Микроэкологические нарушения кишечника у детей с отягощенным преморбидным состоянием при инфекционных диареях

Гасилина Елена Станиславовна, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой детских инфекций Мескина Елена Руслановна, доктор медицинских наук, руководитель детского инфекционного отделения Борисова Ольга Вячеславовна, доктор медицинских наук, профессор кафедры детских инфекций

Материал и методы. Исследования проведены в 2010-2013 гг. в детском инфекционном отделении (руководитель – д.м.н., проф. Л.В. Феклисова) ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского (директор – д.м.н., проф. Ф.Н. Палеев). При диагностике диареи учитывали рекомендации ВОЗ (WHO/CDR/95.3 Geneva:World Health Organization, 1995) и классификацию ФБУН ЦНИИЭ (2007).

Специальные исследования включали: качественно-количественное исследование микрофлоры фекалий. В качестве референсных значений использовали данные Отраслевого стандарта «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника» (2003). Метаболическая активность анаэробной микрофлоры кишечника определялась методом газожидкостной хроматографии с определением короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) в фекалиях (О.А. Иконников и др.) с использованием хроматографа «Хроматек-Крис-талл 5000». Статистический анализ результатов исследования проведен с использованием пакетов программ Microsoft Excel 2003, STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc., США). Использованы критерии параметрической и непараметрической статистики.

Обследовано 95 пациентов старше одного года. В основную группу были включены дети (n=65), госпитализированные по поводу ОКИ с кишечными расстройствами в анамнезе (100%) (с диареей более трёх эпизодов в год) и другими отягощающими преморбид факторами (отягощенный аллергоанамнез, хронической гастроэнтерологической патологией (ХГЭП), перенесенные ОРЗ за месяц до госпитализации, дисбактериоз, раннее искусственное вскармливание), в группу сравнения – дети старше одного года, больные ОКИ (n=30) без отягощающих факторов. Группы были сопоставимы по всем клиническим характеристикам. Пациенты сравниваемых групп обследовались трижды (в остром периоде болезни, перед выпиской из стационара и в катамнезе – через 4-6 недель.

Результаты исследования и их обсуждение. Неблагоприятное течение периода реконва-лесценции у детей основной группы встречалось значительно чаще – (60%). У детей без отягощающих факторов в анамнезе отсутствовало выделение сальмонелл и ротавирусов через 4-6 недель наблюдения. При выписке из стационара повторное выделение сальмонелл выявлено с равной частотой вне зависимости от анамнеза (20 и 27,8%). Санация от кишечных вирусов к этому моменту у детей с отягощенным премор-бидным состоянием встречалась реже (27,6% против 46,2%, p<0,05), только у этой группы подтверждены случаи инфицирования вирусами в стационаре (20% против нуля, p<0,05). В основной группе персистенция вирусов более 46 недель обнаружена у 18,5% инфицированных, у детей с ХГЭП – в 75% случаев. Полное клиническое выздоровление и санация от бактериальных и вирусных патогенов через месяц после ОКИ отмечено только у 24(36,9%) детей с отягощенным фоном и у 25(83,3%) с неотягощен-ным (p<0,01).

Анализ качественно-количественных показателей микробиоты показал, что дефицит общего количества кишечных палочек (ОКПП), лактозопозитивной кишечной палочки и лактобацилл встречались во всех периодах болезни, как в основной группе, так и в группе сравнения без достоверных различий в остром периоде и к моменту ранней реконвалесценции (после лечения). Наиболее выраженным снижением от референсных значений характеризовались бифидобактерии и лактобациллы. Через 4-6 недель наблюдения сохранялся выраженный дефицит количества лактобацилл у детей основной группы (табл. 1).

Таблица 1. Среднее содержание кишечной палочки, бифидо – и лактобацилл (lg КОЕ/г) и частота (%) их дефицита в динамике наблюдения в группах детей с различными исходами ОКИ в периоде поздней реабилитации

