Дисбіоз та "синдром надлишкового бактеріального росту" (поняття, значення нормальної мікрофлори, діагностика, принципи лікувальної корекції)

Іванова С.А., Ігнащук О.В., Кириченко І.М.

Ivanova S.A, Ihnaschuk O.V, Kyrychenko IM.

DYSBIOSIS AND "BACTERIAL OVERGROWTH SYNDROME" (CONCEPT, VALUE OF THE NORMAL MICROFLORA, DIAGNOSIS, PRINCIPLES OF TREATMENT AND CORRECTION)

Summary. Normal microflora of the human intestine plays an important role in the normal functioning of the body. Disturbances of the quantitative and qualitative bacterial composition of the intestines may occur both in the form of intestinal dysbiosis and in the form of bacterial overgrowth syndrome. They are always secondary, as a result of the main pathology. At the same time in the content of the small intestine total number of microorganisms is increasing, the number of typical esherichia, bifidum and lactobacilli is decreasing, the number of atypical and hemolytic escherichias, proteus, enterococci, and others is increasing. Correction of these conditions should be multifactorial, with complex treatment of the underlying disease and constant control of the intestinal microflora composition. Key words: dysbiosis, bacterial overgrowth syndrome, intestinal microflora.

Виклад основного матеріалу

Метою нашої роботи було дослідження нормальної мікрофлори кишківника, її діагностика та принципи лікувальної корекції патологічних станів. мікрофлора кишківник біоценоз патологічний

Поняття дисбіоз застосовується для визначення порушень складу мікробіоти (гриби, найпростіші, віруси та ін.) в різних біотопах організму людини. Терміну "дисбактеріоз" вже понад 100 років, вперше його застосував A. Nissle в 1916 році, даючи характеристику змінам мікрофлори, що стосувались тільки кишкової палички [6]. У 1962 році Перетц Л.Г. і Лобова Т.А. у 1967 та 1969 роках визначали дисбактеріоз як патологічний стан кишкової мікрофлори, що характеризується зменшенням загальної кількості типових кишкових паличок, зниженням їх антагоністичної та ферментативної активності, появою лактозонегативних, гемолітичних, капсульних ешеріхій, збільшенням кількості гнилісних, гноєтворних і інших видів мікроорганізмів [3, 6, 8].

Через десять років А.М. Уголевим у 1972 році було запропоноване нове визначення: зміни якісного та кількісного складу бактеріальної флори кишківника. Вказані зміни можуть виникати під впливом різних факторів: характеру харчування, стресів різного ґенезу, гострих та хронічних захворювань шлунково-кишкового тракту (ШКТ), застосуванням препаратів, що порушують фізико-хімічні умови життєдіяльності бактерій, забрудненням оточуючого середовища, імунодефіцитних станів, порушення процесів травлення, що пов'язані з захворюваннями внутрішніх органів (перш за все ШКТ), голодуванням, порушенням моторики кишківника, ятрогенними впливами та інше [6, 17]. В організмі людини відбуваються зміни, що порушують склад та властивості мікрофлори відкритих ділянок тіла, що змінюють її локальні та системні функції. Головною особливістю дисбіозу є його стійкий характер і порушення механізмів аутосенсибілізації [13].

Згідно останніх тенденцій під дисбіозом кишківника розуміють клініко-лабораторний синдром, що пов'язаний з змінами якісного та/чи кількісного складу мікрофлори кишківника з наступним розвитком метаболічних і імунологічних змін з можливим розвитком розладів ШКТ [6, 17, 20].

В закордонній літературі застосовується термін - Bacterial overgrowth syndrme - синдром надлишкового бактеріального росту (СНБР). Під ним розуміють патологічний стан, в основі якого - підвищене заселення тонкого кишківника, переважно фекальною мікрофлорою, що супроводжується хронічною діареєю та маль- абсорбцією (жирів та вітамінів) [12, 14].

Причинами надлишкового росту мікробної флори в тонкому кишківнику є: надлишкове надходження бактерій в тонкий кишківник; сприятливі умови для проліферації бактерій; стаз кишківника.

Надлишкове надходження бактерій в тонкий кишк- івник в перу чергу відмічається при змінах шлункової секреції, а саме, її зниженні, а також при порушенні функції чи резекції іліоцекального клапану. Активній проліферації бактерій в тонкому кишківнику сприяють порушення кишкового травлення та всмоктування, порушення імунітету [1, 2, 12, 17].

Непрохідність кишківника, що виникає внаслідок оперативних втручань (синдром привідної петлі, енте- ро-ентро анастамози, структурні порушення стінки киш- ківника, наприклад, дивертикульоз) також може сприяти активному росту мікрофлори [20].

