Микрофлора кишечника и иммунитет

Микрофлора кишечника и иммунитет

Лектор: Краснов Виктор Валентинович

– д.м.н., профессор, заведующий кафедрой детских инфекций

Нижегородской медицинской академии,

врач-инфекционист высшей категории,

член редакционного совета журналов «Детские инфекции»

и «Вестник СурГУ Медицина»,

главный внештатный детский инфекционист

г. Н. Новгорода и г. Дзержинска

Дисбактериоз кишечника – это клинико-лабораторный синдром, возникающий при ряде заболеваний и клинических ситуаций, характеризующийся:

• симптомами поражения кишечника
• избыточным ростом микрофлоры

изменением качественного и/или количественного состава нормальной микрофлоры

транслокацией различных видов микрофлоры в несвойственные биотопы

(Отраслевой стандарт)

Основная терминология

Нормофлора – нормальная микрофлора кишечника.

Микробиоценоз (нормобиоценоз) – микрофлора определенной экологической ниши (ЖКТ, кожа, слизистые и т.д.).

Микроэкология человека – все микроорганизмы, присутствующие в организме человека (нормальная и болезнетворная флора).

Дисбиоз – нарушение качественного и/или количественного состава всей микрофлоры.

Дисбактериоз – нарушение качественного и/или количественного состава только бактериальной микрофлоры.

Кишечный микробиоценоз является интегральной частью организма, своеобразным экстракорпоральным органом, имеющим важное значение в физиологии человека, обладающим огромным метаболическим потенциалом, который превосходит метаболический потенциал печени.

Свойства, присущие органам:

• клеточная структура
• наличие функции/функций
• антигенное сродство

• Число микробных клеток только в кишечнике - 10¹⁴
• Число клеток организма человека - 10¹³
• В кишечнике найдено около 500-1000 видов микробов, общая масса которых составляет 1,5-2,5 кг.
• Около 60% микроорганизмов колонизируют желудочно-кишечный тракт.
• Общая масса всех микроорганизмов человека равняется 4-5 килограммам, что составляет 5-8% от массы тела.

Микробные ассоциации (микробиоценозы), занимающие ту или иную экологическую нишу в организме хозяина, характеризуются сложной иерархической структурой, различными межвидовыми взаимоотношениями и многоступенчатыми метаболическими процессами, конечным результатом которых являются биологически активные соединения – микробные метаболиты.

На жизнеобеспечение только микрофлоры кишечника расходуется до 10% поступивших с пищей энергии и 20% объема принятой пищи.

«Кожа и слизистые человека покрыты в виде перчатки биопленкой, состоящей их сотен видов микробов»

И. И. Мечников (1845-1916), лауреат Нобелевской премии (1908)

• Микроорганизмы нормофлоры прикрепляются к рецепторам энтероцитов, осуществляя колонизационную резистентность, так как к этому рецептору уже не смогут прикрепиться токсины или другие, патогенные, микроорганизмы.
• тошнота
• рвота
• металлический вкус во рту
• нестабильный аппетит
• расстройство стула – запор, понос
• метеоризм
• боли в животе
• каловые массы в виде пробкообразного стула
• овечий кал
• трофические расстройства
• снижение иммунитета

Биопленка как форма существования микроорганизмов

(Бондаренко В. М., 2007г.)

• Между микроорганизмами и кишечной стенкой имеется тесная взаимосвязь – биопленка.
• Биопленка – единый микробно-тканевой комплекс со своим нативным генетическим кодом.
• Образование биопленок связано с «чувством кворума» (QuorumSensing) – информационным обменом в сообществе микроорганизмов.

Quorum Sensing (чувство кворума)

За счет концентрации веществ микробного происхождения (феромоны, бактериоцины и др.) идет информация о микробном окружении и концентрации питательных веществ, что в конечном итоге определяет поведение отдельных микробов и всего микробиоценоза.

Cross-talk

Обмен информацией имеет место между микробными клетками и клетками человека, обусловленный уровнем экспрессии низкомолекулярных пептидо-модулинов.

Микроорганизмы получают информацию о состоянии внутренней среды организма и отвечают изменением метаболической активности, в том числе направленной на нивелирование неблагоприятных сдвигов в макроорганизме.

