Автореферат и диссертация по медицине (14.01.09) на тему:Клиническая оценка нарушений метаболической активности микрофлоры кишечника при острых кишечных инфекциях у детей и методы коррекции

На правах рукописи

004604767

Бегиашвили Лариса Васильевна

КЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НАРУШЕНИЙ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МИКРОФЛОРЫ КИШЕЧНИКА ПРИ ОСТРЫХ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЯХ У ДЕТЕЙ И МЕТОДЫ КОРРЕКЦИИ

14.01.09. - инфекционные болезни

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

- з ИЮН 2010

Москва-2010

004604767

Работа выполнена в ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Росздрава

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Мазанкова Людмила Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Погорельская Лидия Васильевна

кандидат медицинских наук, профессор

Новокшонов Алексей Аммосович

Ведущая организация: ГУ НИИ Вирусологии им. Д.И. Ивановского РАМН

Защита состоится 2010г. в часов

На заседании диссертационного совета Д.208.071.02 при ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава» по адресу: 123995 г. Москва, ул. Баррикадная, д.2/1.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава» по адресу: 125445 г. Москва, ул. Беломорская, д. 19.

Автореферат разослан

а-п/илли-гт г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор В.Я. Кицак

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Острые кишечные инфекции (ОКИ) занимают 2-е место после острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) и гриппа в структуре инфекционной патологии у детей. По данным Федерального центра Госсанэпиднадзора РФ за 2008 г. заболеваемость ОКИ составляет 1870 случаев на 100 тыс., в 2009 г. - 1750 случаев на 100 тыс. детского населения. В этиологии ОКИ ведущее место занимают вирусные диареи, на долю которых приходится 72,3 % всех случаев заболеваний (Воротынцева Н.В.,2001; Мазанкова Л.Н., Ильина Н.О., 2005; Новокшонов A.A., 2005;

Горелов A.B. с соавт., 2006; [Тихомирова О.В.|, с соавт., 2006).

Многие вопросы этиопатогенеза и особенностей течения ОКИ в детском возрасте достаточно хорошо изучены и освещены в отечественной и зарубежной литературе (Новокшонов A.A., с соавт. 2003; Учайкин с соавт., 2003; Михайлов Е.В., 2004; и др., Barnes. J. 1998, Bon F. 1999, Maguire 1999, Inouye S. 2000, Nacata S. 2000, M. de Wit 2001, Dewey С. 2003, Laird A.R. 2003, Parashar U.D. 2003, Zhou Y. 2003). Однако, до настоящего времени дискутируется и неоднозначно оценивается роль изменений состава и функций микрофлоры кишечника в патогенезе вирусных диарей и ее влияние на формирование клинической картины и исходов заболевания (Бельмер C.B., 2003; Горелов A.B., с соавт., 1999; Мухина Ю.Г., с соавт., 2002). Не разработан алгоритм коррекции дисбиоза кишечника в острый период кишечной инфекции вирусной этиологии.

Лабораторная оценка нарушений микрофлоры кишечника по микробиологическим критериям в настоящее время рассматривается как недостаточно информативный и «иллюзорный» метод диагностики, позволяющий выявить лишь количественный состав доминирующих бактерий (Маянский А.Н., 2001, Мазанкова Л.Н., 2003), не отражая функциональные характеристики микрофлоры кишечника. Однако под влиянием анаэробной индигенной (сахаролитической) микрофлоры кишечника активируются ферментативные процессы, образуется целый ряд низкомолекулярных метаболитов - летучих жирных кислот (ЛЖК), выполняющих в организме ряд важных функций, включая стимуляцию жизнедеятельности нормальной симбионтной микрофлоры, участие в поддержании гомеостаза физико-химических параметров приэпителиальных зон, энергообеспечения эпителия, в иммунорегуляции, в антибактериальной и противовирусной защите (Rowland I.R., 1988; Ардатская М.Д., 1996; Macfarlane G.T., 1997; Митрохин С.Д., 2000; Белобородова Н.В., с соавт., 2002; Кондракова O.A., с соавт., 2002; Fucomoto S., 2003). Установлено, что ЛЖК играют важную роль в поддержании резистентности эпителия на метаболическом, иммунологическом, морфологическом и колонизационном уровне. При различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта процессы образования, всасывания и утилизации ЛЖК изменяются. Разнонаправленные отклонения от физиологической нормы уровней и

спектров микробных метаболитов отражают структурные и функциональные нарушения в составе микрофлоры, отражая процессы дисбактериоза кишечника.

В последние годы разработан перспективный способ оценки состояния микрофлоры - метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ), основанный на определении метаболитов индигенной флоры - летучих жирных кислот (ЛЖК) в фекалиях в кишечнике (Ардацкая М.Д., 2002; Кондракова O.A., с соавт., 2004; Мазанкова Л.Н., Ильина Н.О., 2006; Editorial. L. 1996; Fucomoto S., 2003; Topping D.I., 2001).

В литературе имеются единичные работы, посвященные клинической оценке метода ГЖХ при ОКИ вирусной этиологии у детей, в которых проведен анализ корреляции дисбиоза кишечника и содержания различных ЛЖК в копрофильтрате (Ильина Н.О., 2006, Коган Н.В., 2009). Однако, до настоящего времени нет единого мнения о диагностической и прогностической роли сдвигов метаболической активности анаэробной флоры при ОКИ у детей, не определены биохимические маркеры дисбиотических нарушений при диареях разной этиологии, не дана оценка эффективности метаболических подходов к коррекции дисбиоза кишечника при вирусных диареях.

Цель исследования

Совершенствование диагностики нарушений микробиоценоза желудочно-кишечного тракта и тактики лечения острых кишечных инфекций у детей на основе изучения метаболической активности микрофлоры кишечника.

Задачи исследования:

1. Определить параметры изменения общего спектра ЛЖК, индекса изокислот и анаэробного индекса при ОКИ вирусной этиологии и сопоставить их с микробиологической характеристикой биоценоза толстой кишки.

2. Провести сравнительный анализ метаболической активности микрофлоры кишечника при вирусных диареях у детей в возрастном аспекте.

3. Выявить особенности изменений концентрации и соотношения отдельных летучих жирных кислот в копрофильтратах при ОКИ разной этиологии у детей в зависимости от тяжести и длительности заболевания.

4. Изучить влияние препаратов - метапробиотиков и пребиотического питания на метаболитный статус микрофлоры кишечника в остром периоде ОКИ у детей.

Научная новизна

Впервые проведено изучение метаболической активности кишечной микрофлоры по уровню и спектрам ЛЖК методом ГЖХ при кишечных

инфекциях вирусной этиологии у детей в возрастном аспекте. Доказано, что микробиологические нарушения микрофлоры кишечника не коррелируют с глубиной и выраженностью метаболической активности анаэробной и аэробной флоры в остром периоде ОКИ. По результатам биохимического анализа спектра ЛЖК установлено преобладание при ОКИ вирусной этиологии дисбактериоза кишечника I степени (65,2%).

Показано, что в острый период ОКИ вирусной этиологии у детей от 1 года до 3-х лет микроэкологические нарушения в толстой кишке характеризуются повышением спектра масляной кислоты (СЗ) до 1,11±0,57 мг/мл при сохранении нормального общего уровня ЛЖК, смещением анаэробного индекса (АИ) до -0,64±0,17 мг/мл и снижением индекса изокислот (ИИ) до 0,29±0,09 мг/мл, что связано с гиперколонизацией кишечника анаэробной микрофлорой и преобладанием бродильных процессов на фоне развития осмотической диареи.

Установлено, что при нарастании тяжести заболевания и выраженности воспалительного процесса в кишечнике при ОКИ бактериальной этиологии в отличие от вирусной диареи отмечается достоверное снижение общего уровня метаболитов (ОУ) до 3,33 мг/мл (р=0,02), концентрации уксусной кислоты (С2) до 2,1976 мг/мл (р<0,05), масляной кислоты (СЗ) до 0,2438 мг/мл на фоне высоких показателей индекса изокислот 0,46 мг/мл, что имеет большое значение для их дифференциальной диагностики и выбора тактики лечения.

Определены биохимические критерии эффективности пробиотической коррекции микрофлоры кишечника с применением метапробиотиков и пребиотического питания при вирусных диареях: повышение общего уровня ЛЖК, смещение анаэробного индекса в сторону низких показателей и нормализация изокислот.

