Kitabı oku: «Дисбактериоз кишечника у детей», sayfa 2

Функциональное значение кишечной нормофлоры

Нормофлора кишечника участвует во многих жизненно важных процессах макроорганизма, который в свою очередь является для нее средой обитания.

Состояние биоценоза кишечника имеет важнейшее физиологическое значение для жизнедеятельности растущего детского организма [208]. Обладая высоким сродством к рецепторам энтероцитов и прикрепляясь к ним, представители нормофлоры тем самым уменьшают потенциал патогенного воздействия на стенку кишечника со стороны болезнетворных микробов [222]. Одновременно с этим, нормофлора, вызывая антигенное раздражение слизистой оболочки кишечника, потенцирует включение механизмов неспецифической резистентности, системного и местного иммунитета: увеличение синтеза иммуноглобулинов, пропердина, комплемента, лизоцима [202]. Ассоциативные связи между энтероцитами и микробными колониями нормофлоры приводят к формированию на поверхности интестинальных слизистых оболочек защитного биослоя, «уплотняющего» стенку кишечника и препятствующего проникновению в кровоток токсинов болезнетворных возбудителей (И. Н. Блохина, В. Г. Дорофейчук, 1977; Х. П. Ленцнер, А. А. Ленцнер, 1982; Б. В. Пинегин и соавт., 1984; В. М. Бондаренко и соавт.,1994).

Одна из основных функций нормофлоры – защитная, так как бактерии-симбионты обладают выраженной антагонистической активностью по отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам. Доказано участие нормофлоры в обменных процессах организма (Haenel H., Bending J., 1975; Hidaka H., Eida et al., 1986), а также в формировании иммунобиологической реактивности организма. В результате антигенной стимуляции нормофлорой иммунной системы в организме человека создается и поддерживается общий пул иммуноглобулинов (Куваева И. Б., Ладодо К. С., 1991).

Другая важная функция нормофлоры – участие в поддержании колонизационной резистентности, под которой подразумевается совокупность механизмов, придающих стабильность нормофлоре и предотвращающих заселение организма хозяина патогенными микробами [267, 268]. В случае снижения колонизационной резистентности увеличивается число и расширяется спектр потенциально патогенных микроорганизмов, их переход через стенку кишки, что может сопровождаться возникновением эндогенной инфекции или суперинфекции. На примере безмикробных и обычных животных продемонстрировано, что инфекционный процесс при сальмонеллезе реализуется у безмикробных животных при микробной нагрузке 10—100 микробных клеток. У обычных животных для клинического проявления сходной инфекции требуется инфицирующая доза, содержащая несколько десятков или даже сотен миллионов бактерий [198, 269].

Нормофлора пищеварительного тракта играет важную роль в защите организма от токсических воздействий экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов. Она защищает макроорганизм от токсичных соединений, не только поступающих в организм с пищей, водой, воздухом, но и образующихся внутри него. Это первое звено в каскаде защитных реакций организма на повреждающие воздействия [168]. Слой: слизь – IgA – нормофлора, занимает все выпуклости, образуемые энтероцитами, и защищает слизистую оболочку от дегидратации макромолекул, физической и химической агрессии, а также от атак микроорганизмов, бактериальных токсинов, паразитов [92].

В процессе жизнедеятельности нормофлоры выделяются органические кислоты: молочная, уксусная, муравьиная, пропионовая, масляная. Это способствует подкислению химуса и препятствует размножению патогенных и условно-патогенных бактерий в кишечнике. Кроме того, синтезируемые кишечной нормофлорой различные антибиотические вещества (колицины, лактолин, стрептоцин, низин, лизоцим и др.) непосредственно оказывают бактерицидное действие на болезнетворные микроорганизмы. Препятствуя пролиферации патогенных, гнилостных и газообразующих бактерий, нормофлора кишечника тем самым предупреждает синтез аммиака, токсических аминов, фенола, двуокиси серы, крезола и других токсических продуктов жизнедеятельности [215, 228, 248,262].

Нормофлора принимает активное участие в процессах пищеварения (И. Б. Куваева, 1976; Р. В. Эпштейн-Литвак, Ф. Л. Вильшанская, 1969). Нерасщепленные в тонком кишечнике белки, жиры, углеводы под воздействием нормофлоры толстого кишечника подвергаются ферментативному расщеплению. Образующиеся при этом продукты легко всасываются кишечной стенкой и являются полноценным пластическим и энергетическим материалом для обмена веществ организма. Образующиеся при бактериальном гидролизе конечные продукты распада белков и аминокислот (индол, скатол, фенол) активизируют кишечную перистальтику [62]. Нормофлора кишечника инактивирует энтерокиназу и щелочную фосфатазу.