Основные функции микрофлоры кишечника

• Участие в метаболизме углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот и других соединений.
• Морфокинетическая функция (продукты метаболизма микробов служат источником питания эпителиоцитов и стимулируют моторику кишечника).
• Участие в рециркуляции желчных кислот, стероидов и других макромолекул.
• Модуляция функций цитохрома Р450 в печени и продукция Р450-схожих цитохромов.
• Продукция биологически активных соединений (витамины, гормоны, нейропептиды и др.).
• Регуляция газового состава полостей.
• Детоксикация экзогенных и эндогенных субстратов.
• Регуляция поведенческих реакций (аппетит, сон, настроение, циркадные ритмы).

Значение летучих жирных кислот (ЛЖК) для организма

(продукты метаболизма нормофлоры)

Название	Действие на организм
Молочная	выраженный антимикробный эффект; регулируют уровень рН; выполняют роль «эндогенных слабительных»; регулируют моторную и секреторную активность кишечника
Уксусная
Пропионовая	регулирует микроциркуляцию в слизистой оболочке и поддерживает в ней трофические процессы; участвует в глюконеогенезе и синтезе биогенных аминов; блокирует адгезию УПМ.
Янтарная	обладает антимикробным и антиоксидантным действием.
Масляная	является дополнительным автономным источником энергообеспечения кишечного эпителия, участвует в регуляции его дифференцировки и пролиферации.

Защитная функция микрофлоры

• Колонизационная резистентность
• Продукция метаболитов, обладающих подавляющим действием на условно патогенные микроорганизмы
• Иммуногенная роль (формирует и стимулирует работу всех звеньев иммунной системы)
• Участие в формировании иммунологической толерантности к пищевым и микробным антигенам
• Антимутагенная роль

Программирование иммунного ответа – основная функция кишечной микробиоты!

Кишечник – самый большой иммунный орган человека

• В слизистой оболочке кишечника локализовано около 80% иммунокомпетентных клеток
• 25% слизистой оболочки кишечника состоит из иммунологически активной ткани
• Каждый метр кишечника содержит 10¹⁰ лимфоцитов

Иммунная система желудка и кишечника включает:

1. Клеточные элементы:

• лимфоидные клетки (В- и Т-лимфоциты) интраэпителиальные и в Lamina propria
• плазматические клетки
• миелоидные клетки (макрофаги, нетрофилы, эозинофилы, мастоциты)
• фолликулассоциированные эпителиальные клетки (М-клетки)

1. Энтероциты

Аутентичность микрофлоры

У беременной женщины постоянно происходит спонтанная или индуцированная гибель микроорганизмов, что сопровождается высвобождением антигенов и их сорбцией.

Поступающие в кровеносное русло матери антигены пристеночной микрофлоры, через плаценту попадают в кровеносное русло плода.

Таким образом, в организме плода формируется толерантность к микроорганизмам нормофлоры.

• Естественное вскармливание играет важнейшую роль в формировании кишечной микрофлоры ребенка.
• К окончанию срока беременности в ареоле соска накапливаются бифидобактерии.

• Микроэкология является одним из определяющих факторов здоровья ребенка.
• Микрофлора и иммунитет находятся в абсолютной взаимосвязи и взаимозависимости.
• Коррекция микробиоценозов, прежде всего кишечника, является составляющей лечения любого инфекционного процесса.

Причины возникновения дисбиоза

1. Новорожденные:

• бактериальный вагиноз и мастит у матери
• реанимационные мероприятия
• позднее прикладывание к груди
• длительное пребывание в родильном доме и возможность заселения кишечника патогенными микроорганизмами
• физиологическая незрелость ЖКТ
• наличие малых гнойных инфекций
• непереносимость грудного молока
• синдром мальабсорбции
• первичный иммунодефицит

1. Грудной и ранний возраст:

• искусственное вскармливание
• диспептические нарушения
• частые ОРВИ
• рахит
• анемия
• гипотрофия
• аллергический дерматит

1. Дошкольный и школьный возраст:

• нахождение в замкнутых коллективах
• частые ОРВИ
• аллергические реакции

1. Юношеский возраст:

• наркомания
• частые ОРВИ
• аллергические реакции

1. Средний возраст:

• профессиональные вредности

1. Пожилой возраст:

• возрастные изменения свойств микрофлоры

1. Вне зависимости от возраста:

• неправильное питание
• кишечные инфекции
• антибиотикотерапия
• длительное лечение гормонами, НПВС
• длительная химио- и лучевая терапия
• иммунодефицитные состояния иммуносупрессия

Особое отрицательное воздействие на микробиоценоз, прежде всего желудочно-кишечного тракта, оказывает, нередко безосновательная, нерациональная антибактериальная терапия!