Практическая значимость

Определение уровней и спектра ЛЖК в копрофильтрате методом ГЖХ у больных ОКИ позволяет объективно в ранние сроки заболевания оценить степень нарушения микробиоценоза кишечника по совокупности биохимических критериев в виде изменений общего уровня ЛЖК, анаэробного индекса и индекса изокислот. На выбор тактики пробиотической коррекции влияет оценка изменений метаболической активности анаэробной флоры, что открывает новые возможности в оптимизации терапии при ОКИ вирусной этиологии.

Личный вклад соискателя

Автор лично осуществлял клиническое обследование и контроль за биохимическим и бактериологическим исследованием копрофильтрата у больных с ОКИ, проводил анализ полученных результатов исследования микробиоценоза толстой кишки," оценку клинической эффективности препаратов и их влияния на микрофлору кишечника и метаболитный статус, проводил статистическую обработку полученных результатов. Автор

обобщил имеющийся международный опыт о метаболических изменениях летучих жирных кислот у больных с ОКИ. Автором разработаны и внедрены в клиническую практику методы метапробиотической коррекции нарушений микрофлоры толстой кишки при ОКИ вирусной этиологии с учетом биохимических изменений в копрофильтрате, выявленных методом ГЖХ.

Внедрение в практику.

Результаты настоящего исследования используются в работе кишечного отделения Тушинской детской городской больницы. Основные положения диссертации используются в педагогическом процессе на кафедре детских инфекционных болезней ГОУ ДПО РМАПО Росздрава, в докладах и лекциях для врачей лечебных учреждений.

Апробация материалов диссертации.

Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на межкафедральной научно-практической конференции кафедр детских инфекционных болезней и педиатрии ГОУ ДПО РМАПО Росздрава 6 ноября 2009, VII и VIII Конгрессах детских инфекционистов (2008,2009 гг.).

Публикации.

По теме проведенных исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК РФ - 3, 1 пособие для врачей.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 138 страницах печатного текста, содержит 12 таблиц, 30 рисунков. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 198 источника, из них 110 работы отечественных и 88 зарубежных авторов.

Положения, выносимые на защиту

1. Биохимический метод является более информативным по сравнению с бактериологическим методом изучения состава микрофлоры, позволяющим дополнительно выявить структурные и функциональные изменения микробиоценоза толстой кишки в режиме реального времени.

2. В острый период ОКИ вирусной этиологии у детей от 1 года до 3-х лет микроэкологические нарушения в толстой кишке характеризуются повышением спектра масляной кислоты (СЗ), снижением анаэробного индекса (АИ) и индекса изокислот (ИИ) на фоне нормального общего уровня ЛЖК, что свидетельствует об умеренном снижении метаболической активности нормальной микрофлоры,

соответствующем I степени дисбиоза кишечника у 55% детей независимо от тяжести заболевания.

3. Для ОКИ бактериальной этиологии на фоне нарастания тяжести заболевания и выраженности воспалительного процесса в кишечнике характерны более глубокие биохимические сдвиги в составе ЛЖК, соответствующие для II степени дисбиоза кишечника: достоверное снижение общего уровня метаболитов (ОУ), уровня уксусной кислоты (С2), масляной кислоты (СЗ) на фоне сохранения высокого значения индекса изокислот, что связано с угнетением индигенной флоры и ростом УПФ.

4. Применение метапробиотиков и продуктов пребиотического питания при ОКИ вирусной этиологии повышает эффективность метаболической коррекции микрофлоры кишечника, способствуя повышению общего уровня ЛЖК, анаэробного индекса и нормализации изокислот, что свидетельствует о нормализации микробиоценоза кишечника в периоде реконвалесценции.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы н методы исследования

Работа выполнена на базе инфекционного отделения Тушинской детской городской больницы Департамента здравоохранения г. Москвы за период с 2006 по 2008 г.г. (главный врач Куликова O.E.). Исследования метаболической активности кишечной микрофлоры проводились на базе НИФ «Ультрасан» ГУ МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского, (к.б.н. Кондракова O.A., к.х.н. Затевалов А.М.)

Для решения поставленных задач методом случайной выборки обследовано 139 детей с острыми кишечными инфекциями в возрасте от 1 до 15 лет, госпитализированных в 1-2-й день заболевания, у которых в анамнезе отсутствовали данные о приеме пробиотиков, антибиотиков и иммуномодуляторов. Контрольную группу составили 50 здоровых детей.

Таблица. 1

Возраст больных до 1 года 1-3 лет 3-15 лет

Абсолютное число 23 66 50

% 16,5 47,5 36

Среди обследованных детей было 73 мальчика (52,5%), и 66 (47,5%) девочек. В возрастной структуре (табл.1) превалировали дети до 3-х лет, составившие 64%. Дети старшего возраста поступали в стационар реже: от 3 до 15 лет обследовано 36% больных.

Большинство детей были госпитализированы в стационар в ранние сроки от начала заболевания: 52,5% - в первые сутки, 36,0% - на 2-3 день и лишь 11,5% поступили в отделение позднее 3-го дня болезни.

У 33,8% детей в анамнезе имелись указания на контакт с больными острыми кишечными инфекциями, а 20,1% имели контакт с больными респираторной вирусной инфекцией.

У 38,1% из 139 детей, вошедших в исследование отмечался отягощенный преморбидный фон. 30,2% составили дети, часто болеющие респираторными вирусными инфекциями. У 35,2% детей отмечались функциональные . нарушения ЖКТ, у большинства из них до настоящего заболевания имелось указание в анамнезе на нарушение в составе кишечной микрофлоры, выявленные микробиологическим методом. У 17,2% детей имели место проявления атопического дерматита, у 7,9 % - гипотрофия, у 2,6% - анемия. У 6,5% детей грудного возраста отягощающим фоном явилось перинатальное поражение ЦНС, у 4,3% - врожденные пороки развития, среди которых имели место ВПС, пороки развития ЦНС и в двух случаях - множественные пороки развития органов и систем.

9,4% детей из числа обследованных в анамнезе имели указания на перенесенные ранее острые кишечные инфекции.

У 19,4% больных при поступлении выявлялась сопутствующая инфекционная патология. Чаще всего отмечалось сочетание ОКИ с респираторными вирусными инфекциями (59,2%). В 7,4% случаев течение ОРВИ осложнялось ларинготрахеитом, у 11,1% - инфекцией мочевой системы, у 14,8% - ангиной, у 7,5% - пиодермией.

Клинический диагноз острых кишечных инфекций верифицировался по типу диареи и топике поражения ЖКТ (Пособие для врачей «Острые кишечные инфекции у детей (диагностика, классификация, лечение)» Учайкин В.Ф., Новокшонов A.A., Мазанкова Л.Н., 2005). У 78,4% детей диарея протекала по осмотическому типу, что соответствует вирусной этиологии заболевания, у 21,6% больных имел место инвазивный тип диареи, характерный для бактериальной инфекции (сальмонеллез, шигеллез). По топике поражения ЖКТ у 60,4% диагностирован гастроэнтерит, у 21,0% имел место энтерит, у 13,6% - энтероколит, у 5,0% - гастроэнтероколит. По степени тяжести у 14,4% установлена легкая форма, средне-тяжелая форма -85,6%. Среди обследованных детей у 58,2% выявлена ротавирусная инфекция, у 10,1% сальмонеллез, у 11,5% - шигеллез и у 20,2% этиология не уточнена.

Сравнительный анализ основных клинических симптомов ОКИ в возрастном аспекте показал, что рвота в острый период отмечалась у всех детей в возрасте до 1 года, у 63 (95,5%) детей в возрасте с 1 года до 3-х лет, у 46 (92%) - с 3 до 15 лет. Диарея встречалась у 100% детей в возрасте до 3-х лет и лишь у 84% детей от 3 до 15 лет. Абдоминальный синдром наблюдался чаще в возрастной группе 3-15 лет (100%), метеоризм - у детей до 3-х лет (96,7%). У больных всех возрастных групп преобладал осмотический тип диареи с топикой поражения в виде гастроэнтерита, протекающего в среднетяжелой форме.

Всем детям в 1-2 сутки пребывания в стационаре проводился комплекс лабораторной диагностики, включающий в себя общеклинические анализы,

бактериологическое исследование кала на наличие патогенных и условнопатогенных энтеробактерий, копрологический анализ по стандартным методикам, а также определение спектра ЛЖК, вырабатываемых анаэробной флорой, методом газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ) (НИФ «Ультрасан» ГУ МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского к.б.н. Кондракова O.A., к.х.н. Затевалов A.M.). В таблице 2 представлены основные продуценты ЛЖК и варианты их отклонений в копрофильтрате, характерные для нарушений микробиоценоза у детей, определяемых методом ГЖХ (Кондракова O.A. 2005, модификация МазанковаЛН. 2009).