Многие кишечные микроорганизмы (в первую очередь лактобактерии и бифидобактерии) продуцируют высокоактивную лактазу (Sanders M.E., 1995; Shah N., 1994), следовательно, по мнению Tannock G.W. (1988), ответственны за ферментацию поступающей с пищей лактозы, причем не только в толстом, но и в тонком кишечнике.

Нормофлора принимает участие в процессах жирового и пигментного обмена. Под действием нормофлоры толстого кишечника прямой билирубин трансформируется в уробилиноген. Нормофлора активно участвует в обмене холина, желчных и жирных кислот. Образовавшиеся продукты бактериальной ферментации нормализуют калообразование и эвакуацию кишечного содержимого [188]. Отмечено благоприятное влияние кишечной нормофлоры на процессы всасывания и метаболизма кальция, железа, витаминов групп D и E, поступающих в организм с пищей.

Коли-флора обладает холестеринсинтезирующей и холестеринпревращающей активностью, что оказывает влияние на уровень холестеринемии и жировой обмен. Тем самым сохраняется необходимый для пищеварения пул желчных кислот. Под влиянием нормофлоры в толстой кишке происходит трансформация желчных кислот – их деконъюгация, дегидроксилирование и т.д; синтез стеркобилина, копростерина [101].

Нормофлора тормозит процессы декарбоксилирования пищевого гистидина, уменьшая тем самым синтез гистамина, а следовательно снижает аллергический потенциал энтерального питания для детского организма [119]. При обследовании 1352 детей с различными аллергодерматозами выявлено, что нарушения кишечной микрофлоры отмечались у 92,8% детей, при этом более выраженные отклонения в составе биоценоза соответствовали более тяжелому течению аллергодерматоза, это связывается с ускоренным проникновением пищевых и микробных антигенов в кровь и сенсибилизацией организма [134].

Благодаря нормофлоре происходит эндогенный синтез многих витаминов (В₁, В₂, В₅, В₆, В₁₂, РР, К, С, Н). Исследования на безмикробных животных продемонстрировали, что присутствующие в организме хозяина микроорганизмы способны синтезировать разнообразные витамины в значительных количествах, достаточных для обеспечения не только их собственных потребностей, но и для нужд хозяина (Г. И. Гончарова, 1982, 1987; Mackowiak P.A., 1982; Sumi Y. et al., 1972; Ikeda M. et al., 1979). Важная роль отводится нормофлоре кишечника и в синтезе незаменимых аминокислот (Goldin B.R. и Gorbach, 1989).

Нормофлора, заключенная в высокогидратированный экзополисахаридно-муциновый матрикс (биопленку), как перчатка покрывает кожу и слизистые оболочки. Биопленка регулирует взаимоотношения между макроорганизмом и окружающей средой. Биоценозы хозяина являются его составной частью, своеобразным экстракорпоральным органом [170].

Причины нарушения нормального биоценоза кишечника

Состав нормофлоры в биопленке, несмотря на определенную стабильность, может изменяться под влиянием как различных стрессовых агентов, так и физиологического состояния организма хозяина. Различные факторы, включая инструментальное, хирургическое или лекарственное воздействия, могут изменить целостность биопленки за счет механического повреждения, что приводит к утрате нормофлоры [242].

Если воздействующие факторы, прямо или опосредованно влияющие на фиксацию, выживание и функционирование нормальной, добавочной и случайной микрофлоры, по своей интенсивности превышают компенсаторные механизмы экологической системы «организм хозяина – его нормофлора», то они будут вызывать микроэкологические нарушения, характер проявления, степень выраженности и длительность которых зависят от дозы и продолжительности воздействия [171].

Известно, что биоценоз кишечника – саморегулирующаяся система. Саморегуляция развития и численности популяции связана с продукцией метаболитов. При этом накопление стимулирующих метаболитов характерно для фазы положительного ускорения и логарифмического роста, а лимитирующих – отрицательного ускорения, стабилизации численности и постепенного вымирания культуры [77].

Попадание патогена в организм далеко не всегда приводит к развитию заболевания. Во многом подобный феномен связан с состоянием защитных факторов самого организма, но не менее важно участие нормофлоры, конкурирующей с потенциальным возбудителем за пищевые и энергетические источники и препятствующей его избыточной колонизации [73].

В основе патогенеза многих заболеваний ЖКТ у детей лежит хроническая стрессовая реакция. При этом уменьшаются резервные возможности организма, повышается риск «срыва адаптации» [91].

