Что такое патогенная микрофлора кишечника
Дисбактериоз кишечника
Опубликовано в журнале:
«Педиатрия, приложение Consilium Medicum», 2010, № 2, с. 50-54
Н.Н.Таран
Клиника НИИ питания РАМН, Москва
На основании многолетних исследований, проведенных в этой области, микрофлору кишечника принято подразделять на несколько групп.
Облигатная флора, в которую входят микроорганизмы, постоянно населяющие кишечник, выполняющие как защитные функции, так и участвующие в обмене веществ.
Факультативная (условно-патогенная) флора, к которой относятся бактерии, живущие в организме человека, не вызывая заболевания при нормальном состоянии иммунной системы (рис. 1).
Рис. 1. Функции облигатной флоры кишечника.
Защитная Иммунологический барьер, активация иммунной системы | ||||
│ | ||||
Участие в процессе пищеварения | ─ | Облигатная флора кишечника | ─ | Синтез витаминов и ферментов |
│ | ||||
Регулирует моторику ЖКТ |
Транзиторная флора, представители которой не приспособлены жить в организме человека, и их выделение носит случайный характер.
К представителям облигатной микрофлоры относятся бифидо-, лактобактерии и кишечная палочка.
Лактобактерии обладают широким спектром антагонистической активности, благодаря чему подавляется рост патогенной, гнилостной и газообразующей микрофлоры: в первую очередь протеев, сальмонелл, дизентерийной палочки. В процессе своей жизнедеятельности лактобациллы синтезируют молочную кислоту, перекись водорода, лизоцим и другие вещества, обладающие антибиотической активностью. Также немаловажную роль они играют в регуляции иммунитета, стимулируя синтез иммуноглобулинов и интерферона.
Из группы условно-патогенных бактерий отдельно хочется выделить Klbsiellapneumoniae и Klbsiella oxytoca. В последнее время наблюдается тенденция к увеличению частоты встречаемости этих микроорганизмов в кишечнике, особенно у детей раннего возраста, и, как правило, они полностью вытесняют кишечную палочку и заменяют ее место. В отличие от кишечной палочки клебсиеллы не способны расщеплять лактозу. Среди таких детей высока частота встречаемости метеоризма, кишечных колик, они отказываются от грудного вскармливания и имеют плоскую кривую массы тела.
В течение жизни на человека действуют различные неблагоприятные факторы, которые могут вызывать отдельные отклонения в составе кишечной микрофлоры, не являющиеся нарушениями микробиоценоза, так как они носят транзиторный характер и не требуют коррекции (рис. 2). Возникшее стойкое изменение количественного и видового состава бактерии, сопровождающееся нарушением защитных механизмов в организме, является дисбактериозом. Необходимо помнить, что дисбактериоз всегда вторичен и причинно обусловлен. Поэтому к трактовке микробиологического анализа кала и необходимости его коррекции следует подходить с большой осторожностью и делать практические выводы только после сопоставления данных анализа с клинической картиной и жалобами пациента.
Рис. 2. Факторы, влияющие на состав флоры кишечника.
Основные показания к исследованию микрофлоры кишечника представлены на рис. 3.
Рис. 3. Основные показания к исследованию микрофлоры кишечника.
Показания к исследованию кала на дисбактериоз |
Длительно протекающие кишечные расстройства, не поддающиеся коррекции |
Неустойчивый характер стула |
Наличие в кале слизи, крови, кусочков непереваренной пищи, неравномерная окраска |
Метеоризм и кишечные колики, не поддающиеся коррекции |
Анемия, рахит |
Атопический дерматит с элементами вторичного инфицирования |
Частые острые респираторные вирусные инфекции |
Сепсис |
В зависимости от характера изменения микрофлоры, находящейся в просвете толстой кишки, выделяют 3 степени дисбактериоза (рис. 4).
Рис. 4. Классификация дисбактериозов.
Классификация дисбактериозов по степеням
Лечение дисбактериоза всегда должно быть комплексным, с учетом основного заболевания и предрасполагающих факторов, характера симптомов и глубины нарушений, а также осуществляться под контролем врача.
