11 6,94±0,12 9,83±0,10 0 0 8,53±0,16 7,14±0,14 7,73±0,17 7,85±0,16 8,74±0,15 3,64±0,14 2,72±0,16 6,43±0,18 5,38±0,17 8,81±0,19 8,96±0,20 6,59±0,17 5,17±0,19 3,53±0,20 -21,38 -22,64 +24,87 +13,11 -11,08 +100,00 +100,00 -40,73 -41,71 +42,09 +29,10 -32,96 +142,03 +129,77

90 1 2 3 4 5 6 7 10,74±0,15 9,17±0,14 6,11±0,13 6,6±0,15 9,81±0,11 0 0 8,76±0,17 6,77±0,18 7,62±0,19 7,90±0,18 8,46±0,17 3,79±0,18 2,64±0,19 6,54±0,19 5,60±0,21 8,76±0,20 8,66±0,22 6,54±0, 20 4,36±0,21 3,50±0,22 -17,90 -26,17 +24,71 +18,97 -13,76 +100,00 100,00 -38,70 -38,93 +43,37 +30,42 -33,33 +115,03 +132,57

180 1 2 3 4 5 6 7 10,67±0,13 8,96±0,12 5,73±0,11 6,17±0,14 9,78±0,12 0 0 8,90±0,15 6,65±0,15 7,54±0,18 7,96±0,19 8,36±0,18 2,20±0,17 2,59±0,16 6,б2±0,16 5,41±0,25 8,36±0,22 8,53±0,24 6,46±0,19 3,23±0,20 3,49±0,17 -16,58 -25,78 +31,58 +29,01 -14,51 +100,00 +100,00 -37,95 -39,62 +45,89 +38,24 -33,94 +146,81 +134,74

365 1 2 3 4 5 6 7 10,17±0,11 8,90±0,15 5,79±0,12 6,25±0,11 9,75±0,10 0 0 8,74±0,13 6,91±0,20 7,34±0,18 7,59±0,14 8,60±0,18 2,32±0,19 2,64±0,15 7,85±0,17 5,90±0,19 8,38±0,20 8,23±0,18 6,65±0,19 3,14±0,25 3,38±0,22 -14,06 -22,35 +26,77 +21,44 -11,79 +100,00 +100,00 -22,81 -33,70 +44,73 +31,60 -31,79 +135,34 +128,03

Примечание Группы детей: 1-контрольная (дети рожденные мамами с

I

SCIENCE TIME

I

саногенным состоянием здоровья); группы II и III опытные (дети рожденные мамами с патологическим состоянием здоровья): II - дети рожденные мамами с предварительным патологическим состоянием здоровья (с кишечным дисбактериозом); III - дети рожденные мамами с финальным патологическим состоянием здоровья (с расстройством кишечника в виде диареи). Род бактерий: 1 - Bifidobacterium; 2 - Lactobacillus; 3 - Escherichia; 4 - семейство Streptococcaceae (роды Streptococcus + Enterococcus + Lactococcus); 5 -Bacteroides; 6 - Proteus; 7 - Clostridium.

Данные таблицы 2 показывают, что микроорганизмы, обнаруженные у рожениц, которые болели кишечными расстройствами, высевались и от детей, рожденными ими. Некоторые роды бактерий способствовали возникновению и развитию нарушений состояния здоровья их организма. Несмотря на то, что изучаемые бактерии были специфическими для пищеварительного тракта взрослых, в детском кишечнике на самых ранних этапах жизнедеятельности организма они способствовали возникновению и развитию кишечной патологии, которая проявилась в виде дисбактериоза или диарейного кишечного расстройства.

Следует отметить, что хотя и была установлена тенденция к нормализации соотношения между изучаемыми родами микроорганизмов в кишечнике детей, все же до конца опытного периода (365 дней) это не произошло, т.е. риск в нарушении состояния здоровья сохранялся. Этому способствовала численность бактерий облигатных родов (Bifidobacterium, Lactobacillus и Bacteroides), которая продолжала быть ниже саногенного уровня (в среднем на 14,06 и 22,81; 22,35 и 33,70 и на 11,79 и 31,79 %) и факультативных (Escherichia, Proteus и Clostridium) - выше такового (на 26,77 и 44,73; 100,00 и 135,34 и на 100,00 и 128,03 %). Следовательно, рождение детей с саногенным состоянием здоровья требует тщательной подготовки матерей к такому процессу на самых ранних этапах их беременности. Такая подготовка, в первую очередь, предусматривает бактериологическое исследование содержимого прямой кишки, и, в случаях обнаружения нарушенного микробного соотношения в нем необходимы соответствующие оздоровительные мероприятия, а также применение пре- и пробиотических средств.

Таким образом, экспериментально установленная зависимость состояния здоровья от микробного фактора дает право на разработку, рекомендации и целенаправленное применение мероприятий по управлению процессом заселения ЖКТ новорожденных детей. Последние считались эффективными лишь в тех случаях, когда они обеспечивали регулирование нарушенного состояния здоровья и поддержание ее на саногенном уровне.

В следующей серии опытов подвергались исследованию пробы содержимого кишечника детей в возрасте до одного года и с диарейными

дисфункциями кишечника, развивающихся в домашних условиях.

Полученные результаты представлены на рис. 1. Выявлено, что у 81,0 % зарегистрированы энтериты неизвестной этиологии, а у 19,0 % - известной. Это подтверждено тем, что в 11,4% случаях возбудителями таких расстройств являлись патогенные бактерии рода §igella и в 3,8 % - Salmonella, а у 3,8% обследованных детей обнаружены условно-патогенные микроорганизмы родов Streptococcus, Staphylococcus и Proteus в ассоциации.