В настоящее время известно большое число химических соединений, потенциально способных вызывать микроэкологические нарушения. В частности, накоплены многочисленные сведения о микроэкологических отклонениях в составе биоценоза кишечника под воздействием различных антибактериальных препаратов [82].

Оральное введение терапевтических доз тетрациклина, пефлоксацина, линкомицина, ампициллина, цефалексина, рифампицина и сизомицина экспериментальным крысам в течение 5 дней сопровождалось снижением общего количества кишечных лактобактерий и изменениями видовых спектров этих микроорганизмов [145]. Антимикробные средства не только оказывают повреждающее действие на нормофлору макроорганизма, но и нарушают структуру биопленки кишечника, что, в свою очередь, способствует еще более глубоким сдвигам в составе нормофлоры [169].

Помимо антибиотиков негативное действие на состояние кишечной нормофлоры у человека вызывают многие наркологические, местноанестезирующие вещества, рвотные, обволакивающие, адсорбирующие, слабительные, отхаркивающие, желчегонные и другие средства, которые, изменяя моторику слизистых, нарушая образование муцина (место обитания нормофлоры), также могут приводить к развитию дисбаланса в составе нормофлоры. Потенциально дисбиотическими агентами могут быть некоторые психотропные препараты, красители, нитриты, нитраты, некоторые гормоны [12, 171].

В экспериментах на животных изучено влияние на микрофлору блокаторов Н₁-гистаминовых рецепторов, в частности пипольфена. Отмечено повышение количества УПФ при сохранении нормофлоры (Шевелева Н. Е., Митрохин С. Д., Шендеров Б. А., 1992).

Широкое применение ксенобиотиков, воздействие химических ядов, радиоактивных веществ, острые кишечные инфекции, стрессовые воздействия нарушают микроэкологическую систему ЖКТ [11, 64, 106].

К факторам, влияющим на состав и стабильность нормофлоры, можно отнести разнообразные биологически активные соединения, образуемые клетками и органами хозяина, концентрации которых могут меняться при стрессовых ситуациях (голодание, длительная биоизоляция, смена климатического пояса, переход на новый пищевой рацион) [20, 64, 218].

Имеются указания на то, что дисбиотические нарушения могут явиться следствием глистной инвазии: аскаридоза, энтеробиоза, трихоцефалеза, анкилостомидоза, стронгилоидоза, клонорхоза, метагонимоза, описторхоза, дифиллоботриоза, тениаринхоза, тениоза, гименолепидоза [8, 9, 31, 32, 50, 57, 140]. При этом возможно как прямое, так и опосредованное воздействие гельминтов, а также антигельминтных препаратов на микрофлору [9].

Причинами развития нарушений микроэкологии кишечника по Ф. Пергер могут быть следующие группы факторов: питание и пищевые яды (красители, консерванты и т.д.); токсины окружающей среды (соли тяжелых металлов); ятрогенные причины (антибиотики, цитостатики, иммуносупрессоры и др.); функциональные нарушения кишечника; анатомические причины (стенозы кишечника, дивертикулезы и т.д.); инфекционные и паразитарные заболевания; психоэмоциональный стресс [105].

Дисбактериоз и дисбиотические реакции

В последней четверти ХХ века в медицине стал широко обсуждаться вопрос о дисбактериозе кишечника. В современных условиях под дисбактериозом кишечника понимают нарушение динамического равновесия в качественном и/или количественном составе микрофлоры кишечника [119], сопровождающееся нарушением его функции с возникновением клинических проявлений [34]. При дисбактериозе возникают не только нарушения видового спектра и численности популяций микроорганизмов, но и нарушение взаимосвязей в системе хозяин – нормофлора (Бабин В. Н. и соавт.,1998). Дисбактериоз всегда вторичен и причинно обусловлен [127].

Дисбактериоз кишечника может развиться в результате воздействия на организм хозяина антибактериальных и гормональных препаратов, стресса, лучевой терапии и химиотерапии, ионизирующего излучения, электромагнитных полей, резкой смены климатических условий и географических регионов проживания, а также характера питания. Дисбактериоз кишечника, как правило, возникает при иммунодефицитных состояниях, а также патологических состояниях ЖКТ, инфекционных и паразитарных заболеваниях и в результате воздействия ряда других факторов. Кратковременные изменения биоценоза кишечника, исчезающие после устранения действия фактора, нарушившего микроэкологию, называют дисбиотическими реакциями [31].

Таким образом, дисбактериоз (дисбиоз) представляет собой такое состояние экосистемы, при котором происходит нарушение функционирования ее составных частей и механизмов их взаимодействия, результатом чего является развитие заболевания человека (Коршунов В. М. и соавт., 1997). «Дисбактериоз кишечника» является более широким понятием, чем «дисбиотические реакции». Это, как правило, более выраженное и стойкое состояние.