Таблица 2.

Характеристика состояния микробиоценоза кишечника но юмененню спектра ЛЖК

в копрофильтрате

ЛЖК продуценты -микробиоты Варианты отклонений ЛЖК и их интерпретация

Снижение уровня Повышения уровня

Общий уровень ЛЖК(ОУ) Все представители нормальной микрофлоры Угнетение метаболической активности и кол-ва нормальной микрофлоры Гиперколонизация толстой кишки УПФ, ферментативная (лактазная) недостаточность

Уксусная кислота (С2) Анаэробы: бифидобактерии, лактобашшш, клостридии. Аэробы (E.coli, Staphylococcus., Proteus и др.). нарушение липидного обмена, повышенная утилизация Сахаров и аминокислот. гиперколонизация аэробной микрофлоры, в т.ч. клостридии.

Пропионовая кислота (СЗ) Veilonella, Propionibacterium, Bacteroides, Fusobacterium, Clostridium, Gaffkya и др. Угнетение бактероидов, клостридий,вейонелл, в т.ч. из-за дефицита пектинов, Сахаров. гиперколонизация анаэробной флорой с пропионовокислым брожением (агрессивная УПФ) при избытке крахмала (ферментопатия)

Масляная (С4) Подавление фагоцитарной активности макрофагов и нейтрофилов Fusobacterium, Eubacterium, Coprococcus, Bacteroides, Megasphaera, Clostridium, Peptococcus Угнетение анаэробной флоры (индигенной) из-за дефицита пищевых волокон, углеводов. Деструктивные изменения в эпителии гиперколонизация анаэробной микрофлорой с преобладающим маслянокислым брожением (эубактерии, клостридии).

Анаэробный индекс (АИ) Угнетение популяций индигенной флоры (строгих анаэробов) Повышение метаболической активности анаэробов - УПФ или угнетение нормальной флоры-продуцентов С2

Изо-кислоты (¡С4, ¡С5, ¡С6) iC4 и iC5, Bacteroides, Megasphaera, Peptostreptococcus, Clostridium iC6 Peptostreptococcus, Clostrid., Candida Снижение протеолитической активности анаэробной микрофлоры, ферментативная недостаточность верхних отделов ЖКТ увеличение протеолитической активности анаэробной микрофлоры.

Глубина нарушений метаболической активности микрофлоры определялась по степеням дисбактериоза (Патент РФ «Способ разделения смеси жирных кислот фракции С2-С6 методом газожидкостной хроматографии» Ардатская М.Д., Иконников Н.С., Минушкин О.Н., № 2220755, дата выдачи 10.01.2004, приоритет от 23.07.2002.). Для I степени дисбактериоза характерно сохранение нормального уровня уксусной кислоты (С2) и общего уровня метаболитов (ОУ), повышение в масляной (С4) и пропионовой (СЗ) кислот на фоне незначительного смещения анаэробного индекса (АИ) в отрицательную сторону, что свидетельствует об количественном дефиците и угнетении функции индигенной микрофлоры. Для II степени патогномонично снижение уксусной (С2) и масляной (С4) кислот, повышение пропионовой (СЗ) на фоне значительного смещения анаэробного индекса (АИ) в отрицательную сторону, что характеризует микробиологический дисбаланс с дефицитом анаэробов и снижением ее ферментативной активности на фоне роста УПФ с пропионовокислым брожением.

Все больные с ОКИ получали базисную терапию: пероральную регидратацию «Регидроном», энтеросорбенты, ферментотерапию. Дополнительно к базисной терапии с целью изучения эффективности коррекции дисбактериоза назначались метапробиотики и пребиотическое питание.

В I группе обследуемых 18 детей от 1 мес. до 1 года получали в качестве основного лечебного питания смесь «Хумана ЛП+СЦТ» с пребиотиками в объёме от 50 до 180 мл каждые 3-3,5 часа в течение 5 дней. В группе сравнения дети получали адаптированные смеси без пребиотиков.

II группу составили 50 детей в возрасте от 3-х до 15 лет, получавших «Нормофлорин Д» (Бифилюкс, Россия), в состав которого входят 10 млрд. живых метаболически активных лакто- и бифидобактерий в 1 мл препарата с высоким содержанием микробных метаболитов и пребиотиков, в дозе 7,5 мл 2 раза в день в течение 3-х недель.

В III группу вошли 28 детей от 1 года до 3-х лет, которым назначался метаболический самоэлиминирующийся пробиотик «Споробактерин» (Россия), содержащий живые микробные культуры из бактерий штамма Bacillus subtilis 534 с высокой антагонистической и иммунобиологической активностью в дозе 0,5 мл 2 раза в день в течение 7 дней. Контрольную группу составили 50 детей, получавшие базисную терапию.

Статистическая обработка выполнена с применением статистической программы BIOSTATISTICA 4,03. Количественные показатели представлены средними арифметическими значениями с их стандартными отклонениями (M±SD), а также медианой (Ме). Оценка достоверности различий средних абсолютных величин для выборок с нормальным распределением выполнена по t-критерию Стьюдента, а для рядов с неравномерным числом вариант - по критерию Манна-Уитни. Значимость различий относительных величин

оценивалась по критерию Фишера и критерию г. Статистически значимыми считались различия между выборками при величине р< 0,05.

Результаты исследования Сравнительная оценка информативности разных методов исследования микробиоценоза кишечника у детей

У 69 детей с ОКИ вирусной этиологии средней тяжести в возрасте от 1 года до 3-х лет в острый период заболевания проведено исследование состава микрофлоры кишечника бактериологическим методом. У 46,4% встречались дисбиотические реакции (рост УПФ на фоне сохраненной индигенной флоры), дисбактериоз кишечника I степени определялся в 36,2% случаев и характеризовался снижением уровня индигенной флоры < 107 мк/г и отсутствием роста УПФ. У 17,4% детей выявлен дисбактериоз Н-Ш степени с глубокими нарушениями в составе микрофлоры, связаными с количественным ростом УПФ, преимущественно стафилококков (26%), клебсиелл (23%), протея (31%), дрожжевых грибов (20%) на фоне дефицита бифидобактерий (36,8%), лактобацилл (10,5%), бифидо -и лактобацилл (5,3%). У детей этой группы одновременно с бактериологическим обследованием в одной и той же пробе фекалий исследовалась метаболическая активность анаэробной микрофлоры по уровню ЛЖК методом ГЖХ и определены сдвиги в их спектре. У 38 из 69 детей (55%) изменения метаболической активности микрофлоры толстой кишки выражались в незначительном смещении отрицательного значения анаэробного индекса (АИ) при нормальном общем уровне ЛЖК, в снижении индекса изо-кислот (ИИ) на фоне повышения мясляной кислоты (С4), что соответствует дисбактериозу кишечника I степени по биохимической классификации. У 24 детей (34,8%) в копрофильтрате отмечалось снижение общего уровня (ОУ), значительное смещение в отрицательную сторону АИ, повышение пропионовой кислоты (СЗ), что характерно для гиперколонизации кишечника УПФ с повышением метаболической активности анаэробов и угнетении нормальной флоры и соответствующей 11 степени дисбактериоза, по биохимическим критериям. Нормальные показатели выявлены у 7 детей (10,2%) с ротавирусной инфекцией (рис.1).

Шдисб.р-ии

□ без изм

□ Истелень а ¡степень

бак. Ан.

биох. Ан.

РисЛРаспределение больных ОКИ вирусной этиологии по степеням дисбиоза при бактериологическом и биохимическом анализе кала

При I степени биохимических нарушений процент совпадения с бактериологическими критериями дисбактериоза кишечника I ст. составил 65,8% (рис. 2). При II степени биохимических нарушений в копрофильтрате процент совпадения метода ГЖХ с микробиологическим анализом - 37,5% (р<0,05), что свидетельствует о несовпадении информативности бактериологического и биохимического анализа определения состояния микрофлоры кишечника в 62,5% случаях. Метод ГЖХ является более информативным, т.к. расширяет возможности оценки состояния микробиоценоза и позволяет оценить не только количественные изменения в составе микрофлоры, но и состояние метаболической активности анаэробной микрофлоры кишечника с оценкой ее структурных и функциональных нарушений в экосистеме ЖКТ.

■ДЙебШериоз Гет— •"""Ждисбактериоз 2 ст.

