Нарушение микробиоценоза кишечника при хронических воспалительных заболеваниях кишечника и абсорбционная функция тонкой кишки

E-mail: stv1990@mail.ru

НАРУШЕНИЕ МИКРОБИОЦЕНОЗА КИШЕЧНИКА ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШЕЧНИКА И АБСОРБЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ ТОНКОЙ КИШКИ

• *    ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск;

• * * Областная клиническая больница, г. Томск

Одной из наиболее серьезных проблем в современной гастроэнтерологии, изучение патогенеза клинических проявлений которой заслуживает пристального внимания, являются хронические воспалительные заболевания кишечника (ХВЗК). Язвенный колит (ЯК) – хроническое заболевание с воспалением в пределах слизисто-подслизистого слоя, поражающее на разном протяжении только толстую кишку, а в свою очередь болезнь Крона (БК) склонна к трансмуральному поражению любых отделов желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на преимущественное поражение именно подвздошной и толстой кишок при БК, а тем более патогномоничное поражение последней при ЯК, в клинической картине обоих заболеваний прослеживаются синдромы мальдигестии, мальабсорбции и нарушенного питания: в 75-80% случаев – БК и 5-10-50% – ЯК [1, 2], а параметры синдрома мальабсорбции и нарушенного питания характеризуют степени тяжести ЯК и БК [3, 4]. Исследованием последних лет установлено, что в основе синдрома недостаточности переваривания и всасывания участвуют расстройства секреции главных пищеварительных и двигательной функций желудочно-кишечного тракта, нарушение процессов транспорта пищевых веществ из энтеральной во внутреннюю среду организма. Играют определенную роль нарушения микробиоценоза кишечника, иммунологические сдвиги в организме, морфологические изменения слизистой тонкой кишки [5].

Человек и населяющие его микробы образуют единую микроэкологическую систему, где различные виды взаимодействия бактерий с клетками и тканями макроорганизма определяются не только видовым составом и концентрацией микроорганизмов, но и физиологическими, а также иммунобиологическими особенностями хозяина [6].

У пациентов с ХВЗК в условиях выраженного воспаления стенок кишечника и почти постоянного приема медикаментозной терапии существенно нарушена микробиота кишечника, влияющая на развитие и течение ХВЗК, о чем свидетельствуют резуль- таты многочисленных исследований [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]. Эти сдвиги характеризуется исчезновением облигатных анаэробных микроорганизмов и развитием условно-патогенной и патогенной флоры [15]. Наличие кишечной микрофлоры является необходимым условием для развития воспаления [16]. У больных с ХВЗК потеряна иммунологическая толерантность к бактериям, населяющим желудочнокишечный тракт [17]. Встречаемость нарушений микробиоты при ХВЗК, по данным литературы, достигает 66-93% [10, 15].

Выявлена закономерная связь между степенью тяжести процесса в кишечнике и развитием дисбактериоза [18].

Среди представителей нормальной флоры редуцируются популяции бифидобактерий, лактобактерий, фекальных стрептококков. Условно-патогенные виды обнаруживаются до 85,5% и представлены гемолитической флорой (кокками и энтеробактериями) – до 51,2%, условно-патогенными энтербактериями – до 20-55,8% (Citrobacter, Enterobacter, Klebsiellae, E.colli с измененными ферментативными свойствами), Proteus от 1/3 до 2/3 больных [10, 15].

В норме бактериальная флора в тонкой кишке всегда скудная – до 104 бактерий в 1 мл содержимого [6, 12, 13, 19] с минимальным количеством молочнокислых палочек и энерококов, так как поступления в тонкую кишку микроорганизмов и их размножение ограничивается ингибиторным влиянием асептического свойства слюны и желудочного сока, ферментов, желчных кислот, способностью элиминировать бактерии путем связывания секреторного IgA, активной пропульсивной моторикой тонкой кишки, наличием механической заслонки привратника и бауги-неевой заслонки, микробным антагонизмом ацидофильной флоры, антимикробным действием кишечного эпителия и секрета [6, 19].

