Журнал «Здоровье ребенка» 8 (43) 2012

Вступ

Важливу роль у профілактиці захворюваності відіграє формування нормального мікробіоценозу дитини починаючи з перших днів життя [2, 4, 6]. Слід взяти до уваги, що згубні фактори навколишнього середовища — як хімічного, так і фізичного походження — перш за все пошкоджують ті клітини, які ростуть найбільш швидко, а це і є клітини мікробної екосистеми. Дозрівання повноцінного імунітету в онтогенезі неможливе без фізіологічного формування мікробіоти. Нормальна індигенна мікрофлора здійснює регуляцію імунної відповіді на локальному та системному рівнях. Це й пояснює той факт, що найбільш імовірними наслідками ураження мікробної екологічної системи є імунні порушення, що тягнуть за собою подальший розвиток каскаду патологічних змін в організмі. Завдяки високій швидкості еволюції мікроорганізми більш ефективно реагують на зміни навколишнього сере­довища, саме тому дослідження природних мікробних суспільств дозволяє значно точніше оцінити ефекти впливу екологічного неблагополуччя на біосферу в цілому та стан здоров’я людського суспільства окремо. На думку багатьох авторів, порушення мікробного гомеостазу мають загальноекологічний характер та відображають глобальні екологічні зміни зовнішнього середовища [3, 12].

Підтримка динамічної рівноваги між макроорганізмом, мікробною флорою органів травлення й дихання та навколишнім середовищем має велике значення в забезпеченні здоров’я дітей, особливо раннього віку [5, 10]. Цим пояснюється підвищення уваги науковців до стану нормальної мікрофлори кишечника й величезної ролі мікробних екосистем у формуванні здоров’я дітей та дорослих [8, 11]. На сучасному етапі недостатньо вивчені закономірності змін кишкової мікрофлори під впливом різних чинників довкілля. У даний час з метою профілактики й лікування мікроекологічних порушень у дітей і дорослих усе частіше використовуються пробіотичні засоби, що являють собою препарати або продукти, які містять живі клітини цілющих мікроорганізмів [7, 9, 13–15]. Отже, вирішення питання профілактики та корекції змін мікробіоценозу кишечника в дітей, які проживають в екологічно несприятливих умовах, є одним із першочергових у сфері наукових досліджень. У наших попередніх роботах було показане збільшення негативного впливу проживання в умовах промислового міста, доведена неоднорідність впливу соціально-економічних, побутових та ментальних чинників на розвиток та стан здоров’я дітей раннього віку, що призводить до зсувів у системі «макроорганізм — мікроорганізм», без тенденції до самовідновлення, і веде до функціонального напруження захисних функцій організму, що є перехідним станом від здоров’я до патології й потребує профілактичних заходів та фармакологічної підтримки [1].

Виходячи з цього, ми дослідили вплив проживання у великому промисловому місті на стан мікроекології кишечника дитячого організму та розробили схему корекції виявлених порушень.

Матеріали та методи

Для досягнення поставленої мети в динаміці було проведено дослідження клінічного стану та показників мікробного пейзажу кишечника в 152 дітей — мешканців районів із різним рівнем техногенного навантаження віком 12 місяців. Включення в дослідження проводилося за умов отримання від батьків письмової інформованої згоди на участь у дослідженні. Діти були розподілені на дві групи: перша група (спостереження) включала 107 малюків однорічного віку, які мешкали у великому промисловому місті (м. Запоріжжя), до другої групи (порівняння) увійшли 45 дітей, репрезентативних за віком — мешканців міст без промислово значущих об’єктів. Бактеріологічне дослідження калу на дисбіоз проводилося у всіх дітей. Усі бактеріологічні дослідження проводилися в сертифікованій бактеріологічній лабораторії КУ «Запорізька обласна дитяча клінічна лікарня ЗОР». Біологічний матеріал для досліджень забирався та транспортувався згідно з чинними вимогами у транспортних середовищах промислового виробництва, зареєстрованих та сертифікованих в Україні. Дослідження калу на дисбіоз проводилося за методикою, розробленою Р.В. Епштейн-Литвак (1977), та базувалося на кількісному підрахунку бактерій, що виявляються у розведенні 1 г випорожнень, засіяних на селективні поживні середовища промислового виробництва Biomerieux (Франція): лакто- та біфідум-агар, Rappaport, Hektoen, SS, CPS, ChromID Salmonella, Selenite — F, MSA, MacConkey, Yersinia CIN, Campylosel, BCP, SMAC ST, Drigalski, EMB, ChromID Candida, Clostridium difficile, ChromID^TM Vibrio. Показник інтенсивності колонізації мікробами (мікробне число) визначали шляхом підрахунку колоній (колонієутворюючі одиниці — КУО). Для зручності розрахунку інтенсивність колонізації виражали у вигляді десяткового логарифму — 1–12 lg КУО/г.