До настоящего времени в мире не было ни одного антибиотика, не оказывающего пагубного влияния на кишечную микроэкологию!

Проявления дисбиоза

Со стороны ЖКТ:

Гиповитаминоз:

• сухость кожи и слизистых
• зуд кожи и слизистых
• аллергические высыпания

Аллергический синдром:

А также:

• общие симптомы – утомляемость, слабость, головные боли, нарушение сна

Дисбактериоз кишечника выявляется:

• у 30% доношенных детей 1-го года жизни
• у 86% больных аллергическим дерматитом
• у 100% больных с желудочно-кишечными заболеваниями

Антибактериальная терапия сопровождается диареей в 30% случаев и дисбиозом в 90%!

Микрофлора человека – динамичная, хорошо сбалансированная, саморегулирующаяся и многофункциональная система, способная восстанавливаться при грамотной коррекции!

Показания для коррекции микробиоценоза кишечника:

• хронические заболевания ЖКТ
• проявления пищевой аллергии и другие аллергические состояния
• реконвалесценты инфекционных заболеваний, включая ОРВИ
• антибактериальная, гормональная, лучевая, химиотерапия
• другие

В современных условиях коррекция микробиоценоза необходима каждому практически здоровому человеку!

Коррекция микробиоценоза

Лечение основного заболевания (коррекция состояния)

↓

Диетическая коррекция

↓

«Медикаментозная коррекция»

Диета

• В диету детей старшего возраста необходимо включать продукты, содержащие низкомолекулярные углеводы, являющиеся пребиотиками.
• Низкомолекулярные углеводы содержатся в молоке, крупах, хлебе, многих фруктах и овощах, особенно в луке, чесноке, топинамбуре, бобовых, бананах.
• Пищевые волокна, в состав которых входят, кроме пектина, лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза при поступлении в толстую кишку подвергаются воздействию гликозидаз нормофлоры. В процессе гидролиза образуются моносахариды, включая глюкозу, являющиеся питательным субстратом для анаэробных сахаролитических бактерий.
• Наибольшая концентрация пищевых волокон имеет место в укропе, кураге, клубнике, малине, чае, овсяной муке, пшеничных отрубях, сушеном шиповнике, овсяных отрубях. Также источником пищевых волокон являются капуста, грибы, водоросли.

Действие кисломолочных смесей

1. Высокая биологическая ценность (легко усвояемый белок)
2. Влияние на состав кишечной микробиоты:

• оказывают ингибирующее влияние на патогенные микроорганизмы (кислая среда)
• стимулируют рост «здоровой» микробиоты

1. Благоприятно влияют на секреторную функцию ЖКТ, перистальтику кишечника
2. Способствуют улучшению всасывания кальция, фосфора, железа, витаминов (особенно группа В)
3. Обеспечивают хорошую переносимость, особенно в случаях склонности к функциональным нарушениям

NAN Кисломолочный

• Сухая адаптированная кисломолочная смесь с мощной бактериостатической активностью против основных патогенов.
• Защищает от дисбиотических нарушений и улучшает пищеварениеблагодаря BIO-ферментации и живым бифидобактериям Bifidobacterium Lactis.
• Способствует увеличению синтеза защитного IgA.

NAN Кисломолочный 1 – от рождения до 6 месяцев

NAN Кисломолочный 2 – от 6 до 12 месяцев

NAN Кисломолочный 3 – с 12 месяцев

Основные пути воздействия на микрофлору

Пробиотики – это живые бактерии (бифидо- или лакто-), которые относятся к полезным обитателям кишечника здорового человека и после приема внутрь смещают равновесия микрофлоры в свою сторону.

Lactobacillus rhamnosus GG (LGG)

Шервуд Горбач и Барри Голден в 80-х годах выделили из кишечника человека лактобактерию, которая обладала стойкостью к воздействию желудочного сока и желчи и была безопасной для человека – LGG (эта аббревиатура и обозначает: Lactobacillus rhamnosus, открытая Горбачем и Голденом).

