Роль нормальной микрофлоры

Инфекции. Нормальная микрофлора играет важную роль в защите организма от патогенных микробов, но и нормальная микрофлора способна вызывать развитие инфекционных заболеваний, большая часть которых носит оппортунистический характер. В частности, кишечные анаэробы (например, бактероиды) способны вызывать формирование абсцессов после проникновения в кишечную стенку в результате травм или хирургических вмешательств, а основными возбудителями столь часто регистрируемых постгриппозных пневмоний считают микроорганизмы, обитающие в носоглотке любого индивидуума. Число подобных поражений настолько велико, что возникает впечатление, что врачи чаще имеют дело с эндогенными, а не с экзогенными инфекциями или патологией, индуцированной этими микроорганизмами. Отсутствие чёткого разграничения между условным патогеном и комменсалом даёт основание полагать, что неограниченная колонизация организма любым видом бактерий, способным выживать в организме человека, может приводить к развитию патологии. Но и это положение относительно, т.к. различные члены микробных ценозов проявляют патогенные свойства разного порядка, т.е. определённые бактерии чаще вызывают поражения, чем другие; например, перитониты, обусловленные прорывом бактерий в брюшную полость, из всего многообразия кишечной микрофлоры вызывает лишь несколько видов бактерий. Безусловно, ведущую роль в развитии подобных поражений играет не вирулентность самого возбудителя, а состояние защитных систем, и у лиц с иммунодефицитами слабовирулентные или авирулентные микроорганизмы (кандиды, пневмоцисты) могут вызывать тяжёлые, часто фатальные поражения.

2. Нормальная микрофлора составляет конкуренцию для патогенов, и механизмы подавления их роста достаточно разнообразны. Основным является избирательное связывание поверхностных рецепторов клеток, особенно эпителиальных. Большинство представителей резидентной микрофлоры проявляет выраженный антагонизм, направленный в том числе и против патогенных видов. Подобные свойства особенно выражены у бифидобактерий и лактобацилл; этот антибактериальный потенциал образует секреция кислот, спиртов, лизоцима, бактериоцинов и т.д. Кроме того, высокая концентрация указанных продуктов ингибирует выделение токсичных субстанций патогенными видами, например термолабильного токсина энтеропатогенными эшерихиями.

3. Стимуляция иммунной системы. Не менее важна роль нормальной микрофлоры как антигенного стимулятора иммунной системы; действительно, отсутствие нормального микробного биоценоза вызывает многочисленные её дисфункции, а у животных-гнотобионтов отмечают недоразвитие основных иммунокомпетентных органов. При нормальной колонизации многочисленные микробы индуцируют образование низких титров AT, мишенью которых вряд ли являются конкретные виды. Эти AT — преимущественно Ig класса А, выделяющиеся на поверхность слизистых оболочек. С одной стороны, IgA составляют основу местной невосприимчивости к проникающим возбудителям и не дают возможности комменсалам проникать в глубокие ткани, с другой — способствуют поддержанию гомеостаза самих слизистых оболочек.

4.Метаболизм. Трудно переоценить роль нормальной кишечной микрофлоры в различных метаболических процессах и поддержании их баланса. Например, метаболизм некоторых веществ включает экскрецию их из печени в просвет кишечника с последующим возвратом в неё; подобный печёночно-кишечный круговорот характерен для некоторых половых гормонов и жёлчных солей. В подавляющем большинстве эти продукты экскретируются в форме глюкуронидов или сульфатов, не способных к обратному всасыванию в подобной форме. Их всасывание обусловливают кишечные бактерии, вырабатывающие глюкуронидазы и сульфатазы, так что физиологическая значимость подобных свойств достаточно очевидна. Следует отметить, что те же сульфатазы могут оказывать и неблагоприятное действие, что было установлено на примере искусственного подсластителя цикламата. Фермент конвертировал цикламат в канцерогенный продукт циклогексамин, вызывающий злокачественные трансформации эпителия мочевого пузыря. Общепринятым фактом является ведущая роль нормальной микрофлоры в обеспечении организма человека ионами Fe2*, Ca2*, витаминами К, D и многими витаминами группы В (особенно В12 рибофлавином, никотиновой, фолиевой и пантотеновой кислотами). Кишечные бактерии также принимают участие в инактивации токсичных продуктов, проникающих извне и образующихся эндогенно. Кислоты и газы, выделяющиеся в ходе их жизнедеятельности, оказывают благоприятное действие на перистальтику, топографию кишечника и своевременное его опорожнение.