З метою мінімізації негативного впливу екологічних факторів застосовували профілактичні курси пробіотика в добовій дозі протягом 3 тижнів не менше трьох разів на рік починаючи з 6-місячного віку. Статистичну обробку отриманих даних проводили за допомогою електронного пакета Excel 7.0 та Statistica^® for Windows 6.0. Порівняння середніх арифметичних двох вибірок проводили шляхом обчислення коефіцієнта Стьюдента. Різницю між даними вважали вірогідною при p < 0,05.

Результати досліджень та їх обговорення

Одним з важливих критеріїв оцінки стану здоров’я людини є стан мікробіоценозів, а саме: якісні та кількісні показники нормальної (індигенної) мікрофлори слизових оболонок, а також ступінь контамінації факультативними апатогенними, умовно-патогенними та патогенними мікроорганізмами травного тракту, що поряд з імунітетом відповідають за загальну резистентність організму. Проведені дослідження встановили наявність значних порушень мікробного пейзажу кишечника у всіх обстежених дітей з промислового міста у вигляді суттєвих якісних та кількісних змін мікрофлори, а саме асоційованих форм бактеріальної контамінації кишечника.

Стан мікробіоценозу кишечника вивчали шляхом визначення колонізаційної резистентності індигенної мікрофлори — біфідум- та лактобактерій, нормальної кишкової палички, а також частоти та інтенсивності колонізації слизової оболонки товстої кишки факультативною, патогенною та умовно-патогенною мікрофлорою (умовно-патогенні ентеробактерії, кишкова паличка зі зміненими властивостями, негемолітичні кислотонегативні стафілококи, ентерококи, Candida та інші).

Інтенсивність обсіменіння біфідумбактеріями суттєво знижувалася у дітей великого промислового міста, середні показники коливалися в межах 8,04 ± 0,07 lg КУО/г, тоді як у дітей групи порівняння цей показник становив 8,85 ± 0,05 lg КУО/г (p < 0,05). Встановлено зниження колонізаційної резистентності лактобактерій у дітей, які проживають в умовах значного антропогенного навантаження. Середній показник інтенсивності контамінації молочнокислими паличками слизової оболонки кишечника становив 6,83 ± 0,07 lg КУО/г проти 7,10 ± 0,04 lg КУО/г у дітей — мешканців районів без техногенного впливу (p < 0,05). Про зниженні колонізаційної резистентності індигенної мікрофлори свідчать також дані, що стосуються носійства нормальної кишечної палички. Інтенсивність нормального обсіменіння цими бактеріями суттєво знижувалася в дітей, які проживали в м. Запоріжжі, становлячи в середньому 7,5 % від загальної кількості дітей проти 8,9 % у районі без техногенного навантаження. Виявлене зниження кількісних показників нормальної мікрофлори, що відіграє важливу роль в антимікробному захисті макроорганізму, свідчить про зниження імунобіологічної реактивності в дітей великого промислового міста.

Аналіз даних бактеріологічного дослідження калу на дисбіоз до проведення пробіотикотерапії, наведений у табл. 1, показав вірогідне зменшення вмісту біфідумбактерій у 6,3 раза, лактобактерій — в 1,9 раза, збільшення умовно-патогенних мікроорганізмів — у 2,2 раза, грибів роду Candida — у 3,7 раза та зменшення кількості ентерококів у 3,7 раза в дітей — мешканців великого промислового міста.

Індигенна автофлора відзначається вираженою стимулюючою дією на систему місцевого імунітету кишечника, тому парціальне зниження вмісту де­яких представників еубіозу призводить до розбалансування налагодженої системи місцевого захисту та викликає патологічні стани. Зменшення кількості біфідум- та лактобактерій призводить до зниження імуногенних властивостей мікробіоти, що, у свою чергу, викликає збільшення вмісту представників умовно-патогенної флори, зростання загальної кількості кишкової палички зі зміненими властивостями, а також порушує співвідношення мікроорганізмів із груп облігатних та факультативних представників нормофлори. Вищезазначені результати характеризують розвиток дисбіозу, що має хронічний характер та при найменшому негативному впливі може викликати стійкі клінічні прояви в дітей, які мешкають у забрудненому районі.