Это комбинированный и уникальный по своим составу и функциям препарат применяется в педиатрической практике с первого года жизни (в том числе и у недоношенных младенцев), а также разрешен беременным и кормящим женщинам. После приема внутрь он действует только в просвете кишечника, не всасывается в кровь и выводится из пищеварительного тракта с калом. Выпускается в удобной лекарственной форме, которая обеспечивает легкость дозирования в зависимости от возраста ребенка.
Рис. 5. Применение препарата Хилак форте в составе комплексной терапии.
Хилак форте назначают младенцам по 15-30 капель, детям по 20-40 капель, взрослым по 40-60 капель 3 раза в сутки. После улучшения состояния первоначальная доза препарата может быть уменьшена наполовину. Принимают внутрь до или во время приема пищи в небольшом количестве жидкости, кроме молока.
Особенностью детей первого полугодия жизни является относительная функциональная незрелость органов (слюнных желез, печени, поджелудочной железы), обеспечивающих полостное переваривание пищи. Слизистая оболочка кишечника компенсирует эту недостаточность, беря на себя основные функции по пристеночному пищеварению. Однако при любых неблагоприятных условиях и повреждающем действии на слизистую оболочку кишечника поражаются ворсины кишечного эпителия, коррелирующие с ферментативной активностью, что проявляется синдромом мальабсорбции [9, 10]. Препарат Хилак форте, имея в своем составе значительную добавку биосинтетических бактериальных продуктов, способствует поддержанию физиологической функции слизистой оболочки кишечника, а также стимулирует ее регенеративные способности, а короткоцепочные жирные кислоты усиливают собственную ферментативную активность слизистой оболочки кишечника.
Доказана эффективность препарата в комплексной терапии при выхаживании недоношенных новорожденных как в стационаре, так и в течение первых 12 мес жизни, что имеет большое практическое значение. Недоношенные младенцы, оказываясь в условиях отделений интенсивной терапии и второго этапа выхаживания, получают агрессивные внутрибольничные штаммы. Кроме того, незрелые иммунная система и ЖКТ, а также длительная антибактериальная терапия приводят к стойкому нарушению микробиоценоза кишечника в постнатальном периоде, сопровождающемуся изменениями частоты и характера стула [11, 12]. В качестве селективной стимуляции облигатной микрофлоры у недоношенных новорожденных препарат Хилак форте рекомендуется использовать из расчета 5-10 капель на 1 кг массы тела 2-3 раза в сутки.
Препарат Хилак форте положительно зарекомендовал себя и в педиатрической практике, и среди взрослых пациентов. В ряде исследований показана высокая эффективность Хилака форте у больных с острыми кишечными инфекциями и хроническими заболеваниями ЖКТ. Добавление к терапии препарата Хилак форте позволяет быстрее устранить интоксикацию и диспепсические явления, нормализовать стул. В то же время он способствует уменьшению выраженности воспаления и атрофических процессов в слизистой оболочке толстой кишки [13].
Отчетливый элиминационный эффект Хилака форте получен в отношении клебсиелл, цитобактера и грибов рода Candida, что сопровождается нормализацией количественного содержания бифидобактерий, лактобактерий, кишечной палочки, энтерококков. Одновременно с восстановлением микрофлоры в копрограмме пациентов снижается количество непереваренных мышечных волокон, растительной клетчатки и зерен крахмала, устраняется йодофильная флора [14, 15].
Препарат Хилак форте рекомендовано использовать в комплексной терапии при лечении нарушений моторной функции толстой кишки, неалкогольной жировой болезни печени, желчно-каменной болезни [16, 17]. При включении Хилака форте в схему лечения синдрома раздраженной кишки отмечается положительное действие препарата на клиническую картину и микробиологический статус больных. Применение Хилака форте у пациентов с функциональными запорами, сопровождающимися значительными нарушениями структуры биоценоза толстой кишки, приводит к нормализации стула, улучшению его консистенции, оказывает выраженный бифидогенный эффект, способствует снижению рН кала с ингибированием роста условно-патогенных штаммов [18].
При развитии антибиотикоассоциированной диареи назначение Хилака форте нормализует биоценоз кишечника. Он способствует регенерации физиологической флоры кишечника биологическим путем, создает оптимальные условия для роста облигатных микроорганизмов и обеспечивает регенерацию поврежденной стенки кишечника [19].