Более 90% населения, по данным РАМН, страдают от проявлений дисбактериоза кишечника [30], поэтому изучение механизма его развития необходимо для подбора оптимальной схемы коррекции.

Диагноз дисбактериоз кишечника основывается на результатах бактериологических исследований фекалий в совокупности с клинической картиной исследования. Трактовка результатов бактериологического исследования имеет важное значение для клинициста и эпидемиолога при решении вопроса о природе кишечного заболевания и методах его лечения [29].

К оценке результатов следует подходить осторожно, т.к. состав кишечной микрофлоры подвержен различным колебаниям. Необходимо отличать истинный дисбактериоз от дисбиотических реакций, при которых нет необходимости в использовании специфической коррекции. При истинном дисбактериозе нарушения биоценоза обычно коррелируют с клиническими проявлениями, и их нормализация достаточно длительна (20—30 суток) [120].

К признакам дисбактериоза наряду с количественным дисбалансом нормофлоры относят увеличение количества и активизацию УПФ. Расширенный анализ микрофлоры кишечника дает информацию, оценка которой не может быть однозначной. Известны факты значительных отклонений в бактериограмме кишечника у большого количества практически здоровых детей (Красноголовец В. Н., 1976). Следует также учитывать методические особенности выполнения анализа.

Лабораторная диагностика дисбактериоза базируется на микробиологическом анализе фекалий. Микробиологическими критериями служат состояние бифидо- и лактофлоры, снижение количества эшерихий, появление штаммов кишечной палочки с измененными свойствами, повышение количества кокков, обнаружение условно-патогенных грамотрицательных палочек, а также грибов. В анализах возможны различные сочетания микробиологических сдвигов [88, 102].

Дисбактериоз кишечника может быть звеном патогенетической цепи, которую необходимо разорвать как для успешного лечения основного заболевания, так и для ликвидации его последствий. Например, первопричина → дисбактериоз → изменение внутренней среды кишки → нарушение пищеварительных процессов → повреждающее воздействие на кишечную стенку → мальабсорбция. Каждый из перечисленных факторов усугубляет микроэкологические нарушения [120].

Некоторые специалисты не признают понятия «дисбактериоз», приводя следующие аргументы: трудности в трактовке результатов, связанные с широкими колебаниями нормальных значений, быстрой сменяемостью «нарушений»; нестандартность самого анализа. Немало примеров, когда дисбактериоз, установленный в одной лаборатории, отвергается другими; не учитывается содержание бактероидов и других облигатных анаэробов, которые доминируют в нормофлоре кишечника, ссылаясь на то, что микрофлора фекалий лишь приблизительная копия пристеночной и криптовой микрофлоры кишечника. Тенденциозно выглядит и трактовка понятия «условно патогенные бактерии», поскольку практически все представители нормофлоры кишечника обладают потенциальной болезнетворностью. Ряд авторитетных гастроэнтерологов не согласны с оценкой истинного биоценоза кишечника лишь по результатам исследования ограниченного количества представителей микрофлоры дистального отдела толстого кишечника. При исследовании микроэкологии кишечника не учитывается микрофлора тонкой кишки, изменения которой и прежде всего повышение бактериальной обсемененности, играют существенную роль в патологии ЖКТ [72].

Большинство исследователей все же считают, что нарушениям биоценоза необходимо уделять внимание. Микрофлора дистального отдела толстой кишки формируется вследствие процессов, происходящих как в толстом кишечнике, так и во всем ЖКТ [147]. Состав и биологические свойства нормофлоры человека адекватно отражают состояние макроорганизма, что доказывается ее изменениями при различных заболеваниях.

Отсутствие единого подхода к проблеме дисбактериоза не только создает диагностические трудности, порождая гипер- и гиподиагностику, но и не позволяет осуществлять в полном объеме соответствующее лечение [34].

Под термином «дисбактериоз кишечника» следует понимать не только изменение микробного состава толстого кишечника, но и появление значительного количества микроорганизмов в тонком. В толстом кишечнике при этом меняется как количество, так и свойства микроорганизмов: усиливаются их инвазивность и агрессивность. Крайняя степень дисбактериоза кишечника – развитие бактериемии. Кишечный дисбактериоз, осложняясь в отдельных наблюдениях бактериемией, в конечной стадии может стать и причиной сепсиса [26, 102].

Мы подчеркиваем, что дисбактериоз кишечника – это бактериологическое понятие, но ни в коем случае не диагноз.