Дисбактериоз кишечника у детей

Тема питания детей первого года жизни тесно связана с кишечной микроэкологией. Неудивительно, что авторы не обошли этот вопрос в своей монографии. При этом основной упор делается не на диетах и лечебном питании, а на правильном сбалансированном полноценном питании. При этом подчеркивается, что лечебное питание при дисбактериозе и сопутствующих ему нарушениях не всегда целесообразно, можно добиться хорошего результата на естественном вскармливании или обычном питании. Сбалансированное питание, в свою очередь, является залогом нормальной работы ЖКТ и поддержания биоценоза.

Во втором издании внесены дополнения в обзоры лекарственных препаратов, добавлены новые данные, в частности, по лактазной недостаточности и лечебному питанию, поднимается вопрос о латентном дисбактериозе.

Директор МНИИЭМ им. Г. Н. Габричевского

доктор биологических наук, профессор Алешкин В. А.

Введение

О значении кишечной микрофлоры для человека ученые задумались еще в начале ХХ века. В последние 25—30 лет за счет усовершенствования методов микробиологической и иммунологической диагностики появились новые возможности изучения микробиоценоза кишечника человека. В настоящее время доказана роль микроэкологии кишечника в осуществлении многих важных функций макроорганизма (пищеварительной, антиаллергической, иммунной, обменной и многих других), а также роль нарушений микробиоценоза кишечника – дисбактериоза – в развитии ряда патологических состояний (ферментопатии, воспалительные заболевания ЖКТ, аллергические болезни и др.).

Нормальная микробная флора с ее специфическими функциями определяет биоценоз кишечника и экологическое равновесие. Неблагоприятное изменение этих функций приводит к нарушению различных видов метаболизма, возникновению дефицита витаминов, микроэлементов, снижению иммунологического статуса, что ведет к возникновению необратимых процессов в органах и системах. Поэтому изучение механизма развития нарушений этого экологического равновесия необходимо для подбора оптимальной схемы коррекции дисбактериоза.

Согласно отраслевому стандарту (2003 г.), дисбактериоз кишечника – это клинико-лабораторный синдром, возникающий при ряде заболеваний и клинических ситуаций, характеризующийся симптомами поражения кишечника, изменением качественного и/или количественного состава нормальной микрофлоры, а также транслокацией ее различных видов в несвойственные биотопы и их избыточным ростом [99].

Таким образом, дисбиоз (дисбактериоз) представляет собой такое состояние экосистемы, при котором происходит нарушение функционирования ее составных частей и механизмов их взаимодействия, результатом чего является развитие заболевания человека. Понятие «дисбактериоз кишечника» является более широким по сравнению с понятием «дисбактериальные реакции». Дисбактериоз кишечника – более выраженное и стойкое состояние.

По данным РАМН, более 90% населения России страдают от тех или иных проявлений микробиологических нарушений ЖКТ, особенно эти нарушения распространены среди детей. Известны факты значительных отклонений в бактериограмме кишечника у большого количества практически здоровых детей. Следует учитывать также методические особенности выполнения анализа. Следовательно, к трактовке микробиологического анализа фекалий необходимо подходить с большой осторожностью и делать практические выводы только после сопоставления данных анализа с клинической картиной. Поэтому изучение клинической картины, характерной для микроэкологических нарушений, также является важной задачей.

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.

Глава 1. Микробиологические и иммунологические аспекты дисбактериоза кишечника

Кишечная микрофлора человека в норме. Понятие биоценоза

Как известно, окружающая человека среда обильно заселена микроорганизмами. Многие из них неспособны к сосуществованию с макроорганизмом, другие являются сапрофитами, третьи – симбионтами, т.е. организмами, способными сосуществовать с другими биологическими видами во взаимосвязанном и обоюдовыгодном взаимодействии. Симбионты необходимы для нормальной жизнедеятельности организма-хозяина [119].

В нормальных физиологических условиях организм человека содержит сотни различных видов микроорганизмов. Термин «нормальная микрофлора» объединяет микроорганизмы, выделяемые из организма здорового человека: с кожи, слизистых оболочек верхних дыхательных путей, ЖКТ и мочеполовой системы. Нижние отделы тонкой и особенно толстой кишок представляют резервуар бактерий всего организма [73].

Нормофлорой принято считать совокупность типичных для определенного биологического вида ассоциаций микроорганизмов, естественная жизнедеятельность которых происходит в тех органах и тканях макроорганизма, которые сообщаются с внешней средой. Нормофлора выполняет важнейшие физиологические и иммунологические функции в макроорганизме и составляет с ним единое целое. Нормофлора – составная часть биоценоза человека. Биоценоз – это своеобразная динамическая микроэкологическая система, способствующая созданию более или менее однородных условий для нормальной жизнедеятельности нормофлоры и выполняющая или регулирующая многочисленные функции макроорганизма [119].