Дисбактериоз

На состав микробных сообществ различных полостей организма влияют самые разнообразные факторы: состав и качество пищи, курение и употребление алкоголя, нормальная перистальтика и своевременное опорожнение кишечника и мочевого пузыря, качество пережёвывания пищи и даже характер трудовой деятельности (сидячий или иной). Однако наибольшее воздействие оказывают заболевания, патогенез которых включает изменения физико-химических свойств эпителиальных поверхностей и приём антимикробных препаратов. Стойкие нарушения микробных ценозов называют дисбактериозами (дисмикробиоценозами). Среди них, безусловно, превалируют поражения микрофлоры кишечника.

Видовой состав "патологического" микробиоценоза, так же как и скорость колонизации, и продолжительность персистирования составляющих его микроорганизмов в кишечнике индивидуальны, зависят от состояния микроэкологической системы и организма хозяина. Бактерии, в норме не характерные для данного микробного сообщества, кроме повышенной инвазивной способности отличаются от аутофлоры и тем, что способствуют возникновению различных нарушений в нормальном протекании метаболических процессов в кишечнике. Они также не способны осуществлять ряд важных физиологических функций, присущих представителям нормальной микрофлоры.

Следовательно, изменения в микробиоценозах пищеварительного тракта, как правило, служат предвестником отклонений в клинико-физиологическом статусе организма хозяина. Со временем дисбактериоз проявляет себя клиническими местными симптомами, а затем и общими нарушениями, которые отягощают течение различных заболеваний человека и затрудняют их лечение.

Гастриты, дуодениты, язвенная болезнь, изменения моторной и пропульсивной способности кишечника (колиты с диареей или запором, энтериты с синдромом мальабсорбции), коагулопатии, гипер- и гипохолестеринемия, острая мезентериальная ишемия, ревматоидный артрит, злокачественные новообразования толстой кишки и молочных желез, нарушение менструального цикла, кариес, мочекаменная болезнь, портальная системная энцефалопатия, заболевания печени, анемия новорожденных и т.д. - вот неполный перечень тех нозологических форм и клинических синдромов патологии человека, в которых дисбиотические изменения в кишечнике и других биотопах организма человека являются одним из патогенетических факторов заболевания.

К контингентам или группам "риска" можно отнести следующие категории пациентов:

- Стационарные больные, длительно получающие антибактериальную, гормональную, лучевую и/или химиотерапию.

- Пациенты с жалобами со стороны органов пищеварения.

- Больные с проявлениями аллергозов и астеновегетативного синдрома.

- Дети с патологией различных органов и систем.

Для этих групп необходимо параллельное исследование микробного, иммунного, биохимического и т.д. статуса.