Рис.2 Распределение детей по степеням нарушений в биохимическом анализе кала.

Клиническая характеристика нарушений метаболической активности микрофлоры при ОКИ в возрастном аспекте

Известно, что микрофлора кишечника у детей разного возраста отличается по количественному составу аэробов и анаэробов, их функциональной активности и характеризуется возрастными особенностями микробных консорциумов в норме и при патологии (Кафарская Л.И., 2008, Амерханова A.M., 2009), что влияет на течение заболеваний ЖКТ на выбор пробиотиков для коррекции дисбактериоза в возрастном аспекте.

Изучены особенности клинического течения ОКИ у детей разного возраста со средней степенью тяжести заболевания (рис.3). I группу составили 22 ребенка (35%) до 1 года, II группу-41 (65%) от 1 года до 3-х лет, в контрольную группу включено по 20 здоровых детей, соответствующего возраста. Выявлено, что лихорадка наблюдалась у 100% детей до года, симптомы интоксикации у 92% детей до 1-го года и у 86% детей до 3-х лет, диарея наблюдалась в обеих возрастных группах в 100% случаев, боли в животе и рвота отмечались чаще у детей до 1-го года.

■ интоксикация □ лихорадка

■ диарея 0 рвота

КЗ боли в животе

1 группа 2 группа

Рис. 3 Основные клинические симптомы ОКИ у детей разного возраста средней степени тяжести с ОКИ вирусной этиологии

Нами проведено исследование метаболической активности микрофлоры толстой кишки у детей разных возрастных групп при ОКИ вирусной этиологии. Полученные в ходе анализа данные свидетельствуют о ] том, что изменение метаболической активности микробиоценоза толстой кишки у детей разных возрастных групп отличаются по разным параметрам (табл. 3).

Общий уровень метаболитов (ОУ) достоверно выше нормы у детей I группы (5,38+1,93 мг/мл против 4,73 р<0,05), что можно объяснить угнетением метаболической активности анаэробной флоры и развитием более выраженной ферментативной недостаточности (лактазной), I снижением Рн кала до 5,5 при вирусных диареях и ускоренным транзитом химуса по кишечнику у детей с ротавирусной инфекцией до 1 года, чем у детей старше года. У детей до 1 года отмечался более выраженный и длительный диарейный синдром, колики, метеоризм.

Анаэробный индекс был подвержен значительным колебаниям в обеих возрастных группах, однако смещение в отрицательную сторону этого показателя наиболее выражено было у детей II группы (-0,68+0,11 мг/мл), чем у детей I группы (-0,5+0,13 мг/мл р<0,05), что связано с более глубоким угнетением микробов - продуцентов уксусной кислоты (С2) (Е.соП и облигатных анаэробов) у детей старше года. В этой возрастной группе у 34,8% отмечался дисбактериоз II степени по биохимическим критериям, при этом клинические симптомы бактериального инфекционного процесса у детей отсутствовали.

Индекс изокислот был повышен как в 1-ой (0,47+0,12 мг/мл), так и во 11-ой группе (0,34+0,09 мг/мл) по сравнению с нормой, что свидетельствует о дефиците количества нормальной микрофлоры и о снижении утилизации изо-кислот в условиях патологического состояния слизистой и развития вторичной ферментопатии у детей вне зависимости от возраста (табл. 3).

ТаблицаЗ .

Концентрации ЛЖК (мг/мл) в разных возрастных группах с ОКИ вирусной

этиологии

Показатели ЛЖК I группа до 1 года Контрольная Группа II группа от 1 года до 3-х лет Контрольная группа

Общий уровень (ОУ) 5,384:1,93* 4,735 5,86±1,04 6.077

Анаэробный индекс (АИ) -0,5±0,13* -0,356 -0,68±0Д1 -0,456

Индекс изо-кислот (ИИ) 0,47±0,12 0,308 0,34±0,09 0,203

С2(уксусная кислота) 3,6±1,24 3,550 3,66±0,66 3,606

СЗ(пропионовая кислота) 1,04±0,48* 0,654 0,85±0,19 0,840

С4 (масляная кислота) 0,49±0,24 0,418 0,97±0,29* 0,623

С5(валериановая кислота) 0,09±0,06 0,050 0,1±0,05* 0,045

¡С4 (изомасляная кислота) 0,06±0,03 0,046 0,1±0,03 0,049

¡С5 (изовалери-ановая кислота) 0,12±0,05 0,095 0,2±0,07 0,087

*р<0,05

Показатели уксусной кислоты (С2) в обеих группах достоверно не изменялись и не отличались от показателей контрольной группы.

Концентрация пропионовой кислоты (СЗ) у детей до 1 года повышалась до 1,04 и превышала норму в 1,7 раз, в то время как у детей с 1 года до 3 лет этот показатель не изменялся (0,654), что свидетельствует о преобладании процессов гиперколонизации анаэробной микрофлорой с пропионовокислым брожением при нормальном С2 и ОУ (биохимические критерии дисбактериоза 1-И степени) у детей до 1 года. У 13 детей (20,6%) с высоким уровнем СЗ в копрофильтрате высевалась в высоких концентрациях 107'109 КОЕ/мл УПФ (протей, клебсиелла), однако влияния на клиническую картину вирусной диареи и развития микст-инфекции у этих больных не отмечено, заболевание протекало в средней степени тяжести по типу гастроэнтерита.

Особенно выражены различия в концентрации масляной кислоты (С4) у детей разного возраста. Так, в группе детей от 1 года до 3-х лет показатели (С4) превышали норму в 1,5 раза (0,97+0,29 мг/мл), что характеризует более выраженные деструктивные изменения эпителия слизистой оболочки толстой кишки, снижение ее всасывательной функции и преобладание процессов брожения при колонизации УПФ. У детей до 1 года уровень масляной кислоты (С4) не отличался от нормы, что, вероятно, связано с отсутствием в их рационе питания пищевых волокон.

Концентрация валериановой кислоты (С5) была выше возрастной нормы у детей обеих групп, однако у детей от 1 года до 3-х лет показатели С5 в 2,5 раза превышали показатели у детей до 1 года (0,1+0,05 мг/мл), в связи с повышением концентрации продуцентов валериановой кислоты (клостридии, пептококки и пептострептококки), неверифицированных при бактериологическом обследовании у детей этой группы и их возможной роли в развитии диареи, что необходимо учитывать при назначении пробиотической коррекции.

Характеристика изменений летучих жирных кислот при ОКИ разной этиологии

Под наблюдением находилось 30 больных в возрасте от 1 года до 3-х лет с ОКИ инвазивного типа и 30 детей с вирусными диареями

В результате проведенных исследований получены данные о том, что при всех диареях имеют место изменения метаболической активности микробиоты толстой кишки, однако глубина их нарушений зависит от характера воспалительного процесса при ОКИ разной этиологии (табл. 4).

Таблица 4

Концентрации ЛЖК (мг/мл) при ОКИ различной этнологии

ЛЖК Вирусные ОКИ (п=30) Бактериальные ОКИ (п=30) Контрольная группа

Ме + Ме - +

Уксусная (С2) 2,6886« 2,1616 3,0763 2,1976* 1,3734 2,7404 3,60694,767

Пропионовая (СЗ) 0,5647 0,3597 0,8878 0,4258 0,2476 0,9906 0,84081,108

Изо-масляная 0С4) 0,0511 0,0238 0,0995 0,0348 0,0104 0,0963 0,04920,130

Масляная (С4) 0,6648» 0,4634 1,0428 0,2438* 0,0787 0,4621 0,62351,092

Изо- валериановая 0С5) 0,0872 0,0591 0,1245 0,0526 0,0154 0,1190 0,08710,224

Валериановая (С5) 0,0497* 0,0270 0,1127 0,0243* 0,0125 0,0683 0,04540,160

Примечание: Сравнение показателей концентраций ЛЖК осуществлялось при помощи вычисления медианы (Ме) с указанием доверительного интервала [-,+] и оценивалось по критерию Манна-Уитни. Достоверными считались различия между показателями при р<0,05*

Так, концентрации уксусной кислоты (С2) при всех ОКИ были снижены, не достигая ни у одного ребенка нижней границы нормы. Однако более низкие показатели уксусной кислоты отмечались в группе бактериальных диарей (Ме=2,1976 мг/мл [1,3734:2,7404], против Ме=2,6886 мг/мл [2,1616:3,0763] в группе вирусных ОКИ), что объясняется более выраженным угнетением продуцентов этого метаболита (большинство анаэробных популяций, Е.соН) за счет бактериальной инвазии и развития воспалительного процесса в слизистой толстой кишки.

