Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

MICROECOLOGICAL FEATURES OF GUT BIOCENOSIS IN INFANTS WITH ACUTE INFECTIOUS DIARRHEA

Kramar L.V. 1 Rodionova N.V. 1 Arova A.A. 1
1 Volgograd State Medical University
The gut microflora was studied in 34 children aged 1 to 6 months with infectious diarrhea. Inclusion criteria were the invasive type of infectious diarrhea (presence in the stool leukocytes, erythrocytes), a moderate course of the disease, duration of the disease – the first 2–3 days, the lack of antibacterial drugs until admission to hospital. All the children were completely breastfed without the introduction of supplementary feeding. The average age of infants under observation was 3,3 ± 1,6 months. On admission to hospital (first day of the examination) intestinal dysbiosis has been established in all (100 %) children. It has been found that alteration of microflora reached a maximum on third day of treatment with antibiotics. The study of gut microbiocenosis showed a decrease in the number of bifidobacteria and lactobacilli (lg 4,7 ± 0,6 and lg 5,0 ± 0,6 colony forming units in 1 gram of faeces), lactic acid streptococci (lg 2,9 ± 0,8) and increasing titer of fungi of the genus Candida (lg 5,4 ± 0,4 colony forming units in 1 gram of faeces). In our study the high efficiency of complex probiotic drug Linex was established. Drug designation in a dose of 1 capsule three times a day resulted in an increase to normal values of bifidobacteria, lactobacilli and streptococci to 7 day therapies. Thus, these data allow us to recommend complex probiotic drug for treatment of children with acute infectious diarrhea.
acute infectious diarrhea
children
gut microbiocenosis
1. Bondarenko V.M. Disbakterioz kishechnika kak kliniko-laboratornyj sindrom: sovremennoe sostojanie problem [Intestinal dysbiosis as clinical and laboratory syndrome: state and current problems]. Moscow, 2007. 302 p.
2. Otraslevoj standart «Protokol vedenija bolnyh. Disbakterioz kishechnika» OST 91500.11.0004, 2003, Prikaz MZ RF no. 231 ot 09.06. 2003.
3. Latuga M.S., Stuebe A., Seed P.C. Semin. Reprod. Med., 2014, no. 32(1), pp. 68–73.
4. Li M., Wang M., Donovan S.M. Semin. Reprod. Med., 2014, no. 32(1), pp. 74–86.
5. Koboziev I., Reinoso Webb C., Furr K.L., Grisham M.B. Free Radic. Biol. Med., 2013, no 68, pp. 122–133.
6. Meier P.P., Bode L. Adv. Nutr., 2013, no 4(6), pp. 670–671.
7. Oozeer R., van Limpt K., Ludwig T., Ben Amor K., Martin R., Wind R.D., Boehm G., Knol J. Am. J. Clin Nutr., 2013, no. 98(2), pp. 561–571.
8. Tanabe S. Int. Rev. Immunol., 2013, no. 32(5–6), pp. 511–525.

С современных позиций организм человека и его микрофлора существуют в состоянии постоянного взаимодействия. Роль нормальной микрофлоры в поддержании гомеостаза весьма многогранна и общепризнанна [3, 8]. Изменение ее качественных и количественных характеристик (дисбактериоз) может сопровождаться серьезными нарушениями деятельности желудочно-кишечного тракта, аллергическими реакциями, нарушением процессов всасывания и переваривания пищевых нутриентов и отклонениями в возрастном развитии детей [5].

Грудное вскармливание является залогом правильного формирования микробиоценоза желудочно-кишечного тракта новорожденного ребенка [4, 6]. Основными (аутохтонными) представителями кишечной микрофлоры у детей первых месяцев жизни являются бифидобактерии, лактобациллы, стрептококки и кишечные палочки. Из анаэробных видов к таковым можно отнести бактероиды, эубактерии, клостридии [7].

Острые кишечные инфекции инвазивного типа даже при легком течении приводят к быстрому и значимому нарушению состава микробиоты, при этом их тяжесть может увеличиваться и быть весьма значительной при назначении антибактериальной терапии [1].

Цель исследования: оценка влияния острых кишечных инфекций на микрофлору кишечника детей, находящихся на грудном вскармливании и оптимизация терапии ОКИ с использованием направленной микроэкологической коррекции.

Материалы и методы исследования

Для решения поставленных задач под нашим наблюдением находилось 34 младенца в возрасте от 1 до 6 месяцев, поступивших на лечение в клиническую инфекционную больницу. Все дети находились на полностью грудном вскармливании без введения продуктов докорма и прикорма. Критерием включения были инвазивный характер ОКИ (наличие в стуле и/или копрограмме лейкоцитов, эритроцитов), средне-тяжелое течение заболевания, длительность заболевания – первые 2–3 дня, отсутствие приема антибактериальных препаратов до момента поступления в клинику. Средний возраст наблюдаемых составил 3,3 ± 1,6 месяца. Соотношение мальчиков и девочек выглядело как 55,9 и 44,1 %. Всем наблюдаемым детям проводилось исследование микрофлоры испражнений в первые сутки, на 3 и 10 день пребывания в стационаре согласно общепринятым методикам [2]. Плотность бактериальной колонизации выражали в lg колониеобразующих единиц в 1 грамме испражнений. Обработку результатов осуществляли с использованием стандартных методов медицинской статистики в прикладных программах в среде Windows XP.