А. В настоящее время основным и наиболее распространенным методом лабораторной диагностики дисбактериоза кишечника остается бактериологическое исследование кала пациента, считающееся классическим методом. Обязательными компонентами данного исследования должны быть количественные методики и многовекторность (направленность на выделение многих видов и вариантов микрофлоры). Результаты исследования сопоставляют с данными о нормальном составе микрофлоры конкретного биотопа, клинической картиной и возрастом пациента. Показания для бактериологической диагностики дисбактериоза кишечника — длительно протекающие инфекции и расстройства, при которых не удаётся выделить патогенные энтеробактерии; затяжной период реконвалесценции после перенесённой кишечной инфекции, дисфункции ЖКТ на фоне или после проведённой антибиотикотерапии или у лиц, постоянно контактирующих с антимикробными препаратами. Исследования также следует проводить у больных с болезнями злокачественного роста, страдающих диспептическими расстройствами, у лиц, подготавливаемых к операциям на органах брюшной полости, а также у недоношенных или травмированных новорождённых и при наличии бактериемии и гнойных процессов, трудно поддающихся лечению (язвенные колиты и энтероколиты, пиелиты, холециститы и др.).

Б. Посевы изучают на наличие патогенных микроорганизмов и на нарушение соотношений микрофлоры.

Для обогащения в качестве обязательных рекомендуют использовать среды

· Мюллера-Хитона,

· селенитовый бульон,

· магниевую среду.

Для культивирования:

· среды Плоскирева, Эндо и Левина (одна из них градиентная),

· КА,

· среду Цейсслера,

· среду Сабуро,

· среду Блаурокка или тиогликолевый бульон и др.

Патогенные бактерии определяют на средах с антибиотиками; исследования на дисбактериоз проводят для получения основных критериев и показателей. Результаты исследования следует считать объективными при анализе роста изолированных колоний, у которых можно изучить морфологию и подсчитать их общее количество на чашку Петри. При сплошном росте анализ следует повторить, производя высев из больших разведении. Факультативные бактерии культивируют 24-48 ч при 37°С, бифидобактерии — 48 ч, анаэробы и бактероиды — 4-5 сут в анаэростате, посевы на среде Сабуро — 96 ч при 28-30°С. После идентификации производят пересчёт содержания микроорганизмов каждой таксономической группы на 1 г исследуемого материала.

В. Следует учитывать, что кишечная микрофлора человека - весьма лабильная система, подверженная колебаниям в зависимости от многих факторов, как эндогенных (нервный статус, пища, температура тела и т.п.), так и экзогенных (время года, атмосферные колебания и т.п.). Необходимо отличать истинный дисбактериоз от дисбактериальных реакций (сдвиги в составе микрофлоры незначительны либо кратковременны и не требуют специфической коррекции). Отличию так называемых "дисбиотических реакций" от истинного дисбактериоза способствует выполнение 2 - 3-кратных исследований с интервалом не менее 14 дней. В первом случае сдвиги в составе микрофлоры кишечника непродолжительны и исчезают через 5 - 7 дней без какого-либо лечения. При истинном дисбактериозе нарушения микробного ценоза обычно коррелируют с клиническими проявлениями, и их нормализация достаточно длительна (20-30 сут). При выдаче результатов следует указать на наличие или отсутствие патогенной микрофлоры и дать состав присутствующих микроорганизмов.

Г. При наличии дисбактериоза необходимо указать следующие параметры:

1. Содержание общего количества Escherichia coli, полноценных в ферментативном отношении.

2. Наличие гемолитических Escherichia coli (в %).

3. Наличие прочих условно-патогенных бактерий (в %).

4. Наличие ассоциаций грамотрицательных бактерий, плазмакоагулирующего стафилококка и других ассоциаций.

5. Наличие бактерий рода Proteus.

6. Наличие грибов рода Candida.

7. Наличие или отсутствие бифидобактерии, лактобактерий, бактероидов и прочих в минимальных разведениях фекалий.

8. Наличие ассоциаций аэробных и анаэробных бактерий.

Д. Повторные исследования. Следует отразить имеющиеся позитивные или негативные сдвиги; при обнаружении патогенной микрофлоры необходимо изучить её чувствительность к антибактериальным препаратам или бактериофагам. При определении чувствительности следует отдавать предпочтение антибиотикам узкого спектра действия для возможно более селективного подавления патогенов.