Препарат рекомендован для восстановления микробиоценоза ЖКТ после курса эрадикационной терапии при заболеваниях верхних отделов пищеварительной системы, ассоциированных с Н. pylori [20].
Также отмечен положительный эффект препарата Хилак форте в составе комплексной терапии при длительном волнообразном течении заболеваний верхних дыхательных путей на фоне частых острых респираторных вирусных инфекций, сопровождающихся повышением активности условно-патогенной флоры на слизистой оболочке дыхательного тракта.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о высокой эффективности препарата Хилак форте при лечении синдрома дисбактериоза в составе комплексной терапии основного заболевания, приводящего к нарушению микробиоценоза кишечника. Состав и свойства препарата Хилак форте позволяют применять его и для коррекции микробиологических нарушений, и для их профилактики, в частности при антибактериальной терапии. Безопасность и высокий терапевтический эффект обосновывают включение Хилака форте в терапию не только у взрослых, но и у детей всех возрастных групп, включая новорожденных и недоношенных младенцев.
Что такое дисбактериоз? Причины возникновения, диагностику и методы лечения разберем в статье доктора Людевиг А. А., гастроэнтеролога со стажем в 8 лет.
Определение болезни. Причины заболевания
От редакции: диагноз «дисбактериоз» не включён в международную классификацию болезней (МКБ-10), его используют врачи только в России и странах СНГ. Дисбактериоз сопутствует другим патологиям, но было бы неверно однозначно утверждать, что эти патологии вызывает именно нарушение баланса микрофлоры. Изучение взаимосвязи между деятельностью микробиома и возникновением различных заболеваний — одно из перспективных направлений в медицинских исследованиях.
Что такое микрофлора кишечника и для чего она нужна
Организм человека населяют свыше триллиона бактерий. В их микробиоме в сто раз больше генов, чем в нашем собственном геноме. Они живут на коже, слизистых, в пищеварительном тракте.
Кишечное сообщество, которое мы приютили в своём организме, обладает метаболической активностью, как у целого органа. Оно помогает нам выжить, поэтому мы в корне зависим от наших колонизаторов, как и они от нас.
В норме кишечник обеспечивает среду для роста микроорганизмов, а флора поддерживает «равновесие» в организме хозяина:
Дисбактериоз, или дисбиоз — это синдром, при котором нарушается соотношение между представителями микрофлоры. Он не является болезнью, но лежит в основе множества заболеваний — кишечных, общевоспалительных, аутоиммунных и нейропсихических.
Соотношение различных видов микроорганизмов нарушается по многим причинам:
Симптомы дисбактериоза
Когда защитная функция слизистой оболочки кишечника нарушается, иммунная система перестаёт адекватно реагировать на кишечную микрофлору. В связи с этим возникают разнообразные симптомы:
Когда под влиянием дисбиоза начинают развиваться различные болезни, появляются другие симптомы:
Патогенез дисбактериоза
Колонизация кишечника бактериями начинается при прохождении младенца через родовой канал. В этот момент он получает микробиоту своей матери — лактобациллы, Prevotella и другие. При кесаревом сечении микробный состав изменяется. Он напоминает кожу матери: появляются стафилоккоки, коринебактерии и пропионобактерии.
Во время грудного вскармливания увеличивается количество бифидобактерий. Они необходимы для использования олигосахаридов материнского молока. При недостаточном питании формирование этих бактерий нарушается, что приводит к стойкой незрелости микробиоты и риску развития дисбактериоза.
В зависимости от типа дисбиоза и особенностей организма могут включаться различные патологические пути.
Путь «Дисбактериоз — кишечник — мозг»
Микробиота кишечника влияет не только на физическое, но и на психологическое состояние человека. Её связь с мозгом осуществляется через блуждающий нерв (вагус) и ключевые центральные медиаторы :
Путь «Микробиота — воспаление — инсулинорезистентность»
Путь «Дисбактериоз — ожирение — печень»
О количестве съеденного организм узнаёт по уровню всё тех же короткоцепочечных жирных кислот, вырабатываемых флорой. При низком потреблении клетчатки — овощей и отрубей — этих жирных кислот вырабатывается мало. В ответ на это кишечник замедляет эвакуацию, чтобы запасти побольше энергии. В итоге запускается адипогенез — отложение жира.