Одной из причин, ведущих к появлению и пролиферации бактерий в проксимальном направлении, являются ХВЗК. Дисбиоз тонкой (БК) и толстой кишок (ЯК, БК) в совокупности с недостаточностью илеоцекального клапана и снижением местного иммунитета вследствие воспалительно-деструктивного процесса слизистой кишечной стенки, проявляющегося в уменьшении содержания IgA в тонкокишечном соке в среднем до 70% по мере нарастания тяжести [12], имеет решающее значение в развитии синдрома «избыточного роста» (СИБР) в тонкой кишке, в основе которого лежит колонизация тонкой кишки аэробной условно-патогенной микрофлорой либо облигатными анаэробными бактериями, экологической нишей которых является толстая кишка [6, 19] и способность оказывать локальное или системное повреждающее действие. Факт его существования и увеличения независимо от длительности заболевания при ХВЗК подтвержден во многих исследованиях [7, 9, 11, 12, 13, 20], частота его выявления колеблется от 70% до 97%.

Ведущим клиническим проявлением СИБРа является рецидивирующий диарейный синдром и синдром нарушенного кишечного пищеварения и всасывания различной степени тяжести [2, 19, 21].

Механизмы формирования клинических проявлений контаминированной тонкой кишки и, в частности, нарушения пищеварения и соответственно трофологического статуса можно представить следующей цепочкой [6]: а) снижение пищеварительной активности тонкой кишки из-за разрушения и инактивации ферментов метаболитами микроорганизмов, что нарушает гидролиз всех нутриентов в тонкой кишке [11, 12]; б) подверженность недоперева-ренного пищеварительного субстрата бактериальной ферментации с активацией брожения в тонкой кишке; в) повышение осмолярности, изменение pH химуса, что понижает всасывание воды и электролитов, увеличивает их интестинальную секрецию эпителием [11, 22,], повышает газообразование; г) изменение активности ферментов щеточной каймы [22] и нарушение мембранного транспорта и всасывания нутриентов; д) деконъюгация первичных желчных кислот ферментами избыточной тонкокишечной флоры [20] с нарушением образования мицелл и мальабсорбции жира и жирорастворимых витаминов, с повреждением слизистой оболочки кишечника и вызовом диареи свободными солями желчных кислот; е) повреждение токсинами и структурными компонентами бактериальных клеток энтероцитов, нормальное состояние которых обеспечивает заключительный этап кишечного пищеварения и последующего процесса всасывания, вызывая воспалительные и дегенеративные изменения в слизистой оболочке тонкой кишки, которые сопровождаются повышением проницаемости кишечной стенки и создают условия для транслокации микроорганизмов в системный кровоток [16, 23]; ж) нарушение процессов всасывания основных питательных веществ и витаминов [24]: углеводов, белков, жирных кислот, которые организм использует в качестве энергетического субстрата.

Клиническими проявлениями СИБРа могут быть осмотическая и экскреторная диареи, метеоризм и болевой синдром, синдром нарушенного кишечного пищеварения и всасывания различной степени тяжести.

Косвенным подтверждением связи мальабсорбции и важности нормального микробиота кишечника может служить сопоставление результатов всасывания пищевых ингредиентов и выраженность дис-биотических изменений в толстой кишке. Базой для суждения о нарушениях микроэкологии в тонкой кишке по степени изменения ее в толстой служат исследования М.Х. Левитана [8], выявившего во время операции однотипную микрофлору тонкой (подвздошной) и различных отделов толстой (слепой, восходящей и сигмовидной) кишок.

Выявление изменений в микрофлоре кишечника усугубляет течение как основного процесса, так и процессов всасывая в тонкой кишке. Изучение состояния всасывательной функции тонкой кишки и ее сопоставление с нарушенной микроэкологией кишечника позволит активно влиять на клиническую симптоматику.

Цель исследования – изучение процессов абсорбции тонкой кишкой в сопоставлении с дисбиотиче-скими сдвигами толстой кишки и оценка влияния нарушения микроэкологии на синдром недостаточности пищеварения и всасывания.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Обследован 151 пациент с ХВЗК, из них 97 – с язвенным колитом (ЯК) и 54 – с болезнью Крона (БК) в возрасте от 18 до 68 лет. В группы сравнения вошли 20 пациентов с синдромом раздраженного кишечника, отобранных согласно II Римским критериям, и 20 здоровых лиц.