На состав и значение микробной флоры для здорового человека впервые из русских ученых обратил внимание в 1914 г. И. И. Мечников. В последние 10—20 лет многие представления о микрофлоре человека, ее составе и роли в поддержании здоровья и возникновении заболеваний существенно изменились и обогатились. Революционный скачок наших знаний о микробной экологии человека произошел благодаря внедрению в практику современных методов культивирования облигатных анаэробных бактерий, моделей с использованием безмикробных и гнотобиологических животных, приемов селективной и тотальной деконтаминации и других современных методов [168, 83].

Как известно, человек рождается со стерильным кишечником. Однако уже с первых мгновений появления на свет кожа и слизистые оболочки ребенка заселяются микроорганизмами, число и разнообразие которых определяются механизмом родов, санитарным состоянием среды, в которой они произошли, а затем и типом вскармливания [263].

Во время родов колонизация ЖКТ бактериями происходит через рот. Бактерии Е. соli и стрептококки можно обнаружить в ЖКТ через несколько часов после рождения, причем они распространяются в направлении от полости рта к анусу. Различные штаммы бифидобактерий и бактероиды появляются в ЖКТ спустя 10 дней после рождения [42].

Дети, рожденные путем кесарева сечения, имеют значительно более низкое содержание лактобактерий, чем появившиеся естественным путем [201].

В первые 2—3 нед состав микрофлоры подвержен значительным изменениям. У детей, находящихся на грудном вскармливании, нормофлора с достаточно стабильными характеристиками формируется к концу первого года жизни [194]. Колонизация пищеварительного тракта идет оральным путем, что подтверждается тем фактом, что у детей с врожденной атрезией пищевода фекалии длительное время остаются стерильными (Bayston R. et al., 1984).

Только у детей, находящихся на естественном вскармливании, в микрофлоре кишечника преобладают бифидобактерии, с чем связывают меньший риск развития гастроинтестинальных инфекционных заболеваний [189, 236]. При искусственном вскармливании у ребенка не формируется преобладание какой-либо группы микроорганизмов [187]. Состав кишечной флоры ребенка после 2 лет практически не отличается от взрослого: более 400 видов бактерий, причем большинство – анаэробы, плохо поддающиеся культивированию.

Общая численность бактерий кишечника достигает 10

 клеток, что почти на порядок больше числа клеток всех органов и тканей макроорганизма (Luckey T.D., 1987). Бактерии составляют до 35—60% от общего объема содержимого толстой кишки [258]. О чрезвычайной сложности населяющей человека микрофлоры говорит тот факт, что в 1 г содержимого слепой кишки определяется более двух биллионов микроорганизмов, представителей 17 различных семейств, 45 родов, свыше 400 видов (Borriello S.P., 1986). В любом биоценозе всегда имеются постоянно обитающие виды бактерий (нормофлора, аутофлора, аутохтонная, индигенная микрофлора) и транзиторные (аллохтонная флора).

Тонкие механизмы взаимодействия микроорганизмов и хозяина, обеспечивающие стабильность соответствующего биоценоза, приживление нормофлоры и элиминацию аллохтонной микрофлоры, окончательно не выяснены. Показано, что естественной формой существования в природе любых микроорганизмов является иммобилизованное состояние, т.е. 99,9% бактерий в природе обитает в виде микроколоний, фиксированных к различным поверхностям [234]. Прикрепление микробных клеток к твердым поверхностям происходит в три этапа: на первом – за счет слабых взаимодействий осуществляется обратимая адгезия; второй этап заключается в неспецифической адгезии с помощью фимбрий и пилей, включая возникновение водородных и ионных связей; на третьем этапе происходит образование усиливающего адгезию внеклеточного материала (полисахаридов) [217]. Таким образом, формируется биопленка, через которую осуществляется контакт между просветом кишечника и слизистой оболочкой.

Биопленка, покрывающая слизистые оболочки кишечника, помимо полисахаридов микробного происхождения, состоит из колоний микроорганизмов, а также муцина, продуцируемого бокаловидными клетками. Микроорганизмы в составе биопленки в десятки—сотни раз более устойчивы к воздействию неблагоприятных факторов, по сравнению с тем, когда они находятся в свободноплавающем состоянии [234]. В отличие от свободноживущих бактерий представители нормофлоры в животном организме способны фиксироваться лишь к определенным рецепторам кожи и слизистых оболочек. Наиболее многочисленна и разнообразна по составу группа бактерий толстого мукозного слоя, покрывающего внутреннюю поверхность пищеварительного тракта [204]. Состав мукозной и просветной микрофлоры толстой кишки существенно не различается [168].