Lactobacillus rhamnosus – самая изученная бактерия!

Опубликованы научные исследования в различных медицинских изданиях [680 публикаций (оригинальные статьи)].

Штамм LGG получил документально подтвержденный статус безопасности (Qualifi ed Presumption of Safety, QPS) от научного комитета европейской комиссии по лекарствам и продуктам питания (EFSA Scientifi c Commottee). Все испытания, проводившиеся с участием людей, не выявили никаких побочных эффектов. Безопасность использования L.rhamnosus GG изучена более широко, чем безопасность любой другой пробиотической каультуры.

• LGG характеризуется хорошей выживаемостью и высокими адгезивными свойствами.
• LGG не конкурирует с другими бактериями комменсалами, не вытесняет другие виды лактобацилл.
• Кроме того, в исследовании in vitro показано положительное влияние LGG на адгезию бифидобактерий.
• Назначение штамма Lactobacillus rhamnosus GG на 71% снижает риск развития диареи, ассоциированной с антибактериальной терапией.
• LGG повышают колонизационную резистентность, что включает в себя как предотвращение адгезии патогенов к стенке кишечника, так и препятствие транслокации патогенов.
• Данные эффекты клинически доказаны в отношении Salmonella, Candida albicans, Clostridium difficile, Escherichia coli.

Влияние штамма Lactobacillus rhamnosus GG на Т-1 и Т-2 зависимые звенья иммунитета:

Гуморальный: усиливает пролиферацию IgA-продуцирующих клеток (в Пейеровых бляшках тонкого кишечника), увеличивая продукцию IgA.

Клеточный: индуцируют провоспалительные цитокины, интерлейкины (кроме ИЛ-4,10), ИФН-гамма и ФНО-альфа.

Нормобакт L

Единственный на российском аптечном рынке пробиотический препарат, содержащий изолированный штамм LGG в высокой концентрации 4х10⁹КОЕ.

• Грудные дети от 1 месяца и дети до 3 лет – по 1 саше в день во время еды.
• Дети старше 3 лет и взрослые – по 1-2 саше в день во время еды.
• Продолжительность применения в среднем 10-14 дней.
• В период окончания курса лечения антибиотиками продолжительность применения может составлять 2-3 недели.

Короткие курсы терапии НЕ МОГУТ РЕШИТЬ проблему коррекции и поддержания на оптимальном уровне кишечного микробиоценоза, равно как и общего здоровья человека

Проблема коррекции измененного микробиоценоза толстой кишки, а также профилактики его нарушений при воздействии факторов риска, может быть во многом решена за счет адекватного питания.

Пребиотики – углеводы, не расщепляющиеся в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и являющиеся источником питания для «полезной» микрофлоры.

Углеводы (фруктоолигосахориды) - не перевариваемые ингредиенты пищи, которые способствуют стимуляции роста групп микроорганизмов, относящихся к нормальной микрофлоре.

Вопросы

Вопрос: При кишечных инфекциях неустановленной этиологии одни врачи считают назначение пребиотиков нецелесообразным, так как они стимулируют рост условно патогенной флоры, и назначают только пробиотики; другие, напротив, назначают малые дозы лактулозы, в качестве пребиотика, и экоантибиотики. Какова ваша точка зрения на этот счет?

Ответ: Я считаю, что при кишечных инфекциях неустановленной этиологии нужно первоначально назначать пробиотики, так как они являются антагонистами условно патогенной микрофлоры, а далее, уже для реабилитации микробиоценоза, добавлять пребиотики. Но многие современные пробиотики содержат пребиотический компонент. Но в острой фазе инфекционного процесса, безусловно, пробиотики важнее, чем пребиотики. Назначение экоантибиотиков более целесообразно, чем простых антибиотиков. Но сразу после окончания антибактериальной терапии нужно назначать пробиотики.

Вопрос: Какие пробиотики нужно назначить новорожденному при острой кишечной инфекции и после нее?

Ответ: Нормобакт L (С 1 МЕСЯЦА ПО ИНСТРУКЦИИ) бифидумбактерин и другие пробиотики, в инструкции которых указано, что их можно применять с периода новорожденности, отдавая предпочтение наиболее изученным штаммам бифидо- и лактобактерий.

Вопрос: Если из молока матери высевается стафилококк, нужно ли отлучать от груди?