Представители микробиоты	Среднее количество облигатных микроорганизмов M±m и частота их дефицита абс.(%) у детей с отягощенным преморбидным состоянием
	основная группа (n=65)		группа сравнения (n=30)		Р
	M±m	абс.(%)	M±m	абс.(%)	M±m	абс.(%)
ОКПП
острый период	6,7±0,4	20(30,8)	7,2±0,5	7(23,3)	>0,05	>0,05
после лечения	7,0±0,4	17(26,2)	7,5±0,4	6(20,0)	>0,05	>0,05
через 4-6 недель	8,0±0,3	7(10,8)	8,4±0,2	2(6,7)	>0,05	>0,05
Ранговый ДА	0,044	0,065	0,062	0,065	-	-
E.Coli Lac+
в острый период	5,6±0,5	30(46,2)	5,4±0,4	14(46,7)	>0,05	>0,05
после лечения	6,4±0,3	22(33,8)	6,0±0,4	11(36,7)	>0,05	>0,05
через 4-6недель	8,2±0,2	10(15,4)	8,1±0,4	4(13,3)	>0,05	>0,05
Ранговый ДА	0,052	0,037	0,042	0,066
Bifidobacterium
в острый период	6,8±0,3	29(44,6)	6,7±0,4	11(36,7)	>0,05	>0,05
после лечения	6,6±0,3	29(44,6)	6,9±0,3	10(33,3)	>0,05	>0,05
через 4-6недель	7,2±0,2	23(35,4)	7,0±0,2	10(33,3)	>0,05	>0,05
Ранговый ДА	0,030	0,208	0,744	0,284
Lactobacillus
в острый период	3,2±0,2	53(81,5)	3,6±0,3	23(76,7)	>0,05	>0,05
после лечения	4,4±0,3	43(66,2)	4,8±0,4	16(53,3)	>0,05	>0,05
через 4-6 недель	4,8±0,2	43(66,2)	5,7±0,1	12(40,6)	<0,05	<0,05
Ранговый ДА	0,096	0,106	0,046	0,05

При анализе показателей метаболической активности микрофлоры кишечника установлено, что в остром периоде болезни частота низких показателей общего уровня КЖК (ОУКЖК) была высокой, без достоверных отличий между сравниваемыми группами. Отличия в остром периоде болезни имелись в относительно высоких исходных показателях индекса изо-кислот (ИИ) (Ме: 175% против 135,5% от нормы, p<0,05) и низком уровне масляной кислоты (С4) (Ме: 5,9% против 26,9% от нормы, p<0,05) у детей с отягощенностью преморбидного состояния, что может свидетельствовать об исходно более выраженном дисбиозе и активации протеолитических бактерий.

В ходе заболевания тенденции к восстановлению метаболической активности микрофлоры прослеживались у всех детей. После лечения в стационаре уровень изо-валериановой кислоты (iC5) лучше восстановился у детей группы сравнения. По окончании катамнестиче-ского наблюдения у детей с отягощенным пре-морбидным состоянием регистрировалась большая частота детей с низкими уровнями отдельных КЖК и высокими значениями ИИ, что свидетельствовало о сохраняющемся неблагополучии в кишечнике спустя 4-6 недель после окончании острого периода болезни. Структурные изменения микрофлоры кишечника, оцениваемые по типу брожения, в динамике болезни свидетельствовали о более выраженной энергетической недостаточности колоноцитов у детей с отягощенным преморбидным состоянием спустя

4-6 недель наблюдения (низкий уровень маслянокислого брожения у детей основной группы).

По результатам катамнестического наблюдения удалось выделить три варианта течения периода реконвалесценции: гладкое течение, (стойкая нормализация стула и отсутствие жалоб) – 26 (40%) детей (1 подгруппа), диспепсические расстройства с возобновлением диареи после нормализации стула – 20 (30,8%) и персистирующая диарея – 4 (6,2%) (2 подгруппа), диспепсические расстройства без диареи – 15 (23,1%) (3 подгруппа).

Анализ микрофлоры кишечника в острый период болезни выявил у большинства детей (81,5%) не зависимо от характера течения рекон-валесценции, дефицит лактобактерий, почти у половины детей – дефицит бифидобактерий (44,6%), лактозопозитивной кишечной палочки (46,2%). По частоте выявления St. aureus , гра-мотрицательных микроорганизмов и грибов Candida в острый период болезни группы не отличались. В периоде ранней реконвалесценции (после лечения) у детей 2 подгруппы имелась тенденция к восстановлению кишечных палочек и лактобацилл, но не бифидобактерий в отличие от 1 подгруппы. Средние показатели бифидобактерий не отличались от сравниваемых групп.