Микрофлора человека находится во внешней для организма среде. Между тем существуют механизмы, поддерживающие количественное постоянство и функциональную активность нормофлоры, которую многие рассматривают как дополнительный самостоятельный орган. Можно говорить о микробиологическом гомеостазе организма, под которым подразумевается постоянство видового спектра нормофлоры, биохимическая активность, а также нормальное состояние системы взаимосвязей, соединяющих хозяина и его нормофлору [6].

Видовой состав нормофлоры толстого кишечника представлен аэробными и анаэробными микроорганизмами. Соотношение строгих анаэробов к аэробам составляет 1000:1 [238]. Анаэробная нормофлора в основном представлена бифидобактериями, бактероидами, лактобактериями, клостридиями. Факультативно-анаэробные и аэробные микроорганизмы микрофлоры толстой кишки представлены кокками, эшерихиями и грибами рода Candida. Эшерихии и энтерококки занимают среди них доминирующее положение [216].

Нормофлора толстого кишечника должна составлять не менее 90% микробной флоры ЖКТ, ее представляют бифидобактерии, лактобактерии, кишечные палочки с нормальными для них ферментативными свойствами [76].

Бифидобактерии. В 1 г содержимого толстой кишки бифидобактерии присутствуют в количестве 10

 и более микробных тел. Это неспорообразующие грамположительные, строго анаэробные бактерии, составляющие подавляющую часть пристеночной и полостной нормофлоры толстого кишечника как у детей, так и у взрослых [93]. Бифидобактерии, постоянно взаимодействуя со слизистыми оболочками толстого кишечника, играют ведущую роль в колонизационной резистентности ЖКТ. Защитные свойства бифидобактерий обусловлены их высокой способностью к адгезии к слизистой оболочке толстого кишечника [67]. Способствуя формированию и стимулированию местной неспецифической резистентности, бифидофлора не оказывает заметного антигенного воздействия на общий иммунитет (Freter R., 1984).

Лактобактерии. Количество лактобактерий в 1 г содержимого толстой кишки составляет 10

 и более микробных тел. Это неспорообразующие грамположительные как факультативные, так и строго анаэробные палочковидные бактерии [93]. Лактобактерии обнаруживаются на всем протяжении ЖКТ. Высокая адгезивность к слизистым оболочкам и слабовыраженная антигенная нагрузка лактобактерий способствуют развитию тесных ассоциативных связей со слизистыми, вплоть до образования поверхностного защитного биослоя (И. Н. Блохина, В. Г. Дорофейчук, 1979; Х. П. Ленцнер, А. А. Ленцнер, 1987; Lorenz A., 1984). В процессе жизнедеятельности лактобактерии выделяют молочную кислоту, перекись водорода, оказывающих прямое антагонистическое воздействие на гнилостные микроорганизмы, и продуцируют ряд веществ, обладающих выраженной антибиотической активностью (лизоцим, низин, лактолин, стрептоцин, лактомин).

Непатогенные разновидности кишечной палочки. Количество в 1 г содержимого толстой кишки составляет 10

 и более микробных тел. Кишечные палочки (E. coli) с полноценными ферментативными свойствами – это основная аэробная флора кишечника здорового ребенка [93]. Это грамотрицательные палочки семейства Enterobacteriaceae, рода Escherichia. Они расщепляют лактозу, глюкозу, маннит и мальтозу. Представители E. coli с полноценной ферментативной активностью обладают выраженной антагонистической активностью по отношению к патогенным, а также к некоторым условно-патогенным микробам. Антагонистические свойства E. coli обусловлены образованием бактерицидных веществ (колицинов) и конечных продуктов метаболизма (молочная кислота, перекись водорода). Оказывая постоянное антигенное воздействие на систему местного иммунитета, кишечные палочки поддерживают ее в физиологически активном состоянии: они инициируют в кишечнике синтез секреторных иммуноглобулинов, способных за счет перекрестных реакций взаимодействовать с патогенными микроорганизмами из семейства энтеробактерий и препятствовать их проникновению в слизистую оболочку кишки [80]. Доказана канцеролитическая активность E. сoli [101].

Помимо нормофлоры, в кишечнике человека может присутствовать сапрофитная и условно-патогенная флора [58]. Сапрофитная флора представлена эпидермальным и сапрофитными стафилококками, энтерококками, дрожжами, нейссериями и другими видами бактерий. УПФ кишечника может быть представлена гемолитическими стрептококками, золотистым стафилококком, спорообразующими анаэробами, лактозонегативными энтеробактериями, гемолизирующей кишечной палочкой, грибами рода Candida. В норме количество УПФ не должно превышать 10

—10

 КОЕ в 1 г фекалий или 10% общего количества микробов.

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].