Результаты исследования и их обсуждение

Оценка состояния микрофлоры, проведенное в первый день при поступлении в стационар, показала, что уже в этот момент (т.е. на 2–3 день от начала инфекционной диареи) у всех детей отмечались выраженные нарушения толстокишечного микробиоценоза. Прежде всего, они проявлялись альтерацией основных компонентов микробиоты кишечника детей – бифидо- и лактобактерий. Так, ни у одного ребенка бифидобактерии не определялись в титре 108, у ½ наблюдаемых (58,8 %) их количество было определено как 106 КОЕ/г, а у 11 (32,3 %) титр данных микроорганизмов был ниже 105 КОЕ на грамм испражнений. Лактобациллы у большинства младенцев (52,9 %) также выделялись в редуцированных количествах – 105 КОЕ/г, у 41,2 % их число составляло 106 КОЕ и только у 5,8 % достигало 107 КОЕ в грамме испражнений. Среднее содержание бифидо- и лактобактерий в кишечнике детей при поступлении составляло lg 5,4 ± 0,9 и lg 5,0 ± 0,6 КОЕ/г соответственно.

Было установлено резкое угнетение кокковой микрофлоры. Молочнокислые стрептококки в момент поступления не обнаруживались в кишечнике 14 (41,2 %) детей, у 19 (55,8 %) их содержание не превышало 103 КОЕ/г, и только у 1 ребенка (2,9 %) их количество было определено как 104 КОЕ/г. Среднее содержание стрептококков у лиц наблюдаемой группы составило lg 2,9 ± 0,8 КОЕ в грамме испражнений.

В кишечнике 11 детей (32,3 %) были обнаружены грибы рода Кандида со средним количеством lg 4,3 ± 0,8 КОЕ/г.

Учитывая возраст и инвазивный характер инфекционной диареи всем детям с первого дня поступления назначалась антибактериальная терапия, при этом у 67,6 % детей это были цефалоспорины 3 генерации парентерально, в 32,4 % наблюдений – производные фуразолидона – нифуроксазид.

Исследование микрофлоры, проведенное на 3 день пребывания в стационаре, показало усугубление микроэкологических нарушений, установленное для всех (100 %) детей. Прежде всего, это проявлялось дальнейшим снижением лактофлоры. Так в титре 107 лактобациллы обнаруживались только у 1 ребенка (2,9 %), при этом у преобладающего большинства (73,5 %) их количество не превышало 105 КОЕ/г, составляя в среднем lg 4,5 ± 0,7 КОЕ в грамме испражнений, что было достоверно ниже исходных цифр (5,0 ± 0,6 КОЕ/г, p < 0,05).

Максимальный титр бифидобактерий, выделенных из испражнений обследуемых детей, составил 106 КОЕ в 1 грамме испражнений (13 человек, 38,2 %), при этом у 61,8 % их число было 105 КОЕ и ниже, составляя в среднем lg 4,7 ± 0,6 КОЕ/г.

Было установлено продолжающееся уменьшение плотности колонизации кишечника молочно-кислыми стрептококками, среднее содержание которых снижалось до lg 1,9 ± 0,2 КОЕ/г, что было достоверно ниже исходных параметров (lg 2,9 ± 0,8 КОЕ/г, p < 0,05).

Число детей, колонизированных грибами рода Кандида, увеличивалось и составляло 52,9 %, при этом плотность колонизации грибами также возрастала – lg 5,4 ± 0,4 КОЕ/г (p < 0,05).

Что касается колифлоры, то количество кишечных палочек не подвергалось существенным изменениям в контрольных точках наблюдения, составляя lg 6,3 ± 0,4 lg и lg 6,9 ± 0,4 КОЕ в 1 грамме испражнений соответственно (p > 0,05). При этом обращало на себя внимание обнаружение высокого процента данных бактерий с апитипными свойствами – количество гемолитических и лактозонегативных вариантов составляло более 50 % в общей популяции E.coli.

Таким образом, было установлено, что развитие острых кишечных инфекций инвазивного типа у детей первого года жизни проявляется резким угнетением всех трех наиболее значимых аутохтонных представителей микробиоты кишечника– молочно-кислых стрептококков, бифидо- и лактобактерий. Полученные данные предопределили выбор препарата для коррекции установленных микроэкологических нарушений кишечного биоценоза. Комплексным пробиотическим препаратом, содержащим в себе все вышеперечисленные компоненты, является Линекс (LEK, Словения), одна капсула которого содержит 1,2∙107 живых лиофилизированных бактерий Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium infantis, Enterococcus faecium, являющихся частью нормальной микрофлоры пищеварительного тракта новорожденных. Препарат разрешен с рождения. Нами была использована стандартная рекомендуемая дозировка – по 1 капсуле 3 раза в день в перерывах между кормлениями с 3 дня пребывания в стационаре. Эффективность коррекции оценивали на 7 день лечения линексом.