Для подтверждения диагноза проводилась колоноскопия с использованием эндоскопов фирмы Olympus с выполнением прицельной биопсии слизистой оболочки толстой кишки и последующим морфологическим исследованием.

Для оценки тяжести ЯК в последние годы стала распространенной модифицированная классификация по Truеlov и Witts [3, 4], в которой выделяется три степени. В основной группе ЯК легкая степень прослеживалась у 44 (45,3%), средняя – у 36 (37,2%), тяжелая – у 17 (17,5%) больных.

Подразделение больных с болезнью Крона на степени тяжести проводилось согласно принятой оценки активности у пациентов с болезнью Крона по индексу Беста [3, 25]. В основной группе БК легкая степень прослеживалась у 17 (31,5%), средняя – у 19 (35,2%), тяжелая – у 18 (33,3%) больных.

Все больные проходили комплексное клиниколабораторное обследование: клинический анализ крови, мочи; биохимический анализ крови с определением билирубина, холестерина, общего белка и альбуминов, сахара крови, амилазы, АСТ, АЛТ, щелочной фосфатазы, тимоловой пробы, сывороточного железа, а также проводилось копрологическое исследование. С целью исключения инфекционной бактериальной патологии кишечника были проведены микробиологическое и серологическое исследования на основные группы патогенных кишечных микроорганизмов.

Количественный и видовой состав микрофлоры толстой кишки устанавливался методом бактериологического исследования фекалий с посевом на питательные среды. Для определения степени выявленных дисбиотических изменений пользовались классификацией, предусмотренной отраслевым стандартом «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника». (ОСТ 91500.11.0004-2003, приказ Министерства здравоохранения РФ №231 от 09.06.2003) [6].

Определение суммарной величины суточных по- терь жира в граммах в кале, отражающее полостное пищеварение, проводилось химическим методом van de Kamer [26, 27] при нахождении больных на стандартной диете, содержащей 50-100 граммов жира.

Абсорбцию углеводов изучали с помощью пятиграммового варианта пробы с Д-ксилозой по выделению ее с мочой в течение 5 часов после приема внутрь по методу Roe и Rice [28, 29]. При расстройствах абсорбции уровень экскреции D-ксилозы с мочой снижается. В течение 5 часов у здоровых людей выделяется от 25-28% до 50-65% принятой D-ксилозы, а в среднем 36,6%.

Статистическая обработка проводилась с использованием системы программного обеспечения анализа базы данных STATISTICA v.6.0. Все количественные числовые данные представлены в виде медианы и 25–; 75– процентелей. Статистическую значимость при сравнении двух независимых количественных переменных при распределении признака, отличающегося от нормального, определяли с помощью U-критерия Манна-Уитни. Сравнение относительных частот бинарных признаков производили с помощью двустороннего критерия статистической значимости. Для определения взаимосвязи между количественными переменными использовали коэффициент корреляции Спирмена.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Нарушенный микробный пейзаж демонстрировал снижение содержания облигатных (бифидо- и лактобактерий) микроорганизмов, доминирующих в составе нормальной кишечной флоры, и повышение уровня факультативных и условно-патогенных Bacteroides, Clostridim, Propionobacterium, Entero-bacter, Acinetobacter, Citrobacter, Proteus, линии E.coli с проявлением токсигенных свойств, кокков. Значимых различий в спектре микроорганизмов у больных с ЯК и БК выявлено не было.

При оценке наличия дисбиоза (табл. 1) выявлено, что количество больных с изменениями микрофлоры толстой кишки статистически значимо выше (в 2 раза) в исследуемых группах ХВЗК (р<0,01), ЯК (р<0,01) и БК (р<0,01), чем доля больных с эубиозом, а в группе СРК – поровну. I и II степени микробиологических сдвигов в совокупности статически значимо преобладают над тяжелой III: при ХВЗК (n=151) – 55,6% над 12,6% (р<0,01), ЯК (n=97) – 56,7% над 12,4% (р<0,01) и БК (n=54) – 53,7% над 13% (р<0,01) .