Таблица 2. Среднее содержание кишечной палочки, бифидо- и лактобацилл (lg КОЕ/г) и частота (%) их дефицита в динамике наблюдения в подгруппах детей с различными вариантами течения ОКИ в периоде реконвалесценции

Показатели	Среднее количество облигатных микроорганизмов M±m и частота их дефицита абс.(%) при различных исходах
	подгруппа 1 (n=26)		подгруппа 2 (n=24)		подгруппа 3 (n=15)
	M±m	абс.(%)	M±m	абс.(%)	M±m	абс.(%)
ОКПП
в острый период	6,8±0,6	7(26,9)	6,3±0,5	10(41,7)	7,8±0,6	3(20,0)
после лечения	7,1±0,5	6(23,1)	7,6±0,4	6(25,0)	7,7±0,7	5(33,3)
через 4-6недель*	8,9±0,3	-	7,9±0,4	5(20,8)	8,2±0,3	2(13,3)
Ранговый ДА	0,046	0,070	0,065	0,05	0,05	0,05
E.Coli Lac+
в острый период	5,8±0,5	12(46,2)	5,1±0,7	13(54,2)	7,0±1,4	5(33,3)
после лечения	7,1±0,4	7(26,9)	6,7±0,7	8(33,3)	6,6±1,1	7(46,7)
через 4-6 недель	8,9±0,3	3(11,5)	7,8±0,5	5(20,8)	8,2±0,4	2(13,3)
Ранговый ДА	0,062	0,026	0,022	0,078	>0,05	>0,05
Bifidobacterium
в острый период	6,6±0,4	10(38,5)	6,5±0,5	12(50,0)	7,0±0,3	7(46,7)
после лечения	6,7±0,4	12(46,2)	6,8±0,5	11(45,8)	6,5±0,3	6(40,0)
через 4-6 недель	7,2±0,3	11(42,3)	7,3±0,3	10(41,7)	7,7±0,3	2(13,3)
Ранговый ДА	0,030	>0,05	>0,05	>0,05	>0,05	>0,05
Lactobacillus
в острый период	3,2±0,3	20(76,9)	3,4±0,4	20(83,3)	3,3±0,4	13(86,7)
после лечения	3,8±0,3	17(65,4)	4,7±0,5	16(66,7)	4,9±0,6	10(66,7)
через 4-6 недель*	5,5±0,4	11(42,3)	4,8±0,3	17(70,8)	4,5±0,1	15(100)
Ранговый ДА	0,096	>0,05	0,090	0,05	0,013	>0,05

Примечание:* -p<0,05 в сравнении с 1 и 2 подгруппами (ДА, χ2); 2* - p<0,05-дефицит Bifidobacterium выражен меньше у детей 3 группы «через 4-6 недель» в сравнении с 1 и 2; 3* - p<0,05 – дефицит лактобацилл в 3 подгруппе « через 4-6 недель»

В группе с благоприятным течением периода реконвалесценции отмечена тенденция к восстановлению исследуемых представителей микробиоты кишечника по средним величинам, тем не менее, достаточно часто сохраняется дефицит бифидобактерий (42,3%) и лактобацилл (42,3%) даже на фоне отсутствия каких-либо жалоб.

Микробиологической особенностью подгруппы 3 явилось выраженное угнетение лактобацилл на всем протяжении болезни у большинства пациентов, что объясняется особенностью преморбидного фона данной группы. Даже через 4-6 недель после выписки у всех пациентов имелся дефицит лактобацилл (p<0,05), средний уровень их составлял 4,5±0,1 lg КОЕ/г, что достоверно ниже, чем аналогичный показатель в сравниваемых подгруппах (p<0,05) (табл. 2).

Исследование особенностей метаболической активности микрофлоры методом ГЖХ у детей с кишечными расстройствами в анамнезе позволило выявить нижеследующие особенности состояния метаболической активности фекальной микрофлоры. У детей 1 подгруппы в остром периоде болезни отмечается угнетенное состояние микрофлоры в 73,1% случаев, характеризующееся угнетением продукции КЖК. Процесс происходил на повышенном более 130% от нормы уровне изо-масляной кислоты (iC4) у 26,9% больных. В остром периоде зарегистрировано частое обнаружение высоких концентраций уксусной (С2) и изо-масляной (iC4) кислот (p<0,05), что связано с выраженным воспалительным процессом в кишечнике. В динамике более интенсивно происходило восстановление показателей КЖК у продуцентов iC4, наиболее плохо – у продуцентов валериановой кислоты (С5). К моменту окончания катамнести-ческого наблюдения отмечено выравнивание баланса микрофлоры, улучшение ее функциональной активности, о чем свидетельствовали положительные тенденции по восполнению маслянокислого брожения (93%) на фоне повышенного пропионовокислого (128%). Тем не менее, общий уровень КЖК до референсных значений не восстанавливался у половины больных (медиана – 73,9%), а в 19,2% случаев в катамнезе отмечались повышенные значения КЖК, в том числе iC4 (65,1%). Сниженный уровень масляной (С4) кислоты не восстанавливался до нормы у 57,7% (70,1% от нормы), а у 11,5% детей регистрировались повышенные значения.