Результаты исследования испражнений, проведенного на 10 день пребывания в стационаре (7 день терапии линексом), показали высокую эффективность препарата. Полученные данные представлены на рис. 1.

pic_20.wmf

Рис. 1. Динамика изменения содержания аутохтонных представителей микробиоценоза в испражнениях детей с острыми кишечными инфекциями (lg M ± m КОЕ/г). Примечание: * – достоверность указанных различий (1–10 день) (p > 0,05)

Из данных, представленных на рис. 1, можно видеть, что использование линекса приводило к восстановлению параметров микробиоценоза у всех наблюдаемых больных. Лактобактерии обнаруживались в испражнениях всех детей. Только у 8 человек (23,5 %) титр лактобацилл оставался низким – 106 КОЕ/г, тогда как число детей с содержанием лактобактерий 107 составляло 52,9 %, 108 и выше – возрастало до 23,5 %.

Бифидобактерии также обнаруживались в испражнениях всех наблюдаемых, при этом минимальный титр (106 КОЕ) был установлен в 11,8 % наблюдений, а у 70,5 % их количество было определено как 107 КОЕ и выше. Среднее содержание бифидо- и лактобактерий достоверно увеличивалось и составило lg 7,1 ± 0,5 и lg 7,0 ± 03 КОЕ в 1 грамме испражнений (p < 0,05).

Молочно-кислые стрептококки были выделены из кишечника 100 % детей, при этом их среднее содержание увеличивалось более чем в 3 раза, составляя lg 5,6 ± 0,7 КОЕ/г испражнений (p < 0,05).

Количество эшерихий в процессе лечения также имело некоторую тенденцию к увеличению, однако значимых различий с показателями, установленными на 3 день наблюдения, получено не было – lg 6,9 ± 0,4 и lg 7,1 ± 0,4 КОЕ/г соответственно (p > 0,05). Динамика обсемененности кишечника детей грибами представлена на рис. 2.

Из его данных следует, что интенсивность колонизации данными микроорганизмами достигала максимальных значений к 10 дню наблюдения. Так, средняя плотность обсеменения в динамике наблюдения составляла lg 4,3 ± 0,8, lg 5,4 ± 0,4 и lg 5,8 ± 0,4 КОЕ на грамм испражнений в первый, 3 и 10 день наблюдения. При этом число детей, колонизированных грибами, также возрастало, составляя 32,3, 52,9 и 88,2 % соответственно (p < 0,05).

Таким образом, полученные данные показали, что острые кишечные инфекции инвазивного типа у детей первых месяцев жизни сопровождаются выраженными нарушениями микроэкологии толстого кишечника, при этом отмечается угнетение всех значимых компонентов аутохтоннной кишечной микрофлоры. Данные изменения требуют проведения корригирущих мероприятий у всех детей. Комплексные пробиотические препараты на основе высокоантагонистических штаммов молочно-кислых бактерий способствуют устранению альтерирующего влияния ОКИ и антибиотикотерапии на кишечную микрофлору, однако при этом не предотвращают усиление колонизации дрожжеподобными грибами.

а pic_21.wmf бpic_22.wmf

Рис. 2. Частота выделения (а) и плотность колонизации (б) кишечника детей грибами рода Кандида (%, lg M ± m КОЕ/г). Примечание: * – достоверность различий (p > 0,05)

Выводы

1. Острые кишечные инфекции инвазивного типа у детей первого полугодия жизни в 100 % случаев сопровождаются нарушениями кишечной микроэкологии.

2. Данные изменения проявляются угнетением бифидо- и лактофлоры и резким уменьшением молочно-кислых стрептококков, при этом состав эшерихий практически не подвергается количественным изменениям.

3. Оптимальный препарат для осуществления корригирующих мероприятий должен содержать в своем составе бифидо-, лактобактерии и молочно-кислые стрептококки.

4. Назначение пробиотических препаратов не предотвращает колонизации кишечника грибами. Высокая частота выделения данных микроорганизмов при ОКИ требует проведения мероприятий по эрадикации грибов под контролем индивидуальных микробиоценограмм.

Рецензенты:

Волчанский Е.И., д.м.н., профессор кафедры детских болезней педиатрического факультета ВолгГМУ, ГУЗ «Волгоградская областная детская клиническая больница», г. Волгоград;

Иоанниди Е.А., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой инфекционных болезней с эпидемиологией и тропической медициной ВолгГМУ, ГУЗ «Волгоградская областная клиническая инфекционная больница № 1», г. Волгоград.

Работа поступила в редакцию 04.02.2014.