Частота выявления нарушений микробиоценоза толстой кишки при утяжелении процесса (табл. 2) в группах легкой, средней и тяжелой степеней увеличивается по сравнению с отсутствием нарушений при ХВЗК в 1,2; 2,9 (р<0,01); 4 раза (р<0,01), при ЯК – в 1,2; 4,1 (р<0,01); 4,7 (р<0,01) и БК – 1,4; 1,7; 3,5 (р<0,01) раза. В группе ХВЗК при легкой (n=61) и средней (n=55) степенях тяжести доля III степени дисбиоза была статистически значимо меньше, чем I (3,3% против 22,9% (р<0,01), 9,1% против 29,1%

Таблица 1

Степени выраженности дисбиоза при хронических воспалительных заболеваниях кишечника

Дисбактериоз	Язвенный колит (n=97)	Болезнь Крона (n=54)	ХВЗК (n=151)	СРК (n=27)
	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)
I	23 (23,7)	10 (18,5)	33 (21,8)	7 (25,9)
II	32 (33,0)	19 (35,2) *	51 (33,8) *	6 (22,2)
III	12 (12,4) *ЛЛ	7 (13,0) Л	19 (12,6) *ЛЛ	1 (3,7)
I-III	67 (69,1) ##	36 (66,7) ##	103 (68,2) ##	14 (51,8)
нет	30 (30,9)	18 (33,3)	48 (31,8)	13 (48,2)

Примечание: * – в сравнении с I степенью статистически значимо (р<0,05), ** – высоко значимо (р<0,01); ^ – в сравнении со II степенью статистически значимо (р<0,05); ^^ – высоко значимо (р<0,01); ## – в сравнении с группой эубиоза статистически высоко значимо (р<0,01).

(р<0,05)), а тяжелой степени (n=35) – больше (34,3% против 8,6% (р<0,05). В группе ЯК так же, как при легкой (n=44) и средней (n=36) степенях тяжести, доля III степени дисбиоза была статистически значимо меньше, чем I (4,5% против 22,7% (р<0,05), 11,1% против 33,3% (р<0,05)), а тяжелой степени (n=17) – больше (35,3% против 5,9% (р<0,01)). В группе БК в легкой (n=17) степени тяжести III степени дисбиоза не выявлялась (0% и 23,5% (р<0,05)), в средней (n=19) степени – I степень преобладала над III (21% и 5,3%), а в тяжелой (n=18), наоборот, III преобладала над I (33,3% и 11,1%). С утяжелением течения основного процесса отчетливо отмечается прямо пропорциональное увеличение количества случаев с нарушениями микрофлоры толстой кишки (54,5% при легкой (n=44) до 82,4% при тяжелой

(n=17) (р<0,05)) с аналогичной динамикой доли изменений III степени выраженности (4,5% против 35,3% (р<0,01)) у больных ЯК. Аналогичная направленность прослеживается и у БК – 58,8% (n=17) и 77,7% (n=18); 0% (n=17) и 33,3% (n=18) (р<0,05). В целом по группе ХВЗК эти соотношения следующие: 55,7% (n=61) и 80,0% (n=35) (р<0,05); 3,3% против 34,3% (р<0,01) соответственно.

При оценке влияния степеней дисбиотических изменений в толстой кишке на процессы нарушения всасывания углеводов и жиров в большинстве случаев была выявлена прямая зависимость между этими показателями (табл. 3): выделение D-ксилозы с мочой прогрессивно уменьшается у больных ХВЗК (n=134) от 0,98 до 052 г/5 часов (в 1,9 раза) (р<0,01), ЯК (n=87) – от 1,02 при I степени до 0,53 г/5 часов (в 1,9) при III (р<0,01) и в группе БК (n=44) – от 0,87 до 0,52 (в 1,7) (р>0,05); выделение с калом суточного жира увеличивается соответственно при ХВЗК – от 7,5 до 12,8 (в 1,7) (р<0,01), ЯК – от 7,2 до 11,9 (в 1,6 раза) (р<0,01) и БК – от 8,9 до 14,3 г/сут-ки (в 1,6 раза) (р>0,05).