Особенно выраженные и статистически достоверные (р=0,02) различия между группами получены в показателях масляной кислоты (С4). При этом концентрация С4 у большинства детей в группе вирусных диарей сохранялась на высоком уровне Ме=0,6648 мг/мл [0,4634:1,0428], а при бактериальных ОКИ - была в 2-3 раза ниже (Ме=0,2438 мг/мл [0,0787:0,4621]). Данный метаболит, как известно, является энергосубстратом для эпителиоцитов толстой кишки и снижение этого показателя характеризует воспалительные изменения слизистой (рис.4г) при бактериальной инвазии. При вирусных диареях, характеризующихся ферментативными нарушениями (дисахаридазная недостаточность),

повышение масляной кислоты (С4) связано с дефицитом дисахаридазы, а не с ростом УПФ, так как уровень индекса изокислот у детей оставался низким.

Показатели концентраций пропионовой кислоты (СЗ), продуцентами которой являются УеПопеИа, РгорюпоЬайегшт, Ва^егсМек, РихоЬайегтт, у большинства детей обеих групп были снижены или имели тенденцию к снижению относительно нормы (Ме=0,5647 мг/мл [0,3597:0,8878] - в группе вирусных ОКИ и Ме=0,4258 мг/мл [0,2476:0,9906] - в группе бактериальных при норме для детей этого возраста - от 0,8408 до 1,108 мг/мл. При этом межгрупповые различия в концентрациях СЗ были недостоверными, что можно объяснить преобладанием легких форм ОКИ в сравниваемых группах.

Уровень валериановой кислоты (С5), продуцируемой клостридиями, пептококками и пептострептококками, снижался у 87% детей в группе бактериальных диарей и у лишь у 7% детей - с вирусными диареями. При этом концентрация С5 при бактериальных ОКИ была более чем в 2 раза ниже таковой при вирусных (Ме=0,0243 мг/мл [0,0125:0,0683], против Ме=0,0497 мг/мл [0,0270:0,1127] соответственно (р=0,042), что, вероятно, свидетельствует об отсутствии колонизации слизистой клостридиями.

Концентрации изо-масляной (¡С4) и изо-валериановой (¡С5), являющихся конечными продуктами микробной ферментации, снижались только у детей с бактериальными диареями, что может служить критерием дифференциальной диагностики между бактериальными и вирусными диареями.

Общий уровень метаболитов (ОУ) у всех детей был ниже возрастной нормы (рис.4а). Однако в группе бактериальных ОКИ он был на 20-30% ниже, чем в группе вирусных (Ме=3,33 мг/мл [1,95:4,58], против Ме=4,28 мг/мл [3,54:5,64] соответственно), что связано с селективным угнетением нормальной микрофлоры, в особенности анаэробных популяций приэпителиальной зоны на фоне ОКИ инвазивного типа, протекающего с явлениями энтероколита у % детей преимущественно в среднетяжелой форме. При легкой форме бактериальной инфекции структурный дисбаланс микрофлоры не выявлен.

Уровень АИ (рис. 46) был подвержен не значительному смещению в группе вирусных диарей (Ме=0,65 [0,35:0,97]), отражая тем самым угнетение продуцентов уксусной кислоты - нормальной кишечной палочки Е.соН и анаэробных микробов. При ОКИ бактериальной этиологии АИ был ближе к возрастной норме (Ме=0,56 [0,39:0,71]), что объясняется, одновременным угнетением представителей микрофлоры - продуцентов всех ЛЖК на фоне структурного и метаболического дисбаланса внутри различных популяций нормальной микрофлоры.

Для бактериальных ОКИ были характерны более высокие значения индекса изо-кислот (ИИ), который отражает отношение суммы изо-масляной и изо-валериановой кислоты к сумме нормальных масляной и валериановой кислоты (рис 4в.) и свидетельствует об угнетении нормальной микрофлоры и снижении утилизации изо-кислот в условиях воспалительного процесса в кишечнике. Межгрупповые различия в показателях ИИ (Ме=0,46 [0,33:0,68]

- в группе бактериальных ОКИ и Ме=0,18 [0,14:0,39] - в группе вирусных) были достоверными (р=0,021).

Ш Вирусная В Бактериальная

^ Норма для детей от 1 до 3 лет

а) Общий уровень (р=0,087)

АнааробчыЯ

1,2

ШВирусная □Бактериальная

@ Норма для детей от 1 до 3 лет

б) Анаэробный индекс (р=0,115)

ШВирусная О Бактериальная

® Норма для детей от 1 до 3 лет

в) Индекс изокислот (р=0,021)

Ш Вирусная □Бактериальная

Норма для детей от 1 до 3 лет

г) Концентрация масляной кислоты (р=0,02)

Рис.4 Биохимические показатели (ГЖХ-анализ) при ОКИ бактериальной и вирусной этиологии.

Анализ копрологических показателей в исследуемых группах (рис 5), позволяет отметить наличие более выраженных функциональных нарушений верхних отделов ЖКТ у детей с вирусными ОКИ, у которых в 2 раза чаще, чем у детей с бактериальными диареями (52% против 26%) обнаруживался нейтральный жир в большом количестве, почти в 5 раз чаще (19% против 4%) - жирные кислоты в большом количестве и в 3 раза чаще (22% против 7%) - соли жирных кислот. Данные нарушения указывают на ферментативную недостаточность - основу патогенеза диарей осмотического типа, характерных для ОКИ вирусной этиологии. При бактериальных диареях в копроцитограмме отмечалось появление воспалительного белка у 59% детей.

Рис.5 Копрологические показатели при ОКИ бактериальной и вирусной этиологии.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ И МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ МИКРОБИОЦЕНОЗА ПРИ ОКИ У ДЕТЕЙ

Проведено исследование эффективности лечебной смеси «Хумана ЛП+СЦТ», жировой компонент которой представлен среднецепочечными триглицеридами, а углеводный компонент - смесью сиропа глюкозы и мальтодекстрина при низком содержании лактозы, что предполагает наличие пребиотического эффекта продукта и влияние на стабилизацию метаболической активности микрофлоры кишечника.

Под наблюдением находилось 18 детей в возрасте от 1 мес. до 1 года с течением острых кишечных инфекций вирусной этиологии, получавших в качестве основного питания лечебно-питательную смесь «Хумана ЛП+СЦТ», контрольную группу составили 20 детей, получавших адаптированные молочные смеси. Эффективность лечения оценивалась по клиническим критериям (рис.6).

контрольная

основная

о диарея* В пребыв.в стац. О эксикоз 1-2

□ лихорадка* В рвота

□ интоксикация*

0 1 2 3 4 6

Рис. 6 Продолжительность основных клинических симптомов при ОКИ вирусной этиологии на фоне приема лечебной смеси с пребиотическим эффектом.

На фоне диетотерапии у детей основной группы отмечалось значительное улучшение общего состояния с купированием симптомов интоксикации на 2-й день и лихорадки на 2-3 день, в то время как в контрольной группе - к 4 дню лечения (р<0,05). К концу первых суток (в группе сравнения -на 2-3 сутки) наблюдалось сокращение частоты рвоты и полное её купирование. Продолжительность диареи в основной группе составила 2,5 дня, в контрольной группе - 3,5 дня (р<0,05).

Ш Вируснь1е ОКИ*™

"*"□ Бактериальные ОКИ

На фоне выраженных патологических потерь жидкости с испражнениями у 2-х детей (11,1%) отмечалось развитие эксикоза 1-Н степени, явления которого купировались к концу 2-х суток пребывания в стационаре при адекватном проведении энтеросорбентной, регидратационной терапии и диетической коррекции. Сроки лечения и пребывания детей в стационаре в сравниваемых группах достоверно не различались.

В ходе проведения биохимического исследования кала по спектрам и уровням летучих жирных кислот получены данные, свидетельствующие о положительных изменениях метаболитного статуса микрофлоры на фоне диетической коррекции с использованием лечебной смеси «Хумана ЛП+СЦТ» (рис. 7).