81%

пэнтериты неизвестной п ш и ге л л езы " са л м о н ел л езы

этиологии п энтериты известной этиологии

Рис. 1 Этиология кишечных расстройств у детей первого года жизни

Таким образом, полученные в последней серии опытов данные доказывают, что микробный фактор окружающей среды постоянно представляют большой риск для здоровья организма детей, потому что на модельных животных ранее экспериментально доказано, что их состояние полностью зависит от такого фактора.

I

SCIENCE TIME

I

Литература:

1. Нетребенко О.К. Обзор новых статей и материалов по механизмам действия и роли пробиотиков у детей (2007-2008). - В: Педиатрия, 2009. - № 2 (87). - С. 130135.

2. Струтинский Ф.А., Тимошко М.А., Строкова В.Н. Пищевой фактор, кишечная микрофлора и здоровье организма. - B: Психофизиологические и висцеральные функции в норме и патологии. Материалы VII международной научной конференции. - Киев, 2014. - С. 147.

3. Тимошко М.А., Струтинский Ф.А, Богдан В.К., Федаш В.В. Микробиота кишечника и ее роль в поддержании оптимального уровня здоровья организма. -В: ВЕЛЕС. Электронный сборник научных публикаций. Материалы международной конференции. - Киев, 2016. - С. 33-37.

4. Belousov Nadejda, Crivceanschi Larisa, Stratulat P., Adam G. Structura infectiilor neonatale. In: Bul. Perinatal., 2001. - nr. 4. - p. 19-23.

5. Gale^chi P. §.a. Dismicrobismul intestinal la copii. - Chi§inau, 2001. - 42 p.

6. Kim P.I. et al. Probiotic properties of Lactobasillus and Bifidobacterium strains isolated from porcine gastrointestinal tract. In: Appl. Microbiol. Biotechnol., 2007. -№ 5 (74). - P. 1103-1111.

7. Maria Timo§co, Natalia Florea, Diana Perde. Dismicrobismul intestinal cauzat de ac|iunea unor factori ai mediului ambiant asupra macroorganismului - consecin^a negativa in sanatate. In: Anale §tiin|ifice ale USMF" N.Testemi|anu", 2013. - ed.XIV. v. II. - P. 54-60.

8. Raz I et. Al. Isolation and characterisation of new putative probiotic bacteria ftom human colonic bacteria. In: Br. J. Nutr.., 2007. - № 4 (97). - p. 725-734.

9. Strutinschi Tudor, Timo§co Maria. Ac|iunea adaosurilor alimentare asupra macroorganismului §i component florei microbiene intestinale. In: CEP USM. Studia Universitatis Moldaviae. S. §tiin|e reale §i ale naturii, 2014. - nr. 1. - p. 52-56.

10. Strutinschi Tudor, Timo§co Maria. Rolul factorilui alimentar in menjinerea microbiocenozei intestinale §i sanata|ii organismului. In: Buletin A§M, 2015. - nr. 2. -p. 44-49.

11. Timo§co M. Determinarea starii sanata|ii tubului digestiv prin raportul dintre unele specii de bacterii obligative. In: Materialele congresului V al fiziologilor din Republica Moldova. - Cihilinau, 1999. - p. 18.

12. Timo§co Maria. Stresul §i flora microbiana intestinala. - Chi§inau. - 2005. - 172 p.

13. Timo§co Maria, Bogdan Victoria, Velciu Alena. Lactobacilii - microorganisme intestinale determinante ale starii sanata|ii organismului. In: Buletin de Perinatologie, 2016. - nr. 4. - p. 41-45.

14. Timo§co Maria, Bogdan Victoria, Velciu Aliona. Utilitatea unor genuri de bacterii intestinale §i semnifica|ia lor in sanatatea organismului. in: CEP U§M. Studia Universitatis Moldaviae. S. §tiin|e reale §i ale naturii. - 2016.

I

SCIENCE TIME

I

15. Timo§co Maria, Velciu Aliona, Bogdan Victoria. Reprezentanji ai microbiocenozei intestinale si starea sänätätii organismului. in: Buletin de Perinatologie. - 2014. - nr. 4.

- p. 25-28. '

16. Timo§co Maria, Velciu Aliona, Bogdan Victoria. Starea bacteriocenozei intestinale ca factor de semnalizare a dereglarilor in sänätate. in: Buletin de Perinatologie. - 2015.

- nr 3. - p. 54-59.

17. Velciu Aliona, Timo§co Maria. Starea sänätätii §i microbiocenozei intestinale la copii de varsta timpurie postnatalä in dependenjä de modul de alimentare. in: Buletin de perinatologie, 2013. - nr. 4. - p. 28-32.

18. Velciu Aliona, Timo§co Mara. Nivelul numeric al reprezentanjilor microbieni §i starea sänätätii organismului. in: Buletin de perinatologie, 2014. - nr. 3. - p. 25-28.

19. Westerbeek E.A. et al.The intestinalbcterial colonisation in preterm infants: a revie of the literature. In:.Clin. Nutr., 2006. - № 3 (25). - p. 361.

20. Winkler P. et.al. Molecular and cellular basis of microflora-host interactions. In: J. Nutr., 2007. - 137 (3 Suppl. 2). - p. 756-772.