Мікробіологічними критеріями надлишкового росту бактерій в тонкому кишківнику [6] є присутність кишкової палички (класичної та атипових варіантів в кількості більше 1 Х 10⁵ колонійутоврюючих одиниць в мл (КУО/ мл), наявність бактероїдів та клостридій в аспіраті з тонкого кишківника (1 Х 10⁹ - 1 Х 10¹² КУО/мл) при NMV ступені синдрому.

Самостійних нозологічних одиниць - "дисбактеріоз" ("дисбіоз") і "СНБР" в міжнародній класифікації хворою десятого перегляду немає.

З часів робіт І.І. Мєчнікова, який вперше запропонував використовувати молочнокислі мікроби з метою пригнічення гнилісних процесів в кишківнику, вивченню захисних властивостей лактобактерій в організм людини присвячено велику кількість клінічних і експериментальних досліджень. Пригнічуючу дію лактобактерій пов'язували з їх здатністю продукувати велику кількість молочної кислоти і, таким чином, змінювати рН в кислу сторону [1 6].

В теперішній час утворення молочної кислоти не розглядається, як єдиний критерій антагоністичної активності лактобактерій. Важливим продуктом метаболізму гетероферментативних видів є вуглекислий газ. Його роль в порожнині кишківника полягає в підтриманні анаеробних умов середовища та високого парціального тиску, а також в акцепції водню при біосинтезі ацетату з гексози іншими учасниками бактеріоценозу. Важливу роль в метаболізмі лактобактерій і кокових форм грає продукція перекису водню. По даним С. Кондон в механізмі антагоністичної активності лактобактерій, дія перекису водню більш суттєва, ніж ефект продукції ними органічних кислот. Присутність у кишковому вмісті перекису водню, що продукується лактобактеріями, сприяють антибактеріальному ефекту лактопероксидазної системи, що досить активна проти псевдомонад, сальмонел, ешеріхій і інших [16].

Особливу увагу дослідників привертає здатність лак- тобактерій інгібувати продукцію канцерогенів і, тим самим, спричиняти гальмуючу дію на розвиток пухлин [11].

Численні спостереження, що свідчать про захисний ефект лактобактерій проти росту пухлин, пов'язують з інактивацією в травному тракті канцерогенів та фекальних бактеріальних ензимів, що конвертують проканце- рогени, p-гіалуронідази, азоредуктази, нітроредуктази та інші, а також зі стимуляцією імунної системи макроорганізму. При ентеральному введенні лактобактерій виникає зниження рівня розчинних жовчних кислот в фекаліях (як фактору ризику розвитку раку прямої кишки) і нейтралізація канцерогенних нітрозамінів [7].

До представників "захисної" мікрофлори ШКТ належать мікроорганізми трьох систематичних груп - біфідумбактерії, лактобактерії і кишкові палички з класичними біологічними властивостями [6].

Найважливішим мікроорганізмом з них є біфідум- бактерія, що здійснює поширений позитивний вплив на фізіологічні функції організму людини. Окрім створення в кишківнику кислого середовища (за рахунок продукції оцтової та молочної кислот) в процесі життєдіяльності біфідумбактерії виділяють антибіотикоподібні речовини, які пригнічують ріст патогенних та умовно- патогенних ентеробактерій, клостридій, стафілококів та інших. Незамінним є участь біфідумбактерій в синтезі амінокислот, білків, пантотенової кислоти, вітамінів групи В, К, нікотинової та фолієвої кислот. Широко, однак недостатньо, вивчена роль кишкової мікрофлори в регуляції клітинного та гуморального імунітетів. Певна роль належить тут і біфідумбактеріям, що є продуцентом лізоциму, що приймає участь в захисті слизових від умовно-патогенних мікроорганізмів [6].

Біфідумбактерії, лактобактерії та ешерихії володіють вираженою імуномоделюючою активністю - стимулюють фагоцитарну активність нейтрофілів, макрофагів, синтезують імуноглобуліни, інтерферони та інтерлейк- іни [17].

Як і біфідумбактерії та лактобактерії - кишкові палички з класичною ферментативною активністю є важливими компонентами облігатної мікрофлори, що виконують як допоміжну так і самостійну роль. Поселяючись в товстому кишківнику дитини E.coli створюють необхідні екологічні умови для наступної колонізації нормальною мікрофлорою [17].

Протягом життя людини E.coli виконує важливі біологічні функції (гідроліз лактози - діти грудного віку, синтез вітамінів, коліцини та мікроцини, гальмування розвитку ентерогенних кишкових паличок і ін.). Ліпопо- лісахариди кишкової палички стимулюють лімфоїдну тканину кишківника, активізуючи антитілоутворення для забезпечення місцевого та гуморального імунітету.