У детей 2 подгруппы в остром периоде болезни чаще, чем у детей других подгрупп регистрировалось угнетение продукции КЖК (91,7%), p<0,05, медиана значений общего уровня КЖК была крайне низкой (15,1% от нормы, p<0,05). Большинство детей (95,8%) имели низкие концентрации С4, это свидетельствует о выраженном энергодефиците в клетках эпителия и коррелирует с деструктивными процессами в эпителии. Динамика восстановления микрофлоры к моменту окончания острого периода у детей подгруппы 2 выразилась в увеличении общего уровня КЖК за счет С3, С4, iC4, iC5. У 33,3% к моменту выписки из стационара отмечен высокий анаэробный индекс (АИ). Перестройка типа брожения на пропионовокислый к выписке из стационара происходила менее интенсивно, чем в первой группе. Основные тенденции к восстановлению показателей ГЖХ по 2 подгруппе отмечены в периоде катамнеза. Через 4-6 недель после выписки низкие значения общего уровня КЖК зафиксированы у 37,5% (p>0,05). Медиана значений общего уровня КЖК к окончанию наблюдения составила 84,1% и не отличалась от значений в сравниваемых подгруппах. Уровень масляной кислоты увеличился до 65,2% от нормы. Низкие значения регистрировались у 54,2% детей, напротив, высокие показатели отмечены у 20,8% (p<0,05).

Метаболическая активность микрофлоры детей 3 подгруппы отличалась в остром периоде тем, что инфекционный процесс происходил у трети детей при высоких значениях АИ, ИИ были ниже, чем в группах сравнения; показатели общего уровня КЖК и отдельных кислот не отличались от показателей 1 подгруппы, но были выше, чем у детей 2 подгруппы. Преобладал маслянокислый тип брожения. К моменту окончания острого периода у всех детей сохранялся высокий уровень ИИ за счет прироста iC4 (p<0,05), также, у 33,3% детей была достоверно повышена активность анаэробов (высокий АИ), в сравнении с показателями АИ 1 и 2 подгрупп. Восстановление метаболической активности к моменту ранней реконвалесценции наступало у 19,5% детей, к моменту завершения исследования ОУ КЖК оставался сниженным у 44,6% и повышенным – у 23,1% детей. Таким образом, только 32,3% детей имели восстановленный до референсного интервала уровень ОУ КЖК. Восстановление показателей происходило, в основном, в период от момента ранней реконвалес-ценции до 4-6 недель после него, достигая статистически достоверных показателей (Уилкоксона p<0,05).

Обобщая клинико-лабораторные данные можно заключить, что одним из лабораторных маркеров течения периода реконвалесценции следует считать выраженный микробиологический дефицит, сопровождающийся сниженной метаболической активностью микрофлоры. Гладкое течение периода ранней реконвалесценции у детей с кишечными расстройствами в анамнезе следует ожидать у детей, поступивших в стационар с яркой клиникой острого гастроэнтерита или гастроэнтероколита, умеренно выраженным микробиологическим и метаболическим дефицитом. Группу детей с возобновлением диа-рейного синдрома и болями в животе, а также формирующих персистирующую диарею отличают: более высокая частота высевов патогенных возбудителей на всех этапах исследования, полное отсутствие санации от ротавирусов к моменту ранней реконвалесценции, недостаточный её уровень через месяц наблюдения (76,9% против 100%, p<0,05). В подавляющем большинстве случаев (91,7%) обнаружены крайне низкие концентрации КЖК (Ме: 15,1%), в том числе масляной кислоты (Ме: 6,9% от нормы), что предрасполагает к длительным срокам восстановления нарушений. В катамнезе обнаружен самый низкий уровень маслянокилого брожения (Ме: 63% против 96% от нормы) с его дефицитом у большинства пациентов (62,5% против 46,2% соответственно); нередко выявлено угнетение пропионовокислого брожения (25% против 3,8%). Высокие концентрации КЖК у 25% детей на фоне среднегрупповой положительной динамики количества лактозопозитивных эшерихий и лактобацилл свидетельствует о сохраняющемся синдроме мальабсорбции углеводов.