Ответ: Ни в коем случае (если у матери нет на груди фурункула и т.д.)! За время беременности ребенок получает от матери антитела, после рождения, при попадании с молоком микроорганизмов в организм ребенка, происходит трансформация материнского иммунитета в собственный.

Вопрос: Необходимо ли лечение при высеве клостридий у детей младшего возраста?

Ответ: Если нет клинических проявлений, то можно обойтись без назначения антибиотиков, назначив при необходимости фаги. Обязательно показана коррекция микрофлоры: на 10 дней назначается пробиотик, затем на 20-30 дней – пребиотик. При необходимости повторить курс.

Вопрос: Какому пробиотику вы отдаете предпочтение в период антибактериальной терапии?

Ответ: На это время я бы оставил пребиотики и энтерол, а после окончания антибактериальной терапии назначил бы пробиотики по схеме: на 10 дней назначается пробиотик, затем на 20-30 дней – пребиотик. При необходимости повторить курс.

Вопрос: Может ли гемолитическая кишечная палочка, высеваемая в кале ребенка, привести к менингиту?

Ответ: Может, но только в условиях иммунодефицита или выраженной иммуносупрессии.

Вопрос: Нужно ли недоношенным новорожденным, находящимся на грудном вскармливании, назначать пробиотики?

Ответ: Я считаю – нет. Хотя возможно назначение конкретному ребенку в конкретной ситуации.

Вопрос: Какова роль кишечных антисептиков в коррекции нарушений микробиоценоза кишечника?

Ответ: Кишечные антисептики нужно использовать крайне осторожно, только при клинике нарушений микробиоценоза - диарее. Если клиники нет, то иногда можно назначить иммуноориентированные препараты – бактериальные лизаты, препараты ИФН или иммуноглобулинов.

Вопрос: Иногда наблюдаю у детей этапность инфекционного процесса: сначала появляется сыпь, затем изменяется цвет, запах и консистенция стула. Соответственно, в микропейзаже появляются клебсиелла или кишечная палочка. Какая тактика ведения таких детей?

Ответ: В таких случаях я бы дополнил к чередованию про- и пребиотиков иммуноориентированные препараты, бактериальные лизаты или фаги.

Вопрос: Посев кала на дисбактериоз сейчас не рекомендуется, какая существует доступная диагностика дисбаланса кишечной микрофлоры?

Ответ: Посев кала, на мой взгляд, не информативен, а на своей практике я ориентируюсь на клинические проявления.

Вопрос: Является ли Наринэ продуктом первого прикорма?

Ответ: В виде прикорма использовать можно, но не в качестве первого.

Вопрос: Противопоказано ли назначение пробиотиков при НЯК и болезни Крона?

Ответ: Не противопоказано, но применять необходимо осторожно, непродолжительными курсами, так как у больных ВЗК возможно формирование антител к лакто- и бифидобактериям при длительном их применении.

Вопрос: Показано ли назначение про- и пребиотиков после применения глистогонных препаратов?

Ответ: Показано. Также можно использовать их и во время применения глистогонных препаратов.

Вопрос: Необходимы ли пробиотики детям, получающим длительную гормональную терапию?

Ответ: Да, обязательно. На протяжении всей гормонотерапии необходимо чередовать про- и пребиотики.

Вопрос: Если у новорожденного высевается стафилококк, есть проявления атопического дерматита без кишечных проявлений, что необходимо назначить для коррекции микробиоценоза?

Ответ: Я считаю, что в таком случае необходимо обследовать ребенка на наличие герпесвирусных инфекций, так как ЦМВ вызывает иммуносупресиию, на фоне которой может активироваться и стафилококк. А назначить нужно стафилококковый бактериофаг и метаболический пребиотик – хилак форте в комбинации с тем же Нормобактом L, возможна и иммуноориентированная терапия.

Вопрос: На какие симптомы стоит обращать внимание при диагностике дисбиоза у детей?

Ответ: Метеоризм, налет на языке, «географический язык», сухость кожи, проявления атопического дерматита, поносы, запоры.

Вопрос: Используете ли вы сочетание пробиотиков с иммуномодуляторами? Если да, то какие? В каких случаях?

Ответ: Да. С комплексным иммуноглобулиновым препаратом, бактериальными лизатами, например, у часто болеющих детей с рекурртентными инфекциями.