В організмі здорової людини E.coli володіє вираженою канцеролітичною дією, стимулюючи вироблення організмом протипухлинних захисних властивостей [3, 7]. Встановлено, що кишкова паличка підтримує в організмі здорової людини канцеролітичну реакцію сироватки крові і випорожнень. Найвища ця активність у немовлят (до року), а в період старіння організму її рівень знижується. Штами ешерихій, виділені від хворих раком, володіли зміненими біологічними властивостями і вираженою канцеростимулюючою активністю [3].

Участь нормальної мікрофлори кишківника в обміні жовчних кислот, холестерину не може не вплинути на метаболізм макроорганізму. Так чи інакше, гіперхоле- стеринемія вважається одним з факторів ризику виникнення атеросклерозу. По даним Олейник С.Ф., [7] гіпер- холестеринемія у хворих атеросклерозом супроводжується висіванням штамів ешерихій з вираженою хо- лестеринсинтезуючою властивістю.

Невелика кількість повідомлень є про вплив антибактеріальних засобів на рівень холестерину крові, так антибіотики, що відносяться до різних груп, при введені лабораторним тваринам, знижують рівень копрос- танолу і підвищують рівень холестерину в крові.

На нашу думку, будь-яка антибіотикотерапія, що перевищує рекомендовані дозування, пригнічує представників нормофлори. Чим глибше зміни мікрофлори (дисбіоз ІІІ, !V) тим вище рівень холестерину крові. Гіпер- холестеринемія, як симптом дисбактеріозу виявляється одночасно з зростанням холестеринсинтезуючих штамів ешерихій. Призначення молочнокислого колі- бактерину хворим з атеросклерозом при різному ступені вираженості дисбіозу сприяло зменшенню рівня холестерину крові (на 10-ту добу) [7]. Гіпохолестеринемічний ефект знаходився в прямій залежності від вихідного вмісту холестерину.

Отже, захисна функція нормофлори має декілька механізмів: 1. Інгібування адгезії патогенної і умовно- патогенної флори; 2. Бактеріальний антагонізм - утворення бактеріоцинів, синтез летких кислот, що стримують проліферацію патогенних і гнилісних мікроорганізмів; 3. Взаємна молекулярна мімікрія - бактерії набувають рецепторні і інші антигенні властивості, що притаманні епітеліальним клітинам кишко вика, а епітелій кишківника набуває бактеріальні антигени; 4. Імуногенна, канцеролітична при порушенні яких відбувається порушення стану еубіозу; 5. Формування колонізаційної резистентності.

Діагностика порушень мікробіоценозу.

Запропоновані загальні та специфічні методи оцінки мікробної екології: бактеріологічний, гістологічний, морфологічний, молекулярно-генетичний, комбіновані дослідження і інші [18, 19].

Найчастіше обговорюють і застосовують - рутинне бактеріологічне дослідження калу, полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР-діагностика), хромато-мас-спектро- метрію і дослідження мікробних метаболітів [2, 6, 15].

Найбільш інформативним є мікробіологічне дослідження (кількість показників, що визначаються від 14 до 25). Однак, результати дослідження залежать від особливостей забору матеріалу (пристінкова чи порожнинна форма), від дотримання строків транспортування і якості середовищ, що використовувались для посіву [2, 6]. Мікроскопія згустку слизу при виготовленні фекального мазку має надзвичайно високу інформативність.

В останні роки широке поширення набув спосіб визначення видів мікроорганізмів за допомогою - ПЛР- діагностики. В основі методу ПЛР лежить комплементарна добудова ділянки ДНК чи РНК збудника. За допомогою ПЛР-діагностики визначають деякі представники мікрофлори з внутрішньоклітинною чи мембранною локалізацією. Інформативність дослідження висока тільки по відношенню обмеженого кола умовно-патогенної мікрофлори, патогенних мікроорганізмів і вірусів. Даний метод застосовується, в більшості, для верифікації інфекційної патології.

Метод хромато-мас-спектрометрії (швидкість отримання результату - 3 години) застосовується для діагностики анаеробів в кишківнику, особливо роду клостри- діум. Результати використання цього методу співставні з методом ДНК-ДНК гібридизації і ампліфікації гену. Метод є дорого вартісним через технічне обладнання.

Існують методи діагностики дисбіозу по метаболітам (індликан, паракрезол, фенол, 14СО₂, аміак і інші) мікрофлори, що здатні дати швидкий результат. Однак, методи відрізняються специфічністю (від 50 до 905) і чутливістю (від 25 до 1005) дослідження у відношенні анаеробних - аеробних популяцій мікроорганізмів.

Дихальний тест і тести з міченим 14СО₂ використовуються для визначення анаеробних мікроорганізмів, що приймають участь в ентерогепатичній циркуляції жовчних кислот. Використання методів має технічну складність і високу вартість, що обмежує їх широке впровадження в практику.

Не дивлячись на широкий арсенал методів, які можуть бути використані в оцінці стану мікрофлори, на даний момент приоритетним залишається класичний метод мікробіологічного дослідження [6].