Подгруппу 3 (с гастроинтестинальными жалобами) отличали: небольшая частота подтверждения сальмонеллеза (13,3%), отсутствие бактериовыделения через месяц наблюдения, максимальная частота (75%) длительной (более месяца) персистенции ротавирусов (в случае инфицирования ими). Метаболическая активность микрофлоры отмечена общим угнетением (меньшим в сравнении и с подгруппой 2), но с формированием маслянокислого типа брожения у 53,3% пациентов, преобладанием строгих анаэробных бактерий в целом (высокий анаэробный индекс) без повышения активности бактериальных протеолитических реакций (низкие или нормальные значения индекса изокислот). Указанные изменения отмечены на фоне самых низких (из указанных групп пациентов) концентраций лактобацилл (3,3±0,4 lg КОЕ/г), с дефицитом последних в большинстве наблюдений (87%). В катамнезе выявлены: длительный дефицит лактобацилл (100%); сохраняющаяся мальабсорбция углеводов (40,0%), отсутствие статистической динамики концентраций КЖК, но гиперактивация продуцентов масляной (40% против 3,8% в группе 1), изомасляной (73,7% против 11,5%) и валериановой кислот (40% против 7,7% соответственно); максимальная частота преобладающего маслянокислого типа бактериального брожения (40%).

Таким образом, у всех наблюдавшихся детей с отягощенным преморбидным состоянием и кишечными расстройствами в анамнезе даже на фоне клинического благополучия при выписке из стационара сохранялся дефицит микрофлоры, метаболическая активность микрофлоры на этом этапе болезни практически не менялась.

Анализ метаболической активности микрофлоры, проведенный через 4-6 недель после выписки из стационара, свидетельствует о положительных тенденциях по восстановлению численности микрофлоры, однако восстановление метаболической активности микрофлоры до нормальных значений происходило только в 20(30,8%) случаев, восстановление микрофлоры у 39(60,0%) сопровождается повышением продуцентов протеолитических бактерий. Качественно-количественный состав микрофлоры через 4-6 недель после выписки из стационара характеризовался дефицитом ОКПП у 17(26,2%), E.Coli Lac+ - у 22 (33,8%), Bifidobacterium – у 29 (44,6%), Lactobacillus – у 43 (66,3%).

Выводы: у пациентов старше года с кишечными нарушениями в анамнезе в остром периоде болезни определялись выраженные нарушения метаболической активности микрофлоры с активацией протеолитических бактерий, в момент нормализации стула отмечался низкий уровень вирусологической санации (27,6%) и длительная (более месяца) персистенция ротавирусов, которая характерна в основном детям с хронической гастроэнтерологической патологией (75%). В течение последующих 4-6 недель только у них регистрировались новые случаи обнаружения ротавирусных антигенов (20%), отмечался недостаточный уровень бактериологической санации (88,9%) на фоне резкого снижения количества лактобацилл (100%), угнетения метаболической активности микрофлоры у каждого второго пациента (53,3%), гиперактивации протеолитических анаэробов (64,6%) и синдрома мальабсорбции углеводов (43,1%).

Выделены следующие варианты течения периода рековолесценции: гладкое – 40,0% (95% ДИ от 28,3 до 52,9%), диспепсический синдром с возобновлением диареи – у 30,8% (95% ДИ от 20,2% до 43,6%), диспепсический синдром без диареи – у 23,0% (95% ДИ от 18,6 до 27,5%) (терминология по МКБ-10), персистирующая диарея – у 6,2% пациентов. Варианты характеризуются отличиями нарушений микрофлоры кишечника и её функционального состояния.

Учитывая, что особенность течения периода поздней реконвалесценции связана не только с особенностями преморбидного состояния, но и особенностями течения острого периода и его исходов, важно учитывать микробиологические и метаболические тенденции при выборе про-биотическй терапии в остром периоде. У детей с отягощенным преморбидным фоном даже спустя 4-6 после ОКИ недель регистрировались постинфекционные микробиологические и метаболические нарушения, что диктует необходимость к длительной реабилитации, проведение которой позволит минимизировать последствия кишечной инфекции у пациентов с неблагоприятным преморбидным состоянием.