Путь «Дисбактериоз — аутоиммунитет»
Изменённая композиция микробиоты воздействует на кишечную иммунную систему. Иммунитет, активированный дисбактериозом кишечника, запускает каскад воспалительных реакций, что приводит к поражению суставов, кожи, почек, кишечника и т. д. Если реакция защитных сил чрезмерна, развиваются аутоиммунные заболевания.
Хронический воспалительный ответ, который вызывает дисбиоз, также может поспособствовать развитию ревматических заболеваний.
Путь «Дисбактериоз — аллергия»
Полезные бактерии поддерживают баланс иммунного ответа в организме.
Они стимулируют подавление IgE и лимфоцитов Th1 и Th2, которые сдерживают паразитарную инфекцию. Если популяция полезных микроорганизмов не развивается, это может привести к аллергическим ответам.
В итоге, если слишком тщательно оберегать ребёнка от столкновения с инфекциями, у него резко повышается риск развития аллергических заболеваний.
Классификация и стадии развития дисбактериоза
Из-за разнообразия агентов микрофлоры и проявлений дисбиоза, классификация нарушения микрофлоры весьма условна.
Традиционно выделяют три степени дисбиоза:
Кроме изменений микрофлоры важно знать, в микробиоме какого органа произошло нарушение. В связи с этим различают кишечный и внекишечный дисбактериоз. К внекишечным формам относятся:
По течению дисбактериоз кишечника условно подразделяют на три стадии:
В зависимости от того, в каком отделе кишечника возникло нарушение, выделяют:
Осложнения дисбактериоза
Симптомы дисбактериоза кишечника с трудом можно отличить от симптомов его осложнений. Всё потому, что дисбиоз — синдром, который вносит существенный вклад в развитие многих болезней.
Осложнения можно разделить на несколько групп:
Нейропсихические болезни
Связь шизофрении, аутистических расстройств и болезни Паркинсона с дисбиозом доказана. Но о том, являются ли эта связь основной или сопутствующей, до сих пор ведутся споры.
Аутоиммунные патологии
Аллергические заболевания
Бронхиальная астма связана с увеличением респираторной микрофлоры — гемофильной палочки, стрептококков, бактерий Moraxella — и снижением кишечного микробиома — бифидобактерий, бактерий Akkermansia, Faecalibacterium, Morganella, Lactobacillus. Ослабить аллергическую реакцию может вдыхание «сельскохозяйственной пыли», которая насыщена бактериями и их компонентами.
Аллергия на еду появляется при чрезмерном разнообразии микрофлоры. Избыточное микробное обогащение кишечника у 3-месячных детей увеличивает риск развития гиперчувствительности к пище к годовалому возрасту. При обогащении кишечника микробами в 12 месяцев этого уже не происходит.
Когда количество бактерий Ruminococcaceae и Lachnospiraceae повышается, у детей развивается аллергия на молоко. Если же флора обогащена бактериями Firmicutes, включая Clostridia, то аллергия может разрешиться к школьному возрасту.
Аллергии на арахис или древесные орехи возникает при уменьшенном микробном разнообразии и увеличении числа бактерий Bacteroidetes. Выраженность симптомов аллергии и диарея могут ослабнуть при наличии или пероральном введении 17 штаммов Clostridia.
Системные воспаления
Микробиота в данном случае становится и причиной, и мишенью нарушений моторики кишечника, висцеральной гипер чувствительности и нейроиммунных сигналов. Происходит это из-за нарушения слизистого барьера, активации рецепторов, к которым крепятся бактерии, а также дисфункции оси гипоталамус-гипофиз-надпочечник (ось ГГН).
Почему нарушается моторика кишечника? Микробиота модулирует моторную функцию кишечника. Её состав может измениться через толл- и нод-рецепторы. В результате повышается проницаемость кишечной стенки, и метаболиты бактерий получают доступ к подслизистой оболочке. Это изменяет экспрессию генов, которые участвуют в работе гладких мышц и нейротрансмиссии. Нормальная кишечная палочка усиливает сокращение толстой кишки, а патогенные штаммы E. coli нарушают сократимость мышечных клеток и угнетают моторику. Воздействие Lactobacillus rhamnosus значительно ухудшает ацетилхолин-стимулируемое сокращение.