Кількісне визначення мікрофлори в проксимальному відділі порожньої кишки проведено 54 хворим, з них з СНБР ІІІ ступеню - 29; з дисбактеріозом кишківника (ІІІ) - 25 хворих; контрольну групу склали 18 практично здорових осіб. Матеріали для дослідження отримували з допомогою стерильного зонду. Травні секрети збирали в стерильні ємності протягом 10 хв. після першої порції секрету; досліджуваний матеріал активно перемішували і поміщали в стерильну пробірку 1.0 матеріалу і використовували для бактеріологічного дослідження з кількісним врахуванням мікроорганізмів після 24 годин інкубації при 37°. Ідентифікацію мікроорганізмів проводили по загальноприйнятим тестам.

Дослідження мікробіоценозу кишківника при його хронічних захворюваннях виявило зміни в складі мікрофлори кишківника, диференційовані по кількісним та якісними параметрам.

Найбільше обсіменіння факультативно-анаеробними мікроорганізмами проксимального відділу тонкої кишки спостерігається при дисбіозі ІІІ (табл.1). Мікробне число у цих пацієнтів на 4 порядки вище (р_к<0,001), ніж в контрольній групі. Дослідження мікробіозу кишк- івника при дисбіозі зафіксувало достовірне, по відношенню до контролю, зниження титру основних представників мікробного пейзажу, різке зменшення кількості типових ешерихій (р_к<0,001), біфідумбактерій (р_к<0,001), лактобактерій (р_к<0,001), молочнокислого стрептококу (р_к<0,001). Зниження представників повноцінної кишкової палички супроводжувалось активною проліферацією дефектних форм ешеріхій - атипових (р_к<0,001), гемолітичних (р_к<0,001), збільшення протеїв (р_к<0,001), ентерококів (р_к<0,001) і дріжжеподібних грибів (р_к<0,001).

Таблиця 1

Кількісна і якісна характеристика мікроорганізмів у вмісті тонкого кишківника у осіб з хронічними захворюваннями кишківника та здорових

На відміну від групи пацієнтів з дисбіозом кишківника ІІІ ступеню, у пацієнтів з СНБР ІІІ, в порівняні з контролем, була відмічена лише слабка тенденція до зниження кількості повноцінних ешеріхій на 2 порядки, в той же час значне збільшення гемолітичних та атипових кишкових паличок (1 Х 10⁷-1 Х 10⁸), на фоні значного зменшення числа лактобактерій, біфідумбактерій і інших (табл.1).

Порушення мікрофлори ШКТ у хворих, яких ми спостерігали стосуються, в першу чергу, збільшення кількості бактерій у вмісті тонкої кишки на два-чотири порядки. Зміни стосуються безспорових анаеробних паличок (біфідумбактерії і лактобактерій), що забезпечують оптимальний стан бактеріоценозу, кількість цих мікроорганізмів зменшується, на цьому фоні відбувається активація представників умовно-патогенної флори і масивне заселення проксимального відділу тонкої кишки атиповими ешеріхіями, протеями, ентерококами і іншими. Представники умовно-патогенної флори, що активно розмножуються в кишківнику здійснюють сукупну дію на клітини і тканини організму різноманітними токсинами, метаболітами, що продукуються мікробами. В результаті організм не встигає виробити захисні механізми проти цих несприятливих екологічних впливів, що призводить до виникнення різних патологічних станів (захворювань).

Принципи лікувальної корекції дисбіотичних розладів кишківника.

Головним принципом лікування дисбіозів та СНБР є лікування основного захворювання (дисбіози завжди є наслідком, а не причиною) [4, 5, 9, 10]. Патогенетичне лікування основної патології включає: корекцію порушень моторно-евакуаторної функції кишківника; купування запалення; ферментозамісну терапію; використання жовчогінних препаратів; інше.

При розвитку дисбіозу та СНБР III, IV ступенів необхідно проводити селективну деконтамінацію умов но-патогенної мікрофлори за допомогою антибактеріальних засобів, що не всмоктуються в кишківнику чи кишкових антисепиків, потім використовувати антагоністи, що елімінується самостійно (бактисубтіл, споро- бактерін, бактіспорин і інші) і лише в подальшому доцільно проводити відновлення аутохтонної мікрофлори біопрепаратами [4, 5].

Застосування бактеріофагів ґрунтується на здатності здійснювати специфічний лізис відповідних видів бактерій. Використання бактеріофагів виправдане тільки після встановлення їх чутливості до мікроорганізмів, що призвели до захворювання.

Властивості та функції мікроорганізмів, які використовують для відновлення нормальної мікролофри ШКТ описані вище. Групу пробіотиків, яку необхідно використовувати у пацієнта в залежності від результатів бактеріологічного дослідження вирішує лікуючий лікар [10].

Висновки та перспективи подальших розробок