С2 СЗ С4 ОУ ИИ -АИ

Ш до лечения 3,368 0,78 0,18 5,023 0,552 -0,459

П после 2,569 0,581 0,319 5,982 0,324 -0,529

В контр.группа 3,001 0,67 0,28 5,467 0,453 -0,486

Рис. 7 Динамика изменения концентрации ЛЖК (мг/мл) при вирусных диареях у детей на фоне использования лечебной смеси «Хумана ЛП+СЦТ»

На фоне пребиотического питания отмечалось повышение общего уровня ЛЖК (Ме=5,982 мг/мл [3,618:7,173]), свидетельствующее о нормализации функциональной активности кишечной микрофлоры. Достоверно снижалась продукция уксусной (С2) и пропионовой (СЗ) кислот, что характеризует восстановление структурного баланса аэробных и анаэробных популяций на фоне лечения. Показатели уровня масляной кислоты повышались, приближаясь к норме (Ме=0,319мг/мл [0,092:0,772]) и отражая положительное влияние лечебного питания с пребиотиками на метаболическую активность сахаролитической микрофлоры на фоне восстановления слизистой оболочки кишечника в периоде реконвалесценции ОКИ.

Проведено исследование клинической и пробиотической эффективности метапробиотика «Нормофлорин-Д» при ОКИ вирусной этиологии. Под наблюдением находилось 50 детей в возрасте от 3-х до 15 лет, (основная группа - 30 детей, группа сравнения - 20 детей) с острыми кишечными инфекциями вирусной этиологии. По топике поражения желудочно-кишечного тракта преобладали энтериты (40%) и гастроэнтериты (60%) Все дети в острый период заболевания получали базисную терапию

с применением энтеросорбентов и ферментных препаратов на фоне оральной или парентеральной регидратации. Дети основной группы получали «Нормофлорин - Д» - 7,5 мл 2 раза в день в течение 3-х недель.

Полученные результаты показали, что метапробиотик «Нормофлорин -Д» оказывает влияние на сокращение длительности симптомов интоксикации, рвоты, продолжительности диареи, абдоминального симптома в целом на 0,4-0,8 дня. Продолжительность лечения и пребывания в стационаре детей, больных ОКИ, колебалась от 3-х до 6 дней и в среднем составила 4,6±1,25 в исследуемой группе (5,7±1,06 - в группе сравнения). На фоне применения «Нормофлорина - Д» у всех детей отмечалась стойкая нормализация стула к 5-7 дню лечения. Исследование состояния микрофлоры кишечника методом ГЖХ позволило доказать позитивное влияние метапробиотика «Нормофлорин - Д» на формирование нормального профиля кислот (С2-С4), что демонстрирует восстановление активности индигенной флоры и баланса аэробных/анаэробных популяций микроорганизмов (рис. 8).

норма

до лечения

после лечения

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Ш уксусная □ масляная 0 пропионовая

Рис. 8 Динамика изменения С2-С4 у детей с ОКИ вирусной этиологии на фоне применения «Нормофлорина-Д»

Полученные данные о смещении ОУ, АИ и уровня изомеров (ИИ) в сторону нормальных значений характеризуют пробиотический эффект «Нормофлорина - Д», связанный с влиянием на деконтаминацию УГ1Ф (рис. 9).

-2 0 2 4 6 8 10 12 14

■ ОУ О ИИ Ш АИ

Рис. 9 Динамика изменения общего уровня ЛЖК, индекса изокислот (ИИ) и анаэробнлго индекса (АИ) у детей с ОКИ вирусной этиологии на фоне применения «Нормофлорина-Д»

Для изучения влияния метаболического самоэлимирующегося пробиотика «Споробактерин», содержащего Bacillus subtilis на состав и функции микрофлоры кишечника при ротавирусной инфекции обследовано 28 детей в возрасте от 1 до 3-х лет. Преобладали дети со средне-тяжелой формой заболевания. Курс лечения составил 7 дней, препарат назначался по 0,5 мл 2 раза в день за 30 мин. до еды. Клинический эффект метапробиотика «Споробактерин» в остром периоде ОКИ вирусной этиологии заключался в сокращении длительности диареи, купирование симптомов интоксикации, продолжительности абдоминального синдрома к 4-5 дню лечения у 89,3% детей. У 10,7% детей длительность диареи сохранялась до 7 дней, что требовало продолжения пробиотической терапии до 10 дней. На фоне лечения «Споробактерином» отмечались положительные сдвиги в микробиоценозе кишечника с тенденцией к нарастанию уровня уксусной кислоты (С2), масляной кислоты (С4) и общего уровня JDKK, однако эти показатели не достигали возрастной нормы (табл. 5).

Таблица 5

Сравнительная оценка биохимических показателей копрофнльтратов при ОКИ на __фоне лечения «Споробактерином»__

ЛЖК До(п=28) После (п=28) Контрольная группа

Ме - + Ме - +

Уксусная (С2) 2,839 2,030 4,091 2,904 2,000 3,664 3,606-4,767

Пропионовая (СЗ) 0,516 0,218 1,090 1,282* 0,879 1,609 0,840-1,108

Масляная (С4) 0,180 0,114 0,870 0,319 0,092 0,772 0,623-1,092

Анаэробный индекс (АИ) 0,613 0,349 0,870 0,832 0,711 1,096 0,456-0,570

Общий уровень (ОУ) 4,578 2,984 8,505 4,984 3,719 6,654 6,077-7,481

Индекс изокислот (ИИ) 0,204 0,126 0,468 0,328* 0,150 0,635 0,203-0,283

Примечание: Сравнение показателей концентраций ЛЖК осуществлялось при помощи вьиисления медианы (Ме) с указанием доверительного интервала [-,+] и оценивалось по критерию Уилкоксона. Достоверными считались различия между показателями при р<0,05*

Обращало на себя внимание достоверное нарастание пропионовой кислоты (СЗ) с повышением индекса изокислот (ИИ), что наблюдается при усилении протеолитической активности анаэробной микрофлоры при сохранении контаминации толстой кишки УПФ и свидетельствует либо о недостаточной эффективности коротких курсов лечения Споробактерином, либо отражает сохраняющуюся метаболическую активностью Bacillus subtilis, входящей в состав метапробиотика, относящегося к группе самоэлеминирующихся антагонистов (Мазанкова Л.Н., с соав. 2009).

выводы

1. Применение метода ГЖХ с определением широкого спектра ЛЖК при вирусных диареях у детей раннего возраста позволяет в режиме реального времени оценить структурные изменения и метаболическую активность микрофлоры кишечника. При микробиологическом анализе состава микрофлоры наиболее часто выявляются дисбиотические реакции- (46%), в то время как методом ГЖХ в 3 раза чаще регистрируется дисбиоз кишечника II степени по биохимическим критериям, к которым относятся повышение общего уровня ЛЖК, увеличение концентрации масляной кислоты (С4) и снижение анаэробного индекса (АИ).

2. К возрастным особенностям дисбиотических нарушений метаболической активности микрофлоры кишечника относятся высокие уровни ОУ, АИ, СЗ, изомасляной кислоты у детей до 1 года с вирусными диареями, что связано с развитием вторичной лакгазной недостаточности и угнетением нормальной микрофлоры. У детей старше года отмечается достоверное повышение уровня валериановой и изомасляной кислот на фоне ферментативной недостаточности верхних отделов ЖКТ и роста в толстой кишке условно-патогенных бактерий с протеолитической активностью.

3. Определение спектра ЛЖК имеет важное дифференциально -диагностическое значение между бактериальными и вирусными диареями. При воспалительных процессах инвазивного типа ОКИ отмечается выраженное угнетение метаболической активности микрофлоры кишечника с ростом УПФ, характеризующееся значительным снижением масляной (С4) и валериановой (С5) кислот на фоне высоких показателях индекса изокислот (ИИ). При вирусных диареях характер структурных и метаболических сдвигов незначительно отличается от нормы, что связано с преобладанием функциональных нарушений микрофлоры в условиях развития ферментативной недостаточности.

4. Лечебная смесь «Хумана ЛП+СЦТ» обладает пребиотическими свойствами, приводя к стабилизации сахаролитической микрофлоры и уменьшению концентрации УПФ с биохимическими маркерами в виде снижения уровня уксусной кислоты (С2) и повышения анаэробного индекса (АИ), что определяет ее выбор при проведении диетотерапии у детей раннего возраста с вирусными диареями.

5. Пробиотики, содержащие разные консорциумы микробов и метаболитов, оказывающие разнонаправленные действия на формирование нормального профиля ЛЖК, соответствующего восстановлению активности индигенной микрофлоры или деконтаминации УПФ, что определяет их выбор в тактике коррекции дисбиотических нарушений при вирусных ОКИ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для повышения информативности изучения микроэкологических нарушений может быть рекомендовано использование в практических лабораториях детских инфекционных больниц метода ГЖХ - экспресс диагностики микроэкологических нарушений по изменению спектра ЛЖК, отражающего структурные и функциональные изменения в составе микрофлоры.