Так как непереносимость глютена во взрослой жизни после многих лет употребления злаков встречается всё чаще, дополнительным фактором формирования целиакии становится воздействие окружающей среды.
Колоректальный рак — рак прямой кишки — также связан с нарушением микрофлоры. Запущенный дисбактериоз запускает хроническое воспаление. Из-за этого накапливаются продуцируемые хозяином антибактериальные пептиды, секреторные IgA, муцины, цитокины или нейромедиаторы. Также в организме скапливаются остатки повреждённых клеток и много активных форм кислорода и азота. При ошибках копирования во время деления кишечных клеток (дисплазии) эти вещества способствуют злокачественному перерождению.
Развитие рака происходит по модели «водитель — пассажир»:
Другие осложнения дисбактериоза
Диагностика дисбактериоза
Диагностика дисбактериоза проводится:
Исследователи чаще используют генотипирование микробиоты методами ПЦР Real-time (в режиме реального времени), исследуя 16S pРНК бактерий. В клинической практике врач проводит посевы микрофлоры, реже ПЦР и микроскопию.
Молекулярная идентификация — это определение последовательностей ДНК или РНК представителей микрофлоры. Проводится не для всех видов бактерий и вирусов, но их число становится всё больше. Бывают одноцелевые (видовые) и мультиплексные (таксонные) анализы.
Для увеличения количества копий ДНК и улучшения качества идентификации используют амплификацию — многократный повтор исследования. Она позволяет обнаружить даже незначительное количество микроорганизмов.
Существует несколько вариантов амплификации:
Чаще всего разнообразие микрофлоры изучается с помощью метода ПЦР. Ген 16S рРНК является идеальной мишенью для классификации бактерий из-за его девяти областей, которые помогают различить виды с помощью отдельных нуклеотидных полиморфизмов.
Хотя большинство образцов материала высевают на среду общего назначения (например, кровяной или шоколадный агар), некоторые болезнетворные микроорганизмы требуют определённых питательных веществ, ингибиторов или других специальных условий. Если есть подозрение на наличие особых микроорганизмов, если пациент принимал антибактериальные препараты, а также при некоторых особых случаях (например, при наличии ВИЧ-инфекци), нужно об этом сообщить в лабораторию.
Микроскопия охватывает не все микроорганизмы, зато проста и помогает в предварительном выборе антибиотиков при подозрении на инфекцию, пока ожидаются результаты окончательной идентификации.
Научные открытия в области диагностики
Недавние достижения в технологиях молекулярной биологии — омикс-технологиях — позволили контролировать концентрации различных биологических молекул. Благодаря этому теперь можно определить их вариации микроорганизмов в различных биологических состояниях в масштабе генома.
Несколько популярных «омических» платформ включают:
Лечение дисбактериоза
Диета
Рацион питания оказывает сильнейшее влияние на микробиоту кишечника. Достичь здорового статуса микрофлоры можно при низком потреблении животных жиров и простых углеводов, включении в рацион овощей и пищи с высоким содержанием клетчатки, а также при разнообразии потребляемых продуктов.
Диета при нарушении микробиома должна быть максимально полной: чем шире рацион, тем богаче микробное разнообразие. При наличии симптомов метеоризма и неустойчивого стула следует избегать сырых овощей (лучше есть их в виде рагу) и фруктов натощак.
Если есть пищевые непереносимости, приводящие к дисбиозу, то придётся исключить:
Кишечник и флора не любят зажаристую мясную корочку, поэтому тушение продуктов всегда лучше, чем жарка.
Пробиотики
Однозначного мнения о пользе приёма пробиотиков для лечения дисбактериоза пока нет. В исследованиях отмечалось такие положительные эффекты:
О снижении инсулинорезистентности данные неоднородны.
В западных странах терапия пробиотиками является дополнением к патогенетическому лечению — блокировки механизмов развития болезни. Решение о её назначении остаётся за врачом.
В России лакто-бифидопробиотики в дозах от 10 9 бактерий в капсуле рекомендованы при болезнях кишечника и как дополнительная терапия аутоиммунных и аллергических заболеваний. Тем не менее, остаётся вопрос длительности применения пробиотиков, так как изолированные заселяемые бактерии (в отличие от фекалотрансплантации) не приживаются, но помогают вытеснить патобионтов и дают возможность угнетённой нормофлоре самостоятельно восстановиться.