Таблица 1. Частота выделения и среднее количество основных представителей микробиоценоза толстой кишки в 1 г кала практически здоровых людей (M±m)

Микроорганизм	Частота обнаружения, %	Среднее содержание в 1 г кала, lg
Бифидобактерии	98,0±1,0	9,6±0,6
Бактероиды	90,0±3,0	9,2±0,5
Лактобациллы	96,0±1,0	6,9±0,3
Эшерихии	100,0	7,7+0,3
из них:
- лактозоотрицательные	50,0±4,0	6,5±0,4
- гемолитические
Протеи	2,0±0,5	3,4±0,2
Другие цитратассимилирующие энтеробактерии	3,0±0,5	4,3±0,3
Неферментирующие бактерии	2,0±0,5	3,9±0,4
из них:
- синегнойная палочка
Энтерококки	80,2±2,0	5,6±0,5
из них:
- гемолитические
Стафилококки	15,0±3,0	3,2±0,3
из них:
- коагулазоположительные
Пептострептококки	55,0±5,0	6,4±0,6
Вейлонеллы	23,0±3,0	4,7±0,7
Клостридии	60,0±4,0	4,8±0,4
Дрожжеподобные грибы	10,0±2,0	2,5±0,5
из них:
Candida albicans

Приложение

Сегодня некоторые хорошо оснащенные лаборатории крупных исследовательских центров для лабораторной диагностики дисбактериоза наряду с бактериологическим методом используют и так называемый экспрессный метод, включающий в себя определение индола, п-крезола, фенола, водорода, метана, короткоцепочечных летучих жирных кислот ряда С2-С6 (ЛЖК), деконъюгированных желчных кислот, меченных радиоактивным углеродом 14, аммиака и ряда других химических соединений, в метаболизме которых в организме человека его микрофлора принимает непосредственное участие. Достоинство этих методик в том, что они позволяют обнаружить дисбиотические изменения в кишечнике в течение 30-120 мин.

Широкое распространение для определения метаболитов кишечной микрофлоры получил метод газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ). Наиболее часто он применяется для определения экскреции с фекалиями людей таких летучих веществ как летучие жирные кислоты (ЛЖК) и ароматические соединения (фенолы и индолы). Ограниченность ГЖХ - анализа возможностью определять только летучие вещества успешно компенсируется сочетанием этого метода с методами жидкостной хроматографии, позволяющими проводить детекцию в клиническом материале тех микробных метаболитов, которые не обладают свойством летучести:

Органические карбоновые кислоты (оксо и окси) - метод ионоэксклюзионной хроматографии. Простые и сложные амины, фенилпропионовая кислота - метод высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Преимущество “экспрессного” метода перед “классическим” очевидно при диагностике синдрома контаминации толстой кишки как одного из критериев дисбаланса в микроэкологической системе кишечника. Диагностика этого синдрома бактериологическим способом достаточно сложна, так как требуются специальные зонды для забора материала из просвета и со слизистой оболочки верхних отделов тонкой кишки. При биохимическом методе в фекалиях и моче определяют деконъюгированные желчные кислоты, п-крезол, фенол и индол (индикан), присутствующие в биологических жидкостях больного и являющиеся метаболическими маркерами синдрома контаминации тонкой кишки.

В табл. представлены критерии биохимической активности микроорганизмов толстой кишки различных контингентов клинически здоровых людей. Эти критерии объединены в формуляр под термином "микробный метаболитный паспорт фекалий" - ММПФ.

Изменения в показателях ММПФ больных с различной патологией коррелируют с количественными и качественными изменениями состава их микрофлоры кишечника. Был сделан вывод, что определение ММПФ является перспективным методом, дающим информативную и быструю (в течение 1 дня) оценку состояния микробной экологии пищеварительного тракта человека. Этот метод был рекомендован к использованию в скрининговых обследованиях и при проведении диагностики патологических состояний, связанных с дисбактериозом кишечника.