2. Биохимический анализ кала, являясь альтернативой микробиологическому анализу на «дисбактериоз», позволяет определять степень, глубину и характер сдвигов в составе микрофлоры, дифференцированно подходить к выбору про - и пребиотиков, а также проводить динамический контроль эффективности коррекции дисбактериоза в режиме реального времени.

3. Метод ГЖХ может применяться для дифференциальной диагностики между бактериальными и вирусными диареями. Диагностически значимыми маркерами являются снижение показателей масляной кислоты (С4), снижение валериановой кислоты (С5) и индекса изокислот (ИИ).

4. При вирусных диареях для коррекции метаболических нарушений микрофлоры кишечника, характеризующихся повышением уровня уксусной кислоты (С2) на фоне снижения анаэробного индекса (АИ), в комплекс лечения можно рекомендовать включение продуктов питания с пребиотическим эффектом («Хумана ЛП+СЦТ») и метапробиотика «Нормофлорина - Д» по 7,5 мл 2 р/день курсом 3 недели.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Мазанкова Л.Н., Бегиашвили Л.В., Ильина Н.О., Кондракова O.A. Влияние бациллярных пробиотиков на метаболическую активность микрофлоры кишечника при ОКИ у детей // Детские инфекции -2005. -том 4- №4.-с. 64-68

2. Мазанкова Л.Н., Ильина И.О., Кондракова O.A., Бегиашвили Л.В. Современные аспекты рациональной диагностики и коррекции дисбактериоза кишечника у детей // Вестник педиатрической фармакологии и нутрициологии-2007.- т.4.2-с 24-29.

3. Мазанкова Л.Н., Бегиашвили Л.В., Ильина И.О., Кондракова O.A., Затевалов A.M. Диетическая коррекция метаболических нарушений микрофлоры кишечника при вирусных диареях у детей раннего возраста» // Детские инфекции-2008.-т 7- №1-с 2-7.

4. Мазанкова Л.Н.,, Ильина Н.О., Бегиашвили Л.В.// Влияние пробиотика «Хилак-форте» на метаболическую активность микрофлоры при ОКИ у детей.// Материалы международного Евро-Азиатского конгресса по инфекционным болезням «Актуальные вопросы инфекционной патологии».- Витебск.,2008.- т 1.с 226-227.

5. Мазанкова JI.H., Бегиашвили JI.B., Ильина И.О., Калмыков A.A. Перспективы применения пробиотиков в педиатрической практике //Вопросы практической педиатрии.-2008.- том 3.- №2.-с 76-80.

6. Мазанкова JI.H., Бегиашвили JI.B./ Совершенствование тактики пребиотической коррекции дисбактериоза кишечника при ОКИ у детей // Материалы конгресса «Актуальные вопросы инфекционной патологии и вакцинопрофилактики». 3-5 декабря., 2008г. с. 38.

7. Мазанкова Л.Н., Бегиашвили JI.B., Шапошникова Л.И. Характеристика метаболической активности кишечной микрофлоры и методы пробиотической коррекции при вирусных диареях у детей // Ж. Российский вестник перинатологии и педиатрии том 54. №4. М. -2009. с.44-48

8. Мазанкова JI.H.,, Ильина Н.О., Бегиашвили JI.B. Лечебное питание при острых кишечных инфекциях у детей //Лечащий врач.-2009.- №2.-с.

9. Мазанкова Л.Н., Чеботарева Т.А., Ильина Н.О. Бегиашвили Л.В. Кишечная микрофлора, иммунитет и пробиотики // Пособие для врачей. М.-2009. 32 стр.

Ю.Бегиашвили Л.В., Сугян Н.Г. / Состояние микрофлоры кишечника при ОКИ на фоне приема «Нормофлорина-Д» у детей // Материалы VIII Конгресса Детских инфекционистов России 16-18 декабря 2009г. М. с. 178

П.Захарова И.Н., Суркова E.H., Дмитриева Ю.А., Бегиашвили Л.В. Формирование микробиоценоза кишечника у детей, находящихся на искусственном вскармливании // Практика педиатра.-2010,-март, апрель. С. 28-32.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АИ - анаэробный индекс

ВПС - врожденный порок сердца

ГЖХ - газо-жидкостная хроматография

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

ИИ - индекс изокислот

ЛЖК - летучие жирные кислоты

ОКИ - острые кишечные инфекции

ОРВИ - острая респираторная вирусная инфекция

ОУ - общий уровень

С2 - уксусная кислота

СЗ - пропионовая кислота

С4 - масляная кислота

УПФ - условно-патогенная флора

ЦНС - центральная нервная система

ÍC4 - изо-масляной

¡C5 - изо-валериановой

Заказ № 287. Объем 1 пл. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ООО «Петроруш». г. Москва, ул. Палиха-2а, тел. 250-92-06 www.postator.ru

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Острые кишечные инфекции (ОКИ) занимают 2-е место после острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) и гриппа в структуре инфекционной патологии у детей. По данным Федерального центра Госсанэпиднадзора РФ за 2008 г. заболеваемость ОКИ составляет 1870 случаев на 100 тыс., в 2009 г. - 1750 случаев на 100 тыс. детского населения. В этиологии ОКИ ведущее место занимают вирусные диареи, на долю которых приходится 72,3 % всех случаев заболеваний (Воротынцева Н.В.,2001; Мазанкова Л.Н., Ильина И.О., 2005; Новокшонов A.A., 2005;

Горелов A.B. с соавт., 2006; ¡Тихомирова О.В.|, с соавт., 2006).

Многие вопросы этиопатогенеза и особенностей течения ОКИ в детском возрасте достаточно хорошо изучены и освещены в отечественной и зарубежной литературе (Новокшонов A.A., с соавт. 2003; Учайкин с соавт., 2003; Михайлов Е.В., 2004; и др., Barnes. J. 1998, Bon F. 1999, Maguire 1999, Inouye S. 2000, Nacata S. 2000, M. de Wit 2001, Dewey С. 2003, Laird A.R. 2003, Parashar U.D. 2003, Zhou Y. 2003). Однако, до настоящего времени дискутируется и неоднозначно оценивается роль изменений состава и функций микрофлоры кишечника в патогенезе вирусных диарей и ее влияние на формирование клинической картины и исходов заболевания (Бельмер C.B., 2003; Горелов A.B., с соавт., 1999; Мухина Ю.Г., с соавт., 2002). Не разработан алгоритм коррекции дисбиоза кишечника в острый период кишечной инфекции вирусной этиологии.

Лабораторная оценка нарушений микрофлоры кишечника по микробиологическим критериям в настоящее время рассматривается как недостаточно информативный и «иллюзорный» метод диагностики, позволяющий выявить лишь количественный состав доминирующих бактерий (Маянский А.Н., 2001, Мазанкова Л.Н., 2003), не отражая функциональные характеристики микрофлоры кишечника. Однако под влиянием анаэробной индигенной (сахаролитической) микрофлоры кишечника активируются ферментативные процессы, образуется целый ряд низкомолекулярных метаболитов - летучих жирных кислот (ЛЖК), выполняющих в организме ряд важных функций, включая стимуляцию жизнедеятельности нормальной симбионтной микрофлоры, участие в поддержании гомеостаза физико-химических параметров приэпителиальных зон, энергообеспечения эпителия, в иммунорегуляции, в антибактериальной и противовирусной защите (Rowland I.R., 1988; Ардатская М.Д., 1996; Macfarlane G.T., 1997; Митрохин С.Д., 2000; Белобородова Н.В., с соавт., 2002; Кондракова O.A., с соавт., 2002; Fucomoto S., 2003). Установлено, что ЛЖК играют важную роль в поддержании резистентности эпителия на метаболическом, иммунологическом, морфологическом и колонизационном уровне. При различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта процессы образования, всасывания и утилизации ЛЖК изменяются. Разнонаправленные отклонения от физиологической нормы уровней и спектров микробных метаболитов отражают структурные и функциональные нарушения в составе микрофлоры, отражая процессы дисбактериоза кишечника.

В последние годы разработан перспективный способ оценки состояния микрофлоры — метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ), основанный на определении метаболитов индигенной флоры — летучих жирных кислот (ЛЖК) в фекалиях в кишечнике (Ардатская М.Д., 2002; Кондракова O.A., с соавт., 2004; Мазанкова Л.Н., Ильина Н.О. , 2006; Editorial. L. 1996; Fucomoto S., 2003; Topping D.I., 2001).