Важно, что для лечения различных патологий нужны различные штаммы бактерий :
Пребиотики
Эти питательные вещества выступают в качестве «удобрений» для полезных видов бактерий кишечника. К пребиотикам относятся неперевариваемые олигосахариды, инулин, масляная кислота, многоатомные спирты, аминокислоты и пептиды, лактулоза и пищевые волокна.
Метабиотики (постбиотики)
Они являются структурными компонентами пробиотиков и их метаболитов. Препараты этой группы недостаточно изучены, хотя различные продукты распада бактерий содержатся в кисломолочных и квашеных продуктах питания. В аптеке можно встретить такие метабиотики, как » Хилак форте » и » Бактистатин «, однако их эффективность не доказана ни в одном крупном исследовании. Поэтому лечение метабиотиками остаётся пока только на уровне концепции.
Антибиотики
Фекалотрансплантация
Бактериофаги
Бактериофаги (вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки) эффективны для борьбы с инфекцией — дисбактериозом 2 степени. Препарат подбирают по результатам посевов кала с чувствительностью к фагам. Однако этот метод применяется крайне редко из-за высокой стоимости препаратов и сложности их использования. Выпивать «бульон» с фагами нужно за час до еды 3 раза в день, предварительно выпивая большое количество воды, чтобы разбавить желудочную кислоту, в которой бактериофаги разрушаются. Сейчас этот метод лечения чаще используют в педиатрии, когда нет возможности дать антибиотик.
Иммуномодуляторы
Использование иммуномодуляторов для лечения дисбактериоза кишечника обсуждается, однако убедительных данных пока нет. Хорошо зарекомендовали себя только витамин Д и Омега-3, дефицит которых однозначно негативно сказывается на взаимодействии кишечной стенки с микробиомом.
Могут ли помочь народные средства
Суть народности метода в его популярности среди людей без наличия доказательной базы. Когда какой-то метод лечения проходит клинические испытания, он становится лекарством традиционной практики. Из фитотерапии положительно воздействуют на слизистую пищеварительного тракта и флору настои календулы, ромашки, шалфея и солодки.
Прогноз. Профилактика
Прогноз при дисбактериозе благоприятный. Восстановление нормальной флоры — процесс не быстрый, но достижимый.
Начинать профилактику дисбактериоза у детей необходимо с нормализации вагинальной и кишечной микрофлоры будущих мам. Роды лучше проводить естественным способом.
Следующий шаг на пути правильного формирования микрофлоры кишечного — грудное вскармливание, в ходе которого в организме появляются бифидобактерии. Слишком раннее введение глютенового прикорма поможет избежать возможного развития местного воспаления и целиакии.
В дальнейшей жизни важнейшее значение в профилактике дисбактериоза имеет образ питания, разнообразие рациона и режим приёма пищи. Диета должна быть обогащена кисломолочными продуктами, овощами, фруктами и отрубями. Преобладание растительных масел над животными жирами способствует балансу жирных кислот и противовоспалительной активности в кишечнике.
На фоне погрешности в диете, стресса и после перенесённых инфекций могут появиться первые симптомы кишечного дискомфорта — вздутие, нарушение стула, нарастание висцеральной чувствительности.
Отказ от вредных привычек (курения, злоупотребления алкоголем), минимизация консервантов, потребляемых с пищей, а также амортизация стресса помогут избежать запуска воспалительных процессов и нарушения микрофлоры, связанного с иммунным ответом.
В современном мире инфекции распространяются с огромной скоростью, поэтому отказ от антибиотиков невозможен. Важно применять их разумно, только по назначению врача и с одновременным приёмом пробиотиков.
Регулярное мытьё рук, фруктов и овощей, отказ от косметических средств с антимикробной активностью защищают от инфекций и сохраняют естественную нормофлору.
С возрастом разнообразие микробиоты естественным образом снижается. Это повышает склонность к запорам, ослабляет иммунную защиту и вызывает общую слабость. В таких ситуациях профилактикой дальнейшего развития дисбиоза будет своевременный приём курсов про- и пребиотиков или их постоянное поддерживающее применение.