При сравнении этих параметров между группами больных с (I-III) и без дисбиоза также прослеживается аналогичная динамика: выделение экскреции D-ксилозы с мочой снижалось при ХЗВК в 1,1, при ЯК – в 1,2, при БК – в 1,1 раза, потери с калом суточного жира нарастали в 1,2, 1,4 и 1,2 раза. Если при I степени микробиологических нарушений показатели не отличались от группы с эубиозом, то значения экскреции D-ксилозы с мочой при II и III степенях уменьшались при ХЗВК в 1,1 и 1,8 раза, при ЯК – в 1,2 и 2, при БК – в 0 и 1,5 раза; стеаторея соответственно увеличивалась в 1,2 и 1,7, 1,4 и 1,9, 1,1 и 1,5 раза.

При СРК показатели потерь жира с калом при нарастающих степенях дисбиоза (3,8 (3,5;4,2), 4 (3,4;4,3), 4,1 (4,1;4,1) г/сутки) практически не отличались по сравнению с группой эубиоза (3,6 (3,6;4) г/сут-

Таблица 2

Зависимость степени выраженности дисбиоза от тяжести процесса в кишечнике

Дисбиоз	Язвенный колит (n=97)			Болезнь Крона (n=54)			ХВЗК (n=151)
	легкая n=44	средняя n=36	тяжелая n=17	легкая n=17	средняя n=19	высокая n=18	легкая n=61	средняя n=55	Тяжелая n=35
	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)
I	10 (22,7)	12 (33,3)	1 (5,9)	4 (23,5)	4 (21,0)	2 (11,1)	14 (22,9)	16 (29,1)	3 (8,6)
II	12 (27,3)	13 (36,1)	7 (41,2)*	6 (35,3)	7 (36,8)	6 (33,3)	18 (29,5)	20 (36,4)	13 (37,1)*
III	2 (4,5) *л	4 (11,1) *Л	6 (35,3) *	0 *л	1 (5,3) л	6 (33,3)	2 (3,3) **ЛЛ	5 (9,1) *ЛЛ	12 (34,3) *
I-III	24 (54,5)	29 (80,5) ##	14 (82,4) ##	10 (58,8)	12 (63,1)	14 (77,7) ##	34 (55,7)	41 (74,6) ##	28 (80,0) ##
нет	20 (45,5)	7 (19,5)	3 (17,6)	7 (41,2)	7 (36,9)	4 (22,3)	27 (44,3)	14 (25,4)	7 (20,0)

Примечание: * – в сравнении с I степенью статистически значимо (р<0,05), ** – высоко значимо (р<0,01); ^ – в сравнении со II степенью статистически значимо (р<0,05); ^^ – высоко значимо (р<0,01); ## – в сравнении с группой эубио-за высоко значимо (р<0,01).

Таблица 3

Показатели экскреции D-ксилозы и стеатореи у больных ХВЗК в зависимости от выраженности нарушения микрофлоры толстой кишки

Степень	Язвенный колит (n=87)		Болезнь Крона (n=44)		ХВЗК (n=131)
	D-ксилоза, г/5часов	Проба Камера, г/сутки	D-ксилоза, г/5часов	Проба Камера, г/сутки	D-ксилоза, г/5часов	Проба Камера, г/сутки
I	n=20 1,02 (0,89;1,21)	n=20 7,2 (5,5;8,9)	n=8 0,87 (0,58;0,98)	n=8 8,9 (6,8;12,8)	n=28 0,98 (0,82;1,16)	n=28 7,5 (5,9;9,4)
II	n=31 0,90 (0,80;1,10)	n=31 8,5 (6,7;10,0)	n=17 0,79 (0,61;0,88)	n=17 10,2 (8,5;13,4)	n=48 0,86Л (0,69;0,95)	n=48 8,9Л (7,6;11,2)
III	n=10 0,53лл## (0,50;0,75)	n=10 11,9лл## (10,4;13,5)	n=5 0,52 (0,50;0,65)	n=5 14,3# (12,8;15,2)	n=15 0,52ЛЛ## (0,50;0,71)	n=15 12,8ЛЛ ## (10,8;14,3)
I-III	n=61 0,90* (0,75;1,10)	n=61 8,5* (5,6;8,6)	n=30 0,70 (0,52;0,92)	n=30 11,1 (8,4;14,1)	n=91 0,86 * (0,68;0,99)	n=91 8,9* (7,0;11,5)
Отсутствуют (1)	n=26 1,07#&& (0,86;1,34)	n=26 6,2&& (5,6;8,6)	n=14 0,76& (0,62;1,05)	n=14 9,6& (7,2;12,4)	n=40 0,95&& (0,82;1,26)	n=40 7,6 #&& (5,9;10,0)

Примечание: * – в сравнении с группой без дисбиотических нарушений статистически значимо (р<0,05), ** – статистически высоко значимо (р<0,01), ^ – в сравнении с дисбиозом I степени статистически значимо (р<0,05), ^^ – в сравнении с дисбиозом I степени статистически высоко значимо (р<0,01), # – в сравнении со II степенью статистически значимо (р<0,05); ## – статистически высоко значимо (р<0,01); & – в сравнении с III степенью статистически значимо (р<0,05);

ки), такие же изменения касались значений D-ксилозы 1,7 (1,7;1,76); 1,67 (1,6;1,7); 1,67 (1,67;1,67) и 1,8 (1,76;1,8) г/5 часов.

Выявлена прямая корреляционная зависимость между степенью дисбиотических сдвигов и показателями суточных потерь жира у пациентов ХВЗК (r= 0,366, р<0,001), БК (r=0,340, р<0,001), ЯК (r=0,397, р<0,001) и обратная при взаимосвязи с экскрецией D-ксилозы: r=-0,352, р<0,001, r=-0,254, р=0,09 и r= -0,421, р<0,001 соответственно.

Таким образом, нарушение микробиоценоза кишечника, без сомнения, имеет весомый вклад в нарушение процессов всасывания у больных с ХВЗК, и степень этого негативного влияния прямо коррелирует с утяжелением дисбиотических изменений, что должно требовать введение в базисный лечебный комплекс ХВЗК назначения средств, корреги-рующих кишечный биоценоз, – пробиотиков и пре-биотиков, снижающих частоту и интенсивность кишечной диспепсии, что, в свою очередь, благоприятно отразится на всасывании пищевых ингредиентов.

ВЫВОДЫ

• 1.    При оценке наличия дисбиоза кишечника выявлено, что количество больных с изменениями микрофлоры толстой кишки в исследуемых группах хронических воспалительных заболеваний кишечника в целом, язвенного колита и болезни Крона статистически значимо (р<0,01) в 2 раза выше, чем доля больных с эубиозом.

• 2.    Частота выявления нарушений микробиоценоза толстой кишки при утяжелении процесса в группах легкой, средней и тяжелой степеней увеличивается по сравнению с отсутствием их при хронических воспалительных заболеваниях кишечника в 1,2; 2,9 (р<0,01); 4 раза (р<0,01), при язвенном колите – в 1,2; 4,1 (р<0,01); 4,7 (р<0,01) и болезни Крона – в 1,4; 1,7; 3,5 (р<0,01) раза.

• 3.    Дисбиоз кишечника при хронических воспалительных заболеваниях кишечника оказывает отрицательное воздействие на абсорбционную функцию тонкой кишки. Если при I степени микробиологических нарушений исследуемые показатели синдромов переваривания и всасывания не отличались от группы с эубиозом, то значения экскреции D-ксилозы с мочой к III степени уменьшались при хронических воспалительных заболеваниях кишечника в 1,8 раза, при язвенном колите – в 2, при болезни Крона – в 1,5 раза; стеаторея соответственно увеличивалась в 1,7, 1,9 и 1,5 раза.

• 4.    Выявлена прямая зависимость между степенями дисбиотических изменений в толстой кишке и процессами всасывания углеводов и жиров: выделение экскреции D-ксилозы с мочой прогрессивно уменьшается от I до III степени у больных хроническими воспалительными заболеваниями кишечника и язвенным колитом в 1,9 раза (р<0,01), в группе болезни Крона – в 1,7; потери с калом суточного жира увеличиваются соответственно при хронических воспалительных заболеваниях кишечника – в 1,7

(р<0,01), язвенном колите – в 1,6 (р<0,01) и болезни Крона – в 1,6 раза.