Проведені дослідження з вивчення контамінації слизової оболонки нижнього відділу травного тракту патогенними та умовно-патогенними мікроорганізмами підтверджують зниження захисної функції нормальної мікрофлори. Встановлене підвищення носійства найбільш поширених представників умовно-патогенної та патогенної флори в дітей групи спостереження. З найбільшою частотою виділялися гриби роду Candida (73,8 %), що на 6 % перевищує висівання цих мікробів у дітей, які проживають поза зоною значного антропогенного навантаження (р < 0,05). Контамінація респіраторного тракту негемолітичними кислотонегативними стафілококами та умовно-патогенними ентеробактеріями спостерігалася в обох групах, причому в групі порівняння частота виявлення даних патогенів було дещо вищою порівняно з групою спостереження (82,2 і 55,1 % до 70,1 і 57,8 % відповідно, р < 0,05). Крім того, у дітей першої групи в 25,2 % випадків були відсутні типові для травного тракту мікроорганізми, такі як ентеробактерії, тоді як у другій групі така ситуація зустрічалася лише в 6,7 % дітей (р < 0,05). Видовий склад патогенів у дітей промислового міста розподілявся наступним чином. Серед умовно-патогенних ентеробактерій (УПЕ) найчастіше висівалися Klebsiella pneumoniaе (23 %), Citrobacter freundii (10 %), Moraxella morganii (3 %), Citrobacter panculus та Citrobacter younge. Негемолітичні кислотонегативні стафілококи були представлені Staphylococcus aureus у 17 % випадків, причому в 3 % висівався метицилінрезистентний золотистий стафілокок. У 23 % дітей висівалися Candida albicans, представники групи Candida nonalbicans (C.tropicalis, C.lusitaniae, C.kefir) були наявні в 13 % досліджених зразків. Дослідження неферментуючих грамнегативних бактерій ідентифікували Pseudomonas aeruginosae у 8 % дітей, та 3 % обстежених мали Ps.mirabilis. У декількох дітей зустрічалися також Ps.fluorescens та Ps.penneri в діагностичних титрах. Групу ентерококів, що виявлялися в калі умовно здорових дітей великого промислового міста, включали Enterococcus faecalis в переважній більшості випадків (78 %), E.faecium (20 %) та E.cloacae complex (2 %). Наведені дані свідчать про виражені мікроекологічні зміни в дітей, які проживають в умовах техногенного забруднення довкілля. У всіх дітей — мешканців великого промислового міста виявлені мікроценотичні зміни кишечника, що виражалися як у помірних мікроекологічних зсувах, так і в дисбіотичних порушеннях мікробної рівноваги. У дітей — мешканців великого промислового міста відзначено вірогідно більшу кількість випадків дисбіозу кишечника порівняно з групою дітей із міст, де промислове навантаження відсутнє. І хоча вміст облігатних анаеробів та нормальної кишкової палички були в межах нормоценозу, у дітей із промислового міста представники індигенної флори були наявні в меншій кількості порівняно з результатами дітей другої групи. На нашу думку, виявлені зміни є компенсаторною реакцією організму дітей — мешканців районів зі значним антропогенним навантаженням у відповідь на змінені умови існування. За бактеріальним спектром мікроценотичні порушення кишечника в дітей залежно від місця мешкання розподілилися наступним чином (табл. 2).

З метою мінімізації негативного впливу факторів навколишнього середовища та корекції виявлених мікроекологічних порушень ми застосували пробіотикотерапію в 32 дітей 1-ї групи, групу контролю становили 59 малюків — мешканців великого промислового міста, які не отримували дотації корисних симбіонтів. Результати, що отримані після проведення курсу пробіотикотерапії, подані в табл. 3.

Вміст облігатних анаеробів у калі дітей 1-ї групи був вірогідно вищим за аналогічні показники малюків групи контролю (у 1-й групі біфідумбактерій було в 17 разів більше, а лактобактерій — у 2,5 раза більше, ніж у контрольній групі, p < 0,05).

Вміст кишкової палички зі зміненими властивостями був вірогідно вищим у дітей групи конт­ролю (показники контрольної групи у 3,5 раза перевищували дані 1-ї групи, p < 0,05), інші показники кишкової мікрофлори хоча й не були вірогідно нижчими, але в дітей першої групи наближалися до показників нормобіоценозу. Умовно-патогенна ентерофлора в контрольній групі перевищувала показники 1-ї групи в 1,8 раза. Вміст негемолізуючих кислотонегативних стафілококів у групі контролю перевищував у 3,7 раза показники 1-ї групи. При аналізі на кількість колоній грибів роду Candida в малюків контрольної групи даний показник переважав результати 1-ї групи в 2,6 раза. Вміст ентерококів зі зміненими властивостями в контрольній групі був більшим і перевищував показники 1-ї групи у 15,5 раза (p < 0,05). Можливо, це обумовлене антагоністичними властивостями пробіотичних штамів щодо патологічних штамів бактерій.

Висновки

Отже, суттєві зміни якісного та кількісного складу мікрофлори кишечника в дітей, які проживають в умовах техногенного забруднення, обумовлені зниженням частоти виявлення індигенної мікрофлори та підвищеною контамінацією даного біотопу патогенною та умовно-патогенною мікрофлорою. Превентивне застосування пробіотиків покращує мікробний пейзаж кишечника шляхом збільшення кількості біфідумбактерій у 17 разів та лактобактерій — у 2,5 раза, у 3,5 раза зменшує кількість кишкової палички зі зміненими властивостями та в 1,8 раза — вміст умовно-патогенної флори, знижує кількість негемолізуючих кислотонегативних стафілококів у 3,7 раза та грибів роду Candida у 2,6 раза у калі, тоді як вміст ентерококів зменшує у 15,5 раза порівняно з малюками — мешканцями великого промислового міста, які не отримували корисних симбіонтів. Рекомендоване застосування пробіотикотерапії з метою профілактики порушень стану здоров’я та мінімізації негативного впливу факторів навколишнього середовища на дітей раннього віку — мешканців великих промислових міст.