В литературе имеются единичные работы, посвященные клинической оценке метода ГЖХ при ОКИ вирусной этиологии у детей, в которых проведен анализ корреляции дисбиоза кишечника и содержания различных ЛЖК в копрофильтрате (Ильина Н.О., 2006, Коган Н.В., 2009). Однако, до настоящего времени нет единого мнения о диагностической и прогностической роли сдвигов метаболической активности анаэробной флоры при ОКИ у детей, не определены биохимические маркеры дисбиотических нарушений при диареях разной этиологии, не дана оценка эффективности метаболических подходов к коррекции дисбиоза кишечника при вирусных диареях.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Совершенствование диагностики нарушений микробиоценоза желудочно-кишечного тракта и тактики лечения острых кишечных инфекций у детей на основе изучения метаболической активности микрофлоры кишечника.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Определить параметры изменения общего спектра ЛЖК, индекса изокислот и анаэробного индекса при ОКИ вирусной этиологии и сопоставить их с микробиологической характеристикой биоценоза толстой кишки.

2. Провести сравнительный анализ метаболической активности микрофлоры кишечника при вирусных диареях у детей в возрастном аспекте.

3. Выявить особенности изменений концентрации и соотношения отдельных летучих жирных кислот в копрофильтратах при ОКИ разной этиологии у детей в зависимости от тяжести и длительности заболевания.

4. Изучить влияние препаратов — метапробиотиков и пребиотического питания на метаболитный статус микрофлоры кишечника в остром периоде ОКИ у детей.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые проведено изучение метаболической активности кишечной , микрофлоры по уровню и спектрам ЛЖК методом ГЖХ при кишечных инфекциях вирусной этиологии у детей в возрастном аспекте. Доказано, что микробиологические нарушения микрофлоры кишечника не коррелируют с глубиной и выраженностью метаболической активности анаэробной и аэробной флоры в остром периоде ОКИ. По результатам биохимического анализа спектра ЛЖК установлено преобладание при ОКИ вирусной этиологии дисбактериоза кишечника I степени (65,2%).

Показано, что в острый период ОКИ вирусной этиологии у детей от 1 года до 3-х лет микроэкологические нарушения в толстой кишке характеризуются повышением спектра масляной кислоты (СЗ) до 1,11±0,57 мг/мл при сохранении нормального общего уровня ЛЖК, смещением анаэробного индекса (АИ) до -0,64±0,17 мг/мл и снижением индекса изокислот (ИИ) до 0,29±0,09 мг/мл, что связано с гиперколонизацией кишечника анаэробной микрофлорой и преобладанием бродильных процессов на фоне развития осмотической диареи.

Установлено, что при нарастании тяжести заболевания и выраженности воспалительного процесса в кишечнике при ОКИ бактериальной этиологии в отличие от вирусной диареи отмечается достоверное снижение общего уровня метаболитов (ОУ) до 3,33 мг/мл (р=0,02), концентрации уксусной кислоты (С2) до 2,1976 мг/мл (р<0,05), масляной кислоты (СЗ) до 0,2438 мг/мл на фоне высоких показателей индекса изокислот 0,46 мг/мл, что имеет большое значение для их дифференциальной диагностики и выбора тактики лечения.

Определены биохимические критерии эффективности пробиотической коррекции микрофлоры кишечника с применением метапробиотиков и пребиотического питания при вирусных диареях: повышение общего уровня

ЛЖК, смещение анаэробного индекса в сторону низких показателей и нормализация изокислот.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Определение уровней и спектра ЛЖК в копрофильтрате методом ГЖХ у больных ОКИ позволяет объективно в ранние сроки заболевания оценить степень нарушения микробиоценоза кишечника по совокупности биохимических критериев в виде изменений общего уровня ЛЖК, анаэробного индекса и индекса изокислот. На выбор тактики пробиотической коррекции влияет оценка изменений метаболической активности анаэробной флоры, что открывает новые возможности в оптимизации терапии при ОКИ вирусной этиологии.

ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ

Результаты настоящего исследования используются в работе кишечных отделений Тушинской детской городской больницы. Основные положения диссертации используются в педагогическом процессе на кафедре детских инфекционных болезней ГОУ ДПО РМАПО Росздрава, в докладах и лекциях для врачей лечебных учреждений.

АПРОБАЦИЯ ДИССЕРТАЦИИ

Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на межкафедральной научно-практической конференции кафедр детских инфекционных болезней и педиатрии ГОУ ДПО РМАПО Росздрава 6 ноября 2009 г., VII и VIII Конгрессах детских инфекционистов (2008, 2009 гг.).

ПУБЛИКАЦИИ.

По теме диссертации опубликовано: 11 печатных работ, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК РФ — 3,1 пособие для врачей.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, трёх глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, содержащего 110 отечественных и 88 зарубежных источника. Работа иллюстрирована 28 рисунками, 12 таблицами.

выводы

1. Применение метода ГЖХ с определением широкого спектра ЛЖК при вирусных диареях у детей раннего возраста позволяет в режиме реального времени оценить структурные изменения и метаболическую активность микрофлоры кишечника. При микробиологическом анализе состава микрофлоры наиболее часто выявляются дисбиотические реакции (46%), в то время как методом ГЖХ в 3 раза чаще регистрируется дисбиоз кишечника II степени по биохимическим критериям, к которым относятся повышение общего уровня ЛЖК, увеличение концентрации масляной кислоты (С4) и снижение анаэробного индекса (АИ).

2. К возрастным особенностям дисбиотических нарушений метаболической активности микрофлоры кишечника относятся высокие уровни ОУ, АИ, СЗ, изомасляной кислоты у детей до 1 года с вирусными диареями, что связано с развитием вторичной лактазной недостаточности и угнетением нормальной микрофлоры. У детей старше года отмечается достоверное повышение уровня валериановой и изомасляной кислот на фоне ферментативной недостаточности верхних отделов ЖКТ и роста в толстой кишке условно-патогенных бактерий с протеолитической активностью.

3. Определение спектра ЛЖК имеет важное дифференциально диагностическое значение между бактериальными и вирусными диареями. При воспалительных процессах инвазивного типа ОКИ отмечается выраженное угнетение метаболической активности микрофлоры кишечника с ростом УПФ, характеризующееся значительным снижением масляной (С4) и валериановой (С5) кислот на фоне высоких показателях индекса изокислот (ИИ). При вирусных диареях характер структурных и метаболических сдвигов незначительно отличается от нормы, что связано с преобладанием функциональных нарушений микрофлоры в условиях развития ферментативной недостаточности.

4. Лечебная смесь «Хумана ЛП+СЦТ» обладает пребиотическими свойствами, приводя к стабилизации сахаролитической микрофлоры и уменьшению концентрации УПФ с биохимическими маркерами в виде снижения уровня уксусной кислоты (С2) и повышения анаэробного индекса (АИ), что определяет ее выбор при проведении диетотерапии у детей раннего возраста с вирусными диареями.

5. Пробиотики, содержащие разные консорциумы микробов и метаболитов, оказывают разнонаправленные действия на формирование нормального профиля ЛЖК, соответствующего восстановлению активности индигенной микрофлоры или деконтаминации УПФ, что определяет их выбор в тактике коррекции дисбиотических нарушений при вирусных ОКИ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для повышения информативности изучения микроэкологических нарушений может быть рекомендовано использование в практических лабораториях детских инфекционных больниц метода ГЖХ - экспресс диагностики микроэкологических нарушений по изменению спектра ЛЖК, отражающего структурные и функциональные изменения в составе микрофлоры.

2. Биохимический анализ кала, являясь альтернативой микробиологическому анализу на «дисбактериоз», позволяет определять степень, глубину и характер сдвигов в составе микрофлоры, дифференцированно подходить к выбору про — и пребиотиков, а также проводить динамический контроль эффективности коррекции дисбактериоза в режиме реального времени.

3. Метод ГЖХ может применяться для дифференциальной диагностики между бактериальными и вирусными диареями. Диагностически значимыми маркерами являются снижение показателей масляной кислоты (С4), снижение валериановой кислоты (С5) и индекса изокислот (ИИ).

4. При вирусных диареях для коррекции метаболических нарушений микрофлоры кишечника, характеризующихся повышением уровня уксусной кислоты (С2) на фоне снижения анаэробного индекса (АИ), в комплекс лечения можно рекомендовать включение продуктов питания с пребиотическим эффектом («Хумана ЛП+СЦТ») и метапробиотика «Нормофлорина — Д» по 7,5 мл 2 р/день курсом 3 недели.