Микробиоценоз открытых биологических систем организма в процессе адаптации к окружающей среде

Н.И. Урсова

Проблема состояния здоровья очень тесно коррелирует с одним из ключевых понятий в медицине – адаптацией, которая, по определению Меерсона Ф.З. (1981, 1988), «составляет неотъемлемую принадлежность всего живого и характеризуется таким же многообразием, как сама жизнь». В настоящее время следует считать доказанным тот факт, что само понятие «состояние здоровья» не может рассматриваться без учета особенностей адаптации организма к окружающей среде [3,4]. Именно с этих позиций необходимо решать основные задачи педиатрии: прогнозирование риска развития заболеваний, превентивную терапию, профилактику, оздоровление и лечение [4].

Выдвигая концепцию общего адаптационного синдрома, Г. Селье рассматривал его одновременно как физиологическую приспособительную реакцию организма и как патогенетический важный симптомокомплекс [10]. Этому полностью соответствуют установленные на сегодня положения о том, что в реализации реакции здорового и больного организма участвуют одни и те же системы – управления (ЦНС, гормональная, иммунная), гомеостаза или жизнеобеспечения (сердечно–сосудистая, дыхательная, пищеварения, выделения), а также структурные образования органного, тканевого, клеточного, субклеточного уровней [1,2,9]. По мнению Ю.Е. Вельтищева (1998), доминирующее значение в экологической патологии детского возраста имеют нарушения со стороны медленно развивающихся систем – нервной, эндокринной, иммунной, репродуктивной. Экопатогенные факторы задерживают развитие именно этих систем. Исследованиями последних лет доказано, что частью общей гомеостатической системы организма является ее микроэкологическая система, которая, в свою очередь, препятствует функциональному созреванию иммунной системы ребенка. Поэтому сложность и многоплановость влияния окружающей среды на организм ребенка может быть проиллюстрирована результатами анализа микробиоценозов, занимающих многочисленные экологические ниши на слизистых открытых внешней среде полостей макроорганизма. Они включают в себя десятки и сотни разнообразных видов, а их общая численность достигает 1015 клеток, что почти на 2 порядка больше числа собственных соматических клеток макроорганизма.

Материалы и методы

Комплексно обследованы 252 ребенка с хроническим гастродуоденитом в возрасте от 3 до 15 лет (девочек – 136 и мальчиков – 116). Основная группа больных была разделена на подгруппы, в которые вошли 74 больных из «промышленного» района и 178 – из «условно чистой» территории. Подгруппы были сформированы на основании принципа идентичности и однородности по следующим показателям: бытовым условиям, социально–экономическому, алиментарному факторам, уровню медицинского обслуживания. Выполнение исследований по бактериологическим посевам нативных материалов из рото–, носоглотки, мочи и фекалий и их оценка проводились по авторским методикам и микробиологическим руководствам [Савицкая К.И., 1985, Митрохин С.Д., 1998, Kohneman et al., 1997] и согласно приказу N 535 МЗ СССР (1985). Верификацию изолятов осуществляли классическим методом [Bergy, 1984].

Степень обсемененности образца выражали в lg КОЕ/мл или г. Для идентификации культур дрожжеподобных и мицелиальных грибов проводился посев мочи, кала, мазков из зева и носа на среду Сабуро. Уровень антител к грибам рода Candida spp . и Aspergillus spp . определяли методом ИФА (НИИ ММ, НИЛ разработки и стандартизации методов диагностики микозов).

Результаты и их обсуждение

Микробный пейзаж этого биотопа был изменен у всех обследованных детей. Так, со значительной частотой выделялись несвойственные данной эконише микроорганизмы: энтеробактерии, из которых больше половины приходилось на долю кишечной палочки и неферментирующие грамотрицательные палочки. Обсемененность стрептококками и стафилококками составляла в 2 раза превышающую концентрацию lg КОЕ/мл и в суммарном значении чаще высевалась у больных, проживающих в «промышленном» районе. Что касается дрожжеподобных грибов, то по удельному весу они не превышали нормальных величин, но частота выделения в 2 раза была выше у больных из «промышленного» района. Обратная закономерность определялась в отношении лактобактерий: при низких концентрациях lg КОЕ/мл они появлялись практически в 3 раза реже в изучаемом микробиотопе у больных из «промышленного» района.

У больных с хроническим гастродуоденитом имеются существенные изменения микробной экологии полости рта. Это проявляется в различной степени изменениях ассоциативных взаимоотношений среди представителей автохтонной флоры, в частичном или полном вытеснении характеристических видов, усиленном размножении бактерий, несвойственных для здоровой полости рта. При одновременном расширении видового спектра обнаруженных аэробных и анаэробных бактерий общая микробная обсемененность значительно больше, особенно у больных из «промышленного» района. Оказалось, что рост дрожжеподобных грибов и золотистого стафилококка носит массивный характер, у 50% детей обнаруживаются ассоциативные нарушения микробиоценоза (сочетанный рост золотистого стафилококка и дрожжеподобных грибов, энтеробактерий и грибов и др.). В этой группе больных в структуре энтеробактерий селективное преимущество имеют Kl. pneumoniae и Kl. oxitoca в концентрациях 10 4 –10 6 КОЕ/мл. Такая микробная транслокация типичными оппортунистическими патогенами должна настораживать лечащего врача, так как она может явиться первичным механизмом возникновения локальных инфекционных осложнений. При длительно текущих хронических гастродуоденитах нарушения микробиоценоза толстой кишки отмечались у 100% больных. Оказалось, что независимо от района проживания имеют место глубокие изменения в составе микробного спектра толстой кишки.

Эти нарушения проявляются в отсутствии или снижении в фекалиях бифидобактерий, дефиците лактобактерий, молочнокислых стрептококков, типичных кишечных палочек. Частота низких титров бифидобактерий (71,4%) преобладает над показателем численности популяции лактобактерий в копрофильтратах (55,2%), что подтверждается другими исследователями [5]. На фоне снижения числа представителей автохтонной микрофлоры толстой кишки заметно возрастает пропорция транзиторных аэробных и факультативно–анаэробных условно–патогенных микроорганизмов (стафилококков, протеев, клебсиелл, цитробактеров, энтеробактеров и грибов рода Candida ) как в монокультуре, так и в различных ассоциациях. Эти качественные изменения наибольшей выраженности определяются в группе больных из «промышленного» района, здесь достоверно больше высевается клебсиелл и грибов рода Candida (р<0,05). При этом количество бактерий достигает 10 8 и более КОЕ/г. Не обнаружено достоверных различий в частоте и выраженности дисбиотических нарушений в зависимости от характера патологии. С другой стороны, частота выявления и количество условно–патогенных микроорганизмов, безусловно, зависит от активности основного заболевания. Однако, если учитывать, что по клиническому течению и выраженности обострения хронического гастродуоденита наблюдаемые группы больных были однотипными, можно заключить, что степень выраженности дисбиотических нарушений в толстой кишке зависит от экологических условий. Чем выше экологический прессинг, тем массивней и более стойкий микробиологический дисбаланс. Подтверждением тому служат результаты корреляционного анализа, который выявил прямые связи между повышенными концентрациями клебсиелл и грибов рода Candida (r = 0,30) и экологическим неблагополучием окружающей среды.

Характеризуя структуру микробного пейзажа проб мочи, следует отметить, что из 106 анализов, полученных у детей из «условно чистого» района в 47 (44,3%) – роста не выявлено. Отсутствие бактериурии идентифицировано у 15 (35,7%) из 42 детей, проживающих в «промышленном» районе. Монокультуры, из сравниваемых территорий, высевали в 41 и 20 пробах мочи, и они составили соответственно 38,7% и 47,6%. Двухкомпонентные ассоциации обнаружены в 12 и 17 пробах мочи и были представлены соответственно в 17% и 16,7% случаев. Спектр условно–патогенных бактерий, выделенных из проб мочи с наличием роста, не отличался у больных из групп сравнения. Среди идентифицированных видов отмечены преимущественно грамотрицательные палочки, грамположительные кокки, эпизодически дрожжеподобные грибы, а также неидентифицированные грамположительные палочки. Большая половина всех культур приходилась на долю энтеробактерий, среди которых с практически равной частотой встречались E. Coli, Кlebsiella, Enterobacter , Candida albicans и Candida stellatoidea . Однако обращал на себя внимание факт наличия 100% проб мочи, обсемененных различными условно–патогенными микроорганизмами, являющимися признанными возбудителями инфекций мочевыводящих путей, но в титрах, не достигающих общепринятых диагностических. Несмотря на то, что в отечественной и зарубежной литературе все чаще признается возможность развития воспалительного процесса в мочевыводящих путях микроорганизмами в концентрации 10 2 –10 3 КОЕ/мл [8,11,12], большинство авторов по–прежнему считают диагностически значимой величиной ? 10 5 КОЕ/мл. Поскольку у наблюдаемых нами больных отсутствовали клинические признаки воспаления в мочевыводящих путях, подтвержденные лабораторными и инструментальными методами исследования, выявленный дисбактериоз этой открытой биосистемы, можно считать преморбидным состоянием.

Обобщая данные, полученные с помощью проведенных бактериологических исследований, можно заключить: выявленная дестабилизация характеризуется снижением и изменением свойств нормальной индигенной микрофлоры, изменением общей микробной обсемененности и появлением условно–патогенных микроорганизмов, несвойственных данному биотопу, сдвигом микробных сообществ в сторону ассоциативного роста грамотрицательных бактерий (более стойких к антибактериальному действию окружающей среды). Однотипность полученных результатов исследования микробиоценозов различных отделов открытых биосистем, отсутствие специфических клинических эквивалентов у обследованных больных подтверждают наши выводы о «вторичности» выявленных микроэкологических нарушений. Предположение о «вторичности» при этом условно и определяется тем, что дисбиозы являются частью общего комплекса вторичных изменений других систем (иммунологической, эндокринологической и др.) при хроническом гастродуодените. Касаясь этого вопроса и учитывая то, что саморегулирующаяся система «макроорганизм – его микрофлора» способна противостоять (в известных пределах) изменениям условий среды и колебаниям плотности микробных популяций, мы считаем необходимым дифференцированное использование пре– и пробиотиков в коррекции микроэкологических нарушений различных открытых биосистем. С нашей точки зрения, положительный эффект этих препаратов в определенной степени поможет с большей достоверностью говорить о вторичности выявленных дисбиозов. Частое обнаружение золотистого стафилококка и грибов рода Candida следует учитывать при назначении в комплексе лечения больных с хроническим гастродуоденитом средств селективной деконтаминации.

Литература

1. Амосов Н.М. Количественное моделирование в биологических науках. Философские вопросы биокибернетики. М., 1969. – С. 55–71.

2. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. – М.: Медицина, 1975. – 447с.

3. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. – М.: Наука, 1984.– 220с.

4. Вельтищев Ю.Е. Экологически детерминированные нарушения состояния здоровья детей. Материалы. Конгресса педиатров России «Экологические и гигиенические проблемы педиатрии». – М., 1998. – С. 13–14.

5. Лыкова Е.А. Иммунобиологические нарушения при хронических заболеваниях ЖКТ у детей и использование пробиотиков с целью их коррекции. Аптека–2000. – М., – С. 26.

6. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. – М.:Медицина, 1981. – 278 с.

7. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. – М.: Медицина, 1988. – 253 с.

8. Мультих И.Г., Молодова Е.А. Возбудители клинически значимых бактериурий. Клинич. лаб. диагностика. – 1994. – № 5. – С. 44–45.

9. Саркисов Д.С. Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций. – М.: Медицина, 1987. – 446 с.

10. Селье Г. Концепция стресса как мы ее представляем в 1976 году. Новое о гормонах и механизме их действия. – Киев, 1977. – 371 с.

11. Roulleau–Dumont N., et al. Cefetament–Pivoxil (GAT) versus cefadroxil (CFD) in the tretment of complicoted UTIs including pyelonephritis in aldey patients. // Abs. of the 17–th Inter. congress of Chemotherapy, Berlin, 1991, N 1235.

12. Louie T. J., et al. Comparison of lomefloxacin abd trimethoprim–sulfamethoxazole in the treatment of complicated urinary tract infections. // Abs of 4–th Inter. symposium on new quinolones, Germany, 1999, N 172.

Опубликовано с разрешения администрации Русского